Związek między cechami środowiska przyrodniczego wybranych krajów Europy a wykorzystaniem różnych źródeł energii
Zastanów się, czy w twoim życiu był taki dzień, w którym nie korzystałeś z prądu. Dotyczy to także urządzeń, które naładowałeś wcześniej. Nie da się sobie wyobrazić współczesnego świata bez energii elektrycznej. Jest ona obecna w życiu każdego z nas – w naszych domach, w szkołach, w sklepach, w obiektach kulturalnych, w miejscach pracy naszych rodziców i znajomych oraz w wielu innych. Czy wiesz, skąd (z jakiego źródła energii) pochodzi prąd w twoim gniazdku? Może został wyprodukowany w wyniku spalenia węgla, może w elektrowni wodnej, a może pochodzi z turbiny wiatrowej? A jak to wygląda w innych krajach Europy? Niniejszy temat dotyczy głównych źródeł energii w różnych krajach europejskich i ich związku z cechami środowiska przyrodniczego.
R1OB1IZaRO1HA
Zdjęcie przedstawiające farmę wiatrową. Krajobraz wieczorny lub poranny, niebo pomarańczowe, na horyzoncie falowana linia wzniesień leżących w oddali. Na pierwszym planie równina, pola uprawne. Stoi na nich dziewięć wysokich wiatraków umieszczonych na metalowych słupach. Każdy z nich posiada trzy długie śmigła.
Elektrownia wiatrowa
Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/pl/photos/windr%c3%a4der-elektrowni-wiatrowych-4832684/, licencja: CC BY 3.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
główne cechy środowiska przyrodniczego Europy;
zjawiska występujące na granicach płyt litosfery (Islandia).
Twoje cele
Wymienisz odnawialne i nieodnawialne źródła energii.
Podasz rodzaje elektrowni i opiszesz krótko mechanizm ich działania.
Porównasz strukturę produkcji energii elektrycznej w różnych państwach Europy.
Wyjaśnisz związki między strukturą produkcji energii elektrycznej a cechami środowiska przyrodniczego.
Przedstawisz strukturę produkcji energii elektrycznej w Europie i jej zmiany oraz wyjaśnisz ich przyczyny.
1. Źródła energii
W naszym życiu i gospodarce wykorzystujemy najczęściej dwa rodzaje energii: energię elektryczną i energię cieplną. Pochodzą one z różnych źródeł i wciąż poszukujemy nowych, ponieważ liczba ludności na świecie nieustannie wzrasta, a gospodarka cały czas się rozwija.
RcSrFwpWixQKL
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Źródła energii. Elementy należące do kategorii Źródła energii. Nazwa kategorii: nieodnawialne. Elementy należące do kategorii nieodnawialne: ich zasoby ulegną w przyszłości wyczerpaniu, a ich odtworzenie trwa w przyrodzie miliony lat; są to głównie surowce mineralne. Elementy należące do powyższej kategorii: węgiel (kamienny i brunatny); gaz ziemny; ropa naftowa; energia jądrowa (atomowa). Koniec elementów należących do kategorii nieodnawialne. Nazwa kategorii: odnawialne. Elementy należące do kategorii odnawialne. Nazwa kategorii: ich zasoby nie ulegną nigdy wyczerpaniu - po ich wykorzystaniu regenerują się w krótkim czasie. Elementy należące do powyższej kategorii: energia wód; energia wiatru; energia geotermalna; energia słoneczna; biomasa.
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Źródła energii. Elementy należące do kategorii Źródła energii. Nazwa kategorii: nieodnawialne. Elementy należące do kategorii nieodnawialne: ich zasoby ulegną w przyszłości wyczerpaniu, a ich odtworzenie trwa w przyrodzie miliony lat; są to głównie surowce mineralne. Elementy należące do powyższej kategorii: węgiel (kamienny i brunatny); gaz ziemny; ropa naftowa; energia jądrowa (atomowa). Koniec elementów należących do kategorii nieodnawialne. Nazwa kategorii: odnawialne. Elementy należące do kategorii odnawialne. Nazwa kategorii: ich zasoby nie ulegną nigdy wyczerpaniu - po ich wykorzystaniu regenerują się w krótkim czasie. Elementy należące do powyższej kategorii: energia wód; energia wiatru; energia geotermalna; energia słoneczna; biomasa.
Źródła energii
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Odnawialne źródła energii często określa się skrótem: OZE.
Ciekawostka
Oprócz energii elektrycznej i cieplnej w naszym życiu obecna jest także energia mechaniczna – spalając paliwa, możliwy jest transport, czyli poruszanie się samochodów, statków, samolotów, motocykli itd.
2. Rodzaje elektrowni
Produkcja energii elektrycznej to działalność gospodarcza zaliczana do przemysłu – jest to przemysł energetyczny. Zakłady przemysłowe, w których wytwarza się energię, nazywamy:
elektrowniami (jeśli wytwarza się w nich energię elektryczną),
ciepłowniami (jeśli wytwarza się w nich energię cieplną),
elektrociepłowniami (jeśli wytwarza się w nich energię elektryczną i energię cieplną).
W elektrowniach przetwarza się różne rodzaje energii i uzyskuje w ten sposób energię elektryczną, którą przesyła się do odbiorców.
Zapoznaj się z poniższą ilustracją interaktywną, a następnie wykonaj polecenia.
Ilustracja interaktywna
RgIyT5JqohKR21
Grafika interaktywna przedstawiająca strukturę produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Europie w 2019 roku oraz ich podział na odnawialne i nieodnawialne źródła energii. Po prawej stronie wykres kołowy, po lewej stronie tabela z danymi i rodzajami elektrowni. Dane zostały przedstawione w procentach. Kolejno: cieplne 40; jądrowe; wodne 15,8; wiatrowe 11,6; słoneczne 3,9; pozostałe 5,4. Jądrowe i cieplne są zaznaczone w czerwonej ramce i podpisane: nieodnawialne źródła energii. Natomiast wodne, wiatrowe, słoneczne oraz pozostałe zostały zaznaczane w niebieskiej ramce i podpisane: odnawialne źródła energii. Przy tabeli obok nazw elektrowni zostały zamieszczone cyferki, po kliknięciu w nie pojawia się ich opis. Kolejno:
Cieplne – Spala się w nich surowce mineralne (głównie węgiel kamienny, brunatny, gaz ziemny i ropę naftową). Ponieważ służą one do wytwarzania energii, nazywane są surowcami energetycznymi. Często określa się je także jako paliwa (mimo że nie wszystkie są w stanie ciekłym), ponieważ uzyskuje się z nich energię w wyniku procesu spalania. Większość surowców energetycznych można transportować na dalekie odległości z miejsc ich wydobycia do elektrowni. Wyjątkiem są elektrownie opalane węglem brunatnym, które należy lokalizować w bezpośrednim sąsiedztwie wydobycia tego surowca (węgiel brunatny jest kruchy, więc podczas transportu szybko się rozpada na mniejsze fragmenty oraz pochłania wilgoć, przez co surowiec traci na swojej jakości). Wytwarzanie energii z surowców, które znajdują się w danym kraju, jest stosunkowo tanie. Należy jednak pamiętać o zanieczyszczeniu powietrza, przekształceniach krajobrazu oraz o tym, że surowce mineralne są wyczerpywalne.
Jądrowe – Inaczej atomowe. Zasada ich działania jest podobna do elektrowni cieplnych, ale zamiast spalania surowców zachodzi tam proces przemian jądrowych pierwiastków promieniotwórczych, np. uranu i toru. Elektrownie jądrowe są zlokalizowane zwykle w pobliżu dużych zasobów wodnych potrzebnych do chłodzenia rdzeni reaktorów (np. przy rzece lub jeziorze). Choć w Europie występują małe złoża pierwiastków promieniotwórczych (istnieje konieczność importu), to pierwiastki te są wielokrotnie bardziej wydajne niż węgiel kamienny czy ropa naftowa. Produkcja energii elektrycznej w tego typu elektrowniach w niewielkim stopniu ingeruje w środowisko. Pierwiastki promieniotwórcze są bardzo wydajne. Ponadto ogranicza się funkcjonowanie szkodliwych dla środowiska elektrowni cieplnych. Należy jednak pamiętać, że w przypadku awarii reaktora istnieje globalne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi oraz zwierząt. Możliwe jest także skażenie wód i gleby. Problemem jest także składowanie i utylizacja odpadów promieniotwórczych.
Wodne – Inaczej hydroelektrownie. Wykorzystują energię płynącej wody. Ilość energii elektrycznej, którą można wytworzyć dzięki płynącej rzece, zależy od jej spadku oraz ilości wody przepływającej przez jej koryto w określonym czasie (przepływ). W związku z tym najbardziej opłaca się budować na rzekach górskich (duży spadek) i nizinnych (duży przepływ). Konieczne jest zatem zbudowanie na rzece tamy (poprzecznej zapory), przed którą powstanie jezioro. Woda przepływając przez turbiny, wprawia je w ruch, przekazując im swoją energię mechaniczną. Turbiny sprzężone są z urządzeniami zwanymi prądnicami, które zamieniają tę energię w energię elektryczną.
Wiatrowe – Są to najczęściej pojedyncze wiatraki – turbiny wiatrowe, które często tworzą tzw. farmy wiatrowe. Powietrze wprawia w ruch śmigła sprzężone z generatorem prądotwórczym. Ponieważ ilość energii, którą można z nich wytworzyć, zależy od prędkości wiatru, najbardziej opłaca się je budować na wybrzeżach i w górach. Praca elektrowni wiatrowych nie powoduje zanieczyszczenia powietrza ani wytwarzania żadnych szkodliwych odpadów. Należy jednak pamiętać o wysokich kosztach ich budowy, a także o tym, że stanowią zagrożenie dla ptaków i są źródłem hałasu.
Słoneczne – Kolektory słoneczne, które są coraz bardziej popularne również w Polsce, umieszcza się na dachach domów. Zamieniają energię słoneczną na energię cieplną służą one do podgrzewania wody, która następnie trafia do naszych kranów i kaloryferów. Z kolei panele fotowoltaiczne (które często tworzą farmy fotowoltaiczne) wytwarzają energię elektryczną. Instalacje te są najbardziej opłacalne, gdy montowane są na obszarach o dużym nasłonecznieniu, np. na południu Europy. Elektrownie słoneczne mają zalety podobne jak inne elektrownie wykorzystujące OZE. Problemami są jednak dobowe i sezonowe zmiany nasłonecznienia i ich wpływ na pracę elektrowni oraz wysokie koszty ich instalacji oraz pracy.
Pozostałe - Do tej grupy zaliczane są pozostałe odnawialne źródła energii, takie jak energia geotermalna, energia pozyskiwana ze spalania biomasy oraz energia prądów morskich, pływów i falowania.
Grafika interaktywna przedstawiająca strukturę produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Europie w 2019 roku oraz ich podział na odnawialne i nieodnawialne źródła energii. Po prawej stronie wykres kołowy, po lewej stronie tabela z danymi i rodzajami elektrowni. Dane zostały przedstawione w procentach. Kolejno: cieplne 40; jądrowe; wodne 15,8; wiatrowe 11,6; słoneczne 3,9; pozostałe 5,4. Jądrowe i cieplne są zaznaczone w czerwonej ramce i podpisane: nieodnawialne źródła energii. Natomiast wodne, wiatrowe, słoneczne oraz pozostałe zostały zaznaczane w niebieskiej ramce i podpisane: odnawialne źródła energii. Przy tabeli obok nazw elektrowni zostały zamieszczone cyferki, po kliknięciu w nie pojawia się ich opis. Kolejno:
Cieplne – Spala się w nich surowce mineralne (głównie węgiel kamienny, brunatny, gaz ziemny i ropę naftową). Ponieważ służą one do wytwarzania energii, nazywane są surowcami energetycznymi. Często określa się je także jako paliwa (mimo że nie wszystkie są w stanie ciekłym), ponieważ uzyskuje się z nich energię w wyniku procesu spalania. Większość surowców energetycznych można transportować na dalekie odległości z miejsc ich wydobycia do elektrowni. Wyjątkiem są elektrownie opalane węglem brunatnym, które należy lokalizować w bezpośrednim sąsiedztwie wydobycia tego surowca (węgiel brunatny jest kruchy, więc podczas transportu szybko się rozpada na mniejsze fragmenty oraz pochłania wilgoć, przez co surowiec traci na swojej jakości). Wytwarzanie energii z surowców, które znajdują się w danym kraju, jest stosunkowo tanie. Należy jednak pamiętać o zanieczyszczeniu powietrza, przekształceniach krajobrazu oraz o tym, że surowce mineralne są wyczerpywalne.
Jądrowe – Inaczej atomowe. Zasada ich działania jest podobna do elektrowni cieplnych, ale zamiast spalania surowców zachodzi tam proces przemian jądrowych pierwiastków promieniotwórczych, np. uranu i toru. Elektrownie jądrowe są zlokalizowane zwykle w pobliżu dużych zasobów wodnych potrzebnych do chłodzenia rdzeni reaktorów (np. przy rzece lub jeziorze). Choć w Europie występują małe złoża pierwiastków promieniotwórczych (istnieje konieczność importu), to pierwiastki te są wielokrotnie bardziej wydajne niż węgiel kamienny czy ropa naftowa. Produkcja energii elektrycznej w tego typu elektrowniach w niewielkim stopniu ingeruje w środowisko. Pierwiastki promieniotwórcze są bardzo wydajne. Ponadto ogranicza się funkcjonowanie szkodliwych dla środowiska elektrowni cieplnych. Należy jednak pamiętać, że w przypadku awarii reaktora istnieje globalne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi oraz zwierząt. Możliwe jest także skażenie wód i gleby. Problemem jest także składowanie i utylizacja odpadów promieniotwórczych.
Wodne – Inaczej hydroelektrownie. Wykorzystują energię płynącej wody. Ilość energii elektrycznej, którą można wytworzyć dzięki płynącej rzece, zależy od jej spadku oraz ilości wody przepływającej przez jej koryto w określonym czasie (przepływ). W związku z tym najbardziej opłaca się budować na rzekach górskich (duży spadek) i nizinnych (duży przepływ). Konieczne jest zatem zbudowanie na rzece tamy (poprzecznej zapory), przed którą powstanie jezioro. Woda przepływając przez turbiny, wprawia je w ruch, przekazując im swoją energię mechaniczną. Turbiny sprzężone są z urządzeniami zwanymi prądnicami, które zamieniają tę energię w energię elektryczną.
Wiatrowe – Są to najczęściej pojedyncze wiatraki – turbiny wiatrowe, które często tworzą tzw. farmy wiatrowe. Powietrze wprawia w ruch śmigła sprzężone z generatorem prądotwórczym. Ponieważ ilość energii, którą można z nich wytworzyć, zależy od prędkości wiatru, najbardziej opłaca się je budować na wybrzeżach i w górach. Praca elektrowni wiatrowych nie powoduje zanieczyszczenia powietrza ani wytwarzania żadnych szkodliwych odpadów. Należy jednak pamiętać o wysokich kosztach ich budowy, a także o tym, że stanowią zagrożenie dla ptaków i są źródłem hałasu.
Słoneczne – Kolektory słoneczne, które są coraz bardziej popularne również w Polsce, umieszcza się na dachach domów. Zamieniają energię słoneczną na energię cieplną służą one do podgrzewania wody, która następnie trafia do naszych kranów i kaloryferów. Z kolei panele fotowoltaiczne (które często tworzą farmy fotowoltaiczne) wytwarzają energię elektryczną. Instalacje te są najbardziej opłacalne, gdy montowane są na obszarach o dużym nasłonecznieniu, np. na południu Europy. Elektrownie słoneczne mają zalety podobne jak inne elektrownie wykorzystujące OZE. Problemami są jednak dobowe i sezonowe zmiany nasłonecznienia i ich wpływ na pracę elektrowni oraz wysokie koszty ich instalacji oraz pracy.
Pozostałe - Do tej grupy zaliczane są pozostałe odnawialne źródła energii, takie jak energia geotermalna, energia pozyskiwana ze spalania biomasy oraz energia prądów morskich, pływów i falowania.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Europie w 2019 roku oraz ich podział na odnawialne i nieodnawialne źródła energii
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 1
Zaznacz trzy rodzaje elektrowni, które wywierają stosunkowo niewielki wpływ na środowisko przyrodnicze.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2
Na podstawie ilustracji interaktywnej przyporządkuj warunki przyrodnicze, które są konieczne do funkcjonowania poszczególnych rodzajów elektrowni.
R19eB8kzof3xO
elektrownia wiatrowa Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia cieplna opalana węglem brunatnym Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia słoneczna Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia wodna Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego
elektrownia wiatrowa Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia cieplna opalana węglem brunatnym Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia słoneczna Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego elektrownia wodna Możliwe odpowiedzi: 1. duża średnia siła wiatru występująca w danym miejscu, 2. dobra ekspozycja stoku, 3. duży przepływ rzeki, 4. występowanie surowca energetycznego
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3
Na podstawie grafiki interaktywnej wyjaśnij, dlaczego elektrownie cieplne nadal mają największy udział w produkcji energii elektrycznej w Europie.
R1eQjYP5Z5r7z
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Przeanalizuj dostępność surowców i wpływ elektrowni cieplnych na środowisko.
Elektrownie cieplne mają największy udział w produkcji energii elektrycznej w Europie, ponieważ nadal istnieje duża dostępność paliw kopalnych takich jak np. węgiel czy gaz ziemny. Te surowce są stosunkowo tanie i dostępne. Elektrownie cieplne mają jednak negatywny wpływ na środowisko, dlatego są zastępowane przez elektrownie korzystające z odnawialnych źródeł energii.
Elektrownie – galeria zdjęć
Elektrownia Bełchatów w Polsce jest największą na świecie elektrownią cieplną opalaną węglem brunatnym.
Elektrownia Bełchatów w Polsce jest największą na świecie elektrownią cieplną opalaną węglem brunatnym.
RwaKfyabUn7NK
Zdjęcie lotnicze elektrowni w Bełchatowie. W centralnym miejscu fotografii znajduje się kilka szerokich szarych kominów w kształcie ściętego stożka, z których wydobywają się gęste kłęby białej pary. Na prawo od nich, a także przed nimi znajdują się budynki elektrowni, a dalej – dwa wąskie pionowe kominy pomalowane w biało‑czerwone pasy (z nich również wydobywają się białe chmury dymu). Na pierwszym planie niskie przemysłowe zabudowania składające się głównie z dużych hal, między którymi poprowadzone są drogi i umiejscowiono parkingi. W oddali, za budynkami elektrowni – rozległa równina porośnięta w całości lasem.
Źródło: dostępny w internecie: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Be%C5%82chat%C3%B3w_Elektrownia.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia jądrowa Cattenom we Francji. Wydobywające się z kominów obłoki to nie zanieczyszczenia, lecz sprężona para wodna.
Elektrownia jądrowa Cattenom we Francji. Wydobywające się z kominów obłoki to nie zanieczyszczenia, lecz sprężona para wodna.
RrxkMXAhUx6jY
Na zdjęciu cztery kominy stojące w linii obok siebie. Posiadają dużą średnicę i jednocześnie są stosunkowo niewysokie, przez co sprawiają wrażenie bardzo masywnych. Są w kształcie zbliżonym do walca rozszerzającego się u podstawy. Z kominów wydobywają się gęste białe chmury skroplonej pary wodnej. Między kominami – zabudowania elektrowni o stosunkowo niewielkich rozmiarach.
Źródło: dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_j%C4%85drowa#/media/Plik:Nuclear_Power_Plant_Cattenom.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia wodna na Dunaju na granicy Rumunii z Serbią
Elektrownia wodna na Dunaju na granicy Rumunii z Serbią
RtpbG4q8Ak0AK
Zdjęcie Dunaju, na którym ulokowano zaporę. Są w niej umieszczone turbiny wytwarzające prąd. Rzeka jest bardzo szeroka, na drugim planie linia wzniesień porośniętych lasami.
Źródło: dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBelazna_Brama#/media/Plik:IJzeren_Poort_Stuwdam.JPG, licencja: CC BY-SA 3.0.
Farma wiatrowa w Niemczech
Farma wiatrowa w Niemczech
RWgRopGgFnpJm
Fotografia farmy wiatrowej. Pośród pól uprawnych porośniętych żółtą roślinnością stoi kilkanaście białych wiatraków. Teren równinny. Znajdują się na wysokich pionowych słupach, każdy z nich posiada trzy długie śmigła.
Źródło: dostępny w internecie: https://www.flickr.com/photos/blueridgekitties/4156382307, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia geotermalna Nesjavellir na Islandii
Elektrownia geotermalna Nesjavellir na Islandii
R1X06qFzbTpuD
Zdjęcie elektrowni geotermalnej. Budynki ulokowane są pośród niezasiedlonego, dzikiego krajobrazu. Jest to równina pokryta porostami, w oddali jest zbiornik wodny, a dalej masywne pasmo górskie brązowego koloru. Pośrodku znajdują się stosunkowo niewielkie budynki elektrowni, które przypominają hale magazynowe lub hangary. Między nimi tuż nad ziemią poprowadzona jest instalacja składająca się z długich, srebrnych, błyszczących rur. Obok budynków – cztery kominy, z których wydobywa się biała para.
Źródło: dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_geotermalna_na_Islandii#/media/Plik:NesjavellirPowerPlant_edit2.jpg, domena publiczna.
Farma fotowoltaiczna w Czernikowie koło Torunia
Farma fotowoltaiczna w Czernikowie koło Torunia
RTIIcgUsGMBNH
Lotnicze zdjęcie farmy fotowoltanicznej. Krajobraz rolniczy. Na dwóch polach umieszczono obok siebie bardzo dużą liczbę podłużnych paneli. Dookoła pola uprawne, a także w niektórych miejscach zabudowania mieszkalne.
Źródło: dostępny w internecie: https://energa-oze.pl/obiekty/farmy-fotowoltaiczne/19957/czernikowo, licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka
Istnieją też elektrownie spalające biomasębiomasabiomasę. Często wykorzystuje się odpady pochodzące z rolnictwa, np. słomę i odchody zwierzęce. Jednakże coraz bardziej powszechna jest tzw. wierzba energetyczna. To specjalny gatunek rośliny, który bardzo szybko rośnie, a jej drobno pocięte gałęzie stanowią odnawialne źródło energii. Jednakże proces spalania biomasy powoduje zanieczyszczenie powietrza.
3. Związki między strukturą produkcji energii elektrycznej a cechami środowiska przyrodniczego
R1Y6C3wVyQjgr
Grafika przedstawiająca strukturę produkcji energii elektrycznej w poszczególnych krajach Europy. Struktura ta dla każdego z państw została przedstawiona na pionowym pasku. Jego długość odpowiada stu procentom produkcji energii elektrycznej dla danego kraju. Poszczególne części paska oznaczone są różnymi kolorami, dzięki czemu ukazano na nich również zróżnicowanie źródeł energii. Kolorem morskim oznaczono konwencjonalne elektrownie cieplne, kolorem turkusowym elektrownie jądrowe, kolorem ciemnoróżowym elektrownie wodne, kolorem jasnoróżowym elektrownie wiatrowe, kolorem ciemnoniebieskim elektrownie słoneczne, kolorem jasnoniebieskim elektrownie geotermalne i inne. Kolejno:
EU‑27 – cieplne około 43%, jądrowe około 27%, wodne około 12%, wiatrowe około 14%, słoneczne około 4%, geotermalne 0%.
Cypr - cieplne około 43%, jądrowe około 48%, wodne 0%, wiatrowe około 4%, słoneczne około 5%, geotermalne 0%.
Estonia - cieplne około 90%, jądrowe 0%, wodne 0%, wiatrowe około 10%, słoneczne 0%, geotermalne 0%.
Polska - cieplne około 89%, jądrowe 0%, wodne około 2%, wiatrowe około 8%, słoneczne 0%, geotermalne 1%.
Grecja - cieplne około 69%, jądrowe 0%, wodne około 9%, wiatrowe około 15%, słoneczne około 7%, geotermalne 0%.
Portugalia - cieplne około 51%, jądrowe 0%, wodne około 20%, wiatrowe około 26%, słoneczne około 3%, geotermalne 0%.
Niemcy - cieplne około 51%, jądrowe około 13%, wodne około 5%, wiatrowe około 24%, słoneczne około 7%, geotermalne 0%.
Węgry - cieplne około 45%, jądrowe około 48%, wodne około 1%, wiatrowe około 2%, słoneczne około 4%, geotermalne 0%.
Hiszpania - cieplne około 42%, jądrowe około 22%, wodne około 10%, wiatrowe około 21%, słoneczne około 5%, geotermalne 0%.
Dania - cieplne około 40%, jądrowe 0%, wodne 0%, wiatrowe około 57%, słoneczne około 3%, geotermalne 0%.
Litwa - cieplne około 27%, jądrowe 0%, wodne około 25%, wiatrowe około 40,5%, słoneczne około 1,5%, geotermalne 6%.
Austria - cieplne około 25%, jądrowe 0%, wodne około 57%, wiatrowe około 10%, słoneczne 0%, geotermalne 8%.
Francja - cieplne około 10%, jądrowe około 71%, wodne około 11%, wiatrowe około 6%, słoneczne około 2%, geotermalne 0%.
Norwegia - cieplne około 2%, jądrowe 0%, wodne około 94%, wiatrowe około 4%, słoneczne 0%, geotermalne 0%.
Albania - cieplne 0%, jądrowe 0%, wodne 100%, wiatrowe 0%, słoneczne 0%, geotermalne 0%.
Islandia - cieplne około 1%, jądrowe 0%, wodne około 69%, wiatrowe około 1%, słoneczne 0%, geotermalne 29%.
Struktura produkcji energii elektrycznej w wybranych krajach Europy w 2019 roku
Źródło: dostępny w internecie: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/images/8/8b/Electricity_production_by_source%2C_2019_%28%25%29.png, domena publiczna.
Okazuje się, że to, który rodzaj elektrowni dominuje w strukturze produkcji energii elektrycznej w danym kraju, można często uzasadnić warunkami środowiska przyrodniczego i poziomem rozwoju gospodarczego.
Rodzaje elektrowni oraz przykłady największych elektrowni w Europie – prezentacja multimedialna
1,1
Struktura produkcji energii elektrycznej
Struktura produkcji elektrycznej w Europie jest niezwykle zróżnicowana i złożona. W regionie tym dominują różne źródła energii, a ich udział w miksie energetycznymmiks energetyczny miksie energetycznym zależy od kraju i regionu. Wiele krajów Europy wciąż polega na tradycyjnych źródłach energii, takich jak węgiel, gaz ziemny i energia jądrowa. Jednak coraz większą rolę odgrywa produkcja energii ze źródeł odnawialnych, takich jak wiatr, słońce i biomasa. Kraje skandynawskie, takie jak Norwegia, są znane z wykorzystywania energii wodnej, podczas gdy kraje śródziemnomorskie często inwestują w energetykę słoneczną. W związku z postępującymi zmianami klimatycznymi i dążeniem do redukcji emisji CO₂, Europa stawia coraz większy nacisk na rozwijanie zrównoważonych źródeł energii i efektywności energetycznej. To prowadzi do dalszej ewolucji struktury produkcji elektrycznej w regionie
RfWdVZFtA7BC8
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Struktura produkcji energii elektrycznej. Jak widać na mapie w Europie w produkcji energii elektrycznej dominują elektrownie cieplne. Tylko w niektórych krajach największe znaczenie mają elektrownie atomowe, wodne czy wiatrowe. Na następnych slajdach przyjrzymy się bliżej wybranym państwom.
R1XC2ENxgYz8L
Mapa Europy, na której za pomocą wykresów kołowych przedstawiono procentowy udział poszczególnych źródeł energii elektrycznej w wybranych krajach. W lewym dolnym rogu umieszczono legendę z oznaczeniami użytych kolorów. Kolorem turkusowym oznaczono wodne źródła energii, kolorem szarym konwencjonalne, kolorem czerwonym atomowe, niebieskim wiatrowe, a różowym geotermalne.
Struktura produkcji energii elektrycznej w 2020 roku
Źródło: Gromar.eu, dostępny w internecie: Eurostat; https://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=nrg_cb_pem&lang=en, licencja: CC BY-SA 3.0.
1,1
Elektrownie cieplne
RSV7loUkFQuWC
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie cieplne stanowią istotny element struktury produkcji elektrycznej w Europie. Te zakłady generują energie cieplną i elektryczną przez spalanie paliw kopalnych takich jak węgiel, gaz ziemny czy ropa naftowa. Elektrownie cieplne są nadal ważnym źródłem energii w niektórych krajach, szczególnie w Europie wschodniej, gdzie węgiel jest powszechnie wykorzystywany. Niemniej jednak ze względu na zobowiązania związane z redukcją emisji gazów cieplarnianych i walką ze zmianami klimatycznymi, wiele krajów europejskich przekształca swoje elektrownie cieplne, modernizując je lub stopniowo zastępując bardziej przyjaznymi dla środowiska źródłami energii, takimi jak elektrownie gazowe czy odnawialne źródła energii. Przejście w kierunku bardziej zrównoważonej produkcji energii ma na celu ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko i poprawę jakości powietrza, co stanowi istotny krok w kierunku osiągnięcia celów związanych z ochroną środowiska naturalnego w Europie.
Kraje posiadające złoża surowców energetycznych wytwarzają energię elektryczną głównie w elektrowniach cieplnych. Są to np.:
Polska, Ukraina, Rosja (zasobne w złoża węgla kamiennego),
Polska, Czechy, Niemcy, Serbia, Bułgaria (zasobne w złoża węgla brunatnego),
Holandia (posiadająca łatwy dostęp do złoż gazu ziemnego).
W Europie w niewielkim stopniu wykorzystuje się ropę naftową do produkcji energii elektrycznej. W niektórych krajach, pomimo braku złóż surowców energetycznych, importuje się je i wytwarza z nich energię elektryczną (np. Białoruś).
RMSgnynIIujxr
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Polsce w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 85,9%; wodne 2%; wiatrowe 10,7%; słoneczne 1,4%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Polsce w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 85,9%; wodne 2%; wiatrowe 10,7%; słoneczne 1,4%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Polsce w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
RigPmqCCAygwA
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Estonii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 80,4%; wodne 0,7%; wiatrowe 16,5%; słoneczne 2,4%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Estonii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 80,4%; wodne 0,7%; wiatrowe 16,5%; słoneczne 2,4%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Estonii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
RntvvGnaL77DD
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Holandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 76,7%; jądrowe 3,3%; wiatrowe 12,9%; słoneczne 6,7%; inne 0,4%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Holandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 76,7%; jądrowe 3,3%; wiatrowe 12,9%; słoneczne 6,7%; inne 0,4%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Holandii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia cieplna Bełchatów
Elektrownia cieplna w Bełchatowie to znaczący zakład w Polsce, odpowiedzialny za produkcję energii elektrycznej. Głównym źródłem energii w tej elektrowni jest węgiel brunatny, wydobywany w okolicach Bełchatowa. Elektrownia ta stanowi jedną z największych elektrowni cieplnych w Europie.
RmHV8Ya3Z3tHa
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Proces wytwarzania energii w Elektrowni Cieplnej w Bełchatowie opiera się na spalaniu węgla brunatnego. W wyniku tego procesu wytwarzane jest ciepło, które jest używane do podgrzewania wody i przekształcania jej w parę wodną. Ta para jest wykorzystywana do napędzania ogromnych turbin. W wyniku obrotu turbin generowany jest prąd elektryczny, który jest przesyłany do naszych domów i miejsc pracy. Elektrownia Cieplna w Bełchatowie dostarcza znaczną ilość energii elektrycznej, co pozwala na zasilenie licznych urządzeń elektrycznych w całym kraju. Jest to kluczowe miejsce, wspierające naszą codzienną konsumpcję energii. Jednak warto podkreślić, że wykorzystanie węgla do produkcji energii ma wpływ na środowisko, w tym na emisję dwutlenku węgla i inne zanieczyszczenia. W związku z tym naukowcy i inżynierowie kontynuują prace nad rozwojem bardziej ekologicznych technologii wytwarzania energii, takich jak źródła odnawialne, aby ograniczyć negatywny wpływ na naszą planetę.
R2njT6NnHVffL
Zdjęcie lotnicze elektrowni w Bełchatowie. W centralnym miejscu fotografii znajduje się kilka szerokich szarych kominów w kształcie ściętego stożka, z których wydobywają się gęste kłęby białej pary. Na prawo od nich, a także przed nimi znajdują się budynki elektrowni, a dalej – dwa wąskie pionowe kominy pomalowane w biało‑czerwone pasy (z nich również wydobywają się białe chmury dymu). Na pierwszym planie niskie przemysłowe zabudowania składające się głównie z dużych hal, między którymi poprowadzone są drogi i umiejscowiono parkingi. W oddali, za budynkami elektrowni – rozległa równina porośnięta w całości lasem.
Elektrownia Bełchatów
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19858375, licencja: CC BY-SA 3.0.
1,1
Elektrownie jądrowe
Lokalizacja elektrowni jądrowych nie jest uzależniona od warunków środowiska, ponieważ pierwiastki promieniotwórcze można importować z dużych odległości. Z uwagi na ceny pierwiastków oraz wysokie koszty budowy elektrownie te występują głównie w krajach wysoko rozwiniętych, zamożnych, które ograniczają pracę szkodliwych dla środowiska elektrowni cieplnych. Przykładami są m.in.: Francja, Belgia, Szwecja, Finlandia, Wielka Brytania, Niemcy i Holandia. Dodatkowym czynnikiem dla niektórych z nich (np. Szwecji czy Belgii) jest fakt niewielkich złóż innych surowców, np. węgla czy gazu ziemnego. Tego typu elektrownie zlokalizowane są także w Europie Środkowo‑Wschodniej (np. w Rosji, Ukrainie, Czechach, Bułgarii, na Słowacji i Węgrzech), lecz odznaczają się one gorszym stanem technicznym i nie są tak nowoczesne, jak w Europie Zachodniej.
RzHbIOHXjNX0g
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie jądrowe odgrywają istotną rolę w strukturze produkcji energii elektrycznej w Europie. Wiele krajów w regionie korzysta z energii jądrowej jako źródła elektryczności, co zapewnia im stabilność dostaw oraz niskie emisje dwutlenku węgla. Klasyczne elektrownie jądrowe opierają się na reakcjach rozczepienia jąder atomowych, a niektóre kraje takie jak Francja, są szczególnie zaawansowane w tej dziedzinie. Jednak po katastrofie w elektrowni jądrowej w Fukushima w 2011 roku, niektóre kraje europejskie takie jak Niemcy, zdecydowały się na wycofanie się z energetyki jądrowej lub ograniczenie jej roli, skupiając się na rozwoju odnawialnych źródłach energii. W między czasie elektrownie jądrowe w Europie są przedmiotem ścisłej regulacji i rygorystycznych standardów bezpieczeństwa aby minimalizować ryzyko awarii i utrzymanie ich jako ważnego źródła energii elektrycznej w regionie.
RsygOFWAF42ZK
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni we Francji w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 10,4%; jądrowe 66,1%; wodne – 13%; wiatrowe 7,8%; słoneczne 2,7%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni we Francji w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 10,4%; jądrowe 66,1%; wodne – 13%; wiatrowe 7,8%; słoneczne 2,7%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni we Francji w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1RPfXy8fhMze
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Węgrzech w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 43,6%; jądrowe 46,5%; wodne – 0,7%; wiatrowe 1,9%; słoneczne 7,3%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Węgrzech w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 43,6%; jądrowe 46,5%; wodne – 0,7%; wiatrowe 1,9%; słoneczne 7,3%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni na Węgrzech w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Zaporoska Elektrownia Jądrowa
Zaporoska Elektrownia Jądrowa położona w Ukrainie jest największą elektrownią jądrową w Europie i jedną z największych na świecie. Składa się z sześciu reaktorów jądrowych, z których każdy jest reaktorem wodnym ciśnieniowym. Elektrownia ta ma ogromną zdolność produkcyjną, generując znaczną ilość energii elektrycznej, która zasila miliony domów, firmy i instytucje.
R1ISY2fPdTjoO
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Proces wytwarzania energii w Zaporoskiej Elektrowni Jądrowej rozpoczyna się od kontrolowanego rozszczepienia jąder atomów uranu‑235, co wyzwala ogromne ilości ciepła. W wyniku rozszczepienia atomów wydziela się również neutrina oraz promieniowanie gamma. To ciepło jest wykorzystywane do podgrzewania wody pod bardzo wysokim ciśnieniem. Para wodna, powstająca w wyniku podgrzewania wody, napędza ogromne turbiny, które przekształcają ruch obrotowy w energię elektryczną. Ten prąd elektryczny jest następnie przesyłany do sieci elektroenergetycznej, aby dostarczać energię elektryczną do różnych obszarów i użytkowników. Zaporoska Elektrownia Jądrowa stanowi przykład wyjątkowo efektywnego źródła energii, które jest w stanie dostarczyć ogromne ilości energii elektrycznej przy stosunkowo niewielkiej ilości paliwa nuklearnego. To sprawia, że jest ona ważnym źródłem energii w regionie Europy Wschodniej. Należy jednak zaznaczyć, że elektrownie jądrowe wymagają rygorystycznych procedur bezpieczeństwa i odpowiedniego zarządzania odpadami radioaktywnymi. Zaporoska Elektrownia Jądrowa jest stale nadzorowana, a personel jest odpowiednio przeszkolony, aby utrzymać bezpieczeństwo jej funkcjonowania. Bezpieczeństwo oraz właściwe zarządzanie odpadami radioaktywnymi stanowią kluczowe aspekty w operacjach elektrowni jądrowych. Niestety w marcu w 2022 roku elektrownie przejęły wojska rosyjskie, które przekształciły ją na bazę wojskową co stanowi zagrożenie dla całego kontynentu.
RqbVPVIFX6yp1
Zaporoska Elektrownia Jądrowa znajdująca się przy zbiorniku wodnym. Dzieli się na sześć reaktorów jądrowych, po lewej dwa wysokie kominy.
Zaporoska Elektrownia Jądrowa
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7343361, licencja: CC BY-SA 3.0.
1,1
Elektrownie wodne
Elektrownie wodne są zlokalizowane głównie w krajach mających liczne rzeki górskie o dużym spadku (np. w Norwegii, Szwecji, Chorwacji, Austrii i Szwajcarii) oraz duże rzeki nizinne o dużym przepływie (np. w Ukrainie, Łotwie i Rosji). Niektóre z tych państw (np. Norwegia) dość niedawno odkryły złoża surowców energetycznych, dlatego już wcześniej podejmowały próby wykorzystania OZE.
R1QgZRRK4jipr
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie wodne odgrywają znaczącą role w Europejskim miksie energetycznym. Europa posiada różnorodne źródła energii wodnej, w tym elektrownie wodne przepływowe, szczytowo pompowe oraz elektrownie przy użyciu energii pływów morskich. Elektrownie wodne stanowią czyste i odnawialne źródło energii, które przyczynia się do zmniejszenia gazów cieplarnianych. Kraje takie jak Norwegia, Szwecja i Szwajcaria wyróżniają się wykorzystywaniem energii wodnej jako kluczowego źródła elektryczności a elektrownie wodne pomagają w zarządzaniu energią, dostarczając ją w okresach największego zapotrzebowania. Jednak budowa nowych elektrowni wodnych często wiąże się z wyzwaniami ekologicznymi i społecznymi związanymi z oddziaływaniem na środowisko oraz lokalne społeczności, dlatego ważne jest znajdowanie równowagi między dostarczaniem energii a ochroną przyrody i interesów społecznych.
R1OK52mQxbU0G
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Norwegii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 1,7%; wodne – 91,9%; wiatrowe 6,4%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Norwegii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 1,7%; wodne – 91,9%; wiatrowe 6,4%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Norwegii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1PLB2RQD6KmC
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Łotwie w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 49,9%; wodne – 46,9%; wiatrowe 9,2%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Łotwie w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne – 49,9%; wodne – 46,9%; wiatrowe 9,2%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni na Łotwie w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia wodna Nant de Drance
Elektrownia wodna Nant de Drance, usytuowana w Szwajcarii, to wyjątkowy projekt inżynierii wodnej, który stanowi znaczący wkład w produkcję energii elektrycznej w regionie. Jest to przykład elektrowni wodnej wykorzystującej potencjał górskich rzek i górskiego terenu.
R1ekqj458m4BE
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownia ta wykorzystuje energię potoku Nant de Drance, który płynie z okolicy Masywu Mont Blanc. Proces wytwarzania energii elektrycznej rozpoczyna się od gromadzenia wody w zbiorniku, a następnie kontrolowanego spuszczania jej na turbinę. To spuszczanie wody z dużą siłą generuje energię kinetyczną, która jest wykorzystywana do napędzania turbiny w elektrowni. Turbina w elektrowni Wodnej Nant de Drance przekształca energię kinetyczną w ruch obrotowy, a ten ruch obrotowy jest konwertowany na energię elektryczną przez generator. Energia elektryczna jest przesyłana poprzez linie elektroenergetyczne do różnych obszarów Szwajcarii i zasila zarówno gospodarstwa domowe, jak i przemysł. Oprócz produkcji energii elektrycznej elektrownie wodne takie jak Nant de Drance służą zapewnieniu stabilności dostaw wody pitnej a zbiornik pełni również funkcję przeciwpowodziowe. Woda zmagazynowana w zbiorniku stanowi też magazyn energii może zostać wykorzystana do produkcji energii odpowiednio do zapotrzebowania. Elektrownia Wodna Nant de Drance to przykład zrównoważonego źródła energii, które nie emituje gazów cieplarnianych ani innych zanieczyszczeń. Jest to ważny element strategii Szwajcarii na rzecz produkcji energii czystej i ekologicznie przyjaznej dla środowiska. Dzięki takim projektom Szwajcaria może spełniać swoje potrzeby energetyczne, zachowując równocześnie dbałość o środowisko naturalne.
RL1hNUiOhALE8
Na zdjęciu teren górzysty między formacjami skalnymi znajduje się zapora a za nią zbiornik wodny.
Zapora elektrowni przed przebudową
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10234770, licencja: CC BY-SA 3.0.
1,1
Elektrownie geotermalne
Elektrownie geotermalne są zlokalizowane w krajach o dogodnych warunkach geologicznych, czyli blisko granic płyt tektonicznych, np. na Islandii (choć tam dominują jednak elektrownie wodne z uwagi na dużą liczbę rzek wypływających z lodowców i niosących olbrzymie ilości wody), we Włoszech i w Turcji (choć tam energia geotermalna ma niewielkie znaczenie w strukturze produkcji energii elektrycznej, bo ok. 2–3%). Co ciekawe, na Islandii gorące źródła są w dużej mierze wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń (energia cieplna). Ponadto jest to kraj, który produkuje najwięcej energii elektrycznej w przeliczeniu na jednego mieszkańca w całej Europie – jej nadwyżki wykorzystuje się m.in. w hutnictwie aluminium.
R17jCv1wD2XTX
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie geotermalne stanowią istotny składnik zróżnicowanego miksu energetycznego w Europie. Wykorzystują one ciepło pochodzące z wnętrza ziemi do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Kraje takie jak Islandia, Włochy i Turcja cieszą się szczególną obfitością źródeł geotermalnych i stanowią Europejskie przykłady sukcesów w tej dziedzinie. Elektrownie geotermalne charakteryzują się niskimi emisjami gazów cieplarnianych co przyczynia się walki ze zmianami klimatycznymi. Jednak ich rozwijanie może być ograniczone przez dostępność odpowiednich obszarów geotermalnych oraz koszty inwestycji. W Europie podobnie jak na całym świecie rosnące zainteresowanie zrównoważonymi źródłami energii sprawia, że elektrownie geotermalne zyskują na znaczeniu jako cenny element transformacji energetycznej regionu.
RmK4PH9V6UUvy
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Islandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 68,8%; geotermalne 31,2%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni na Islandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 68,8%; geotermalne 31,2%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni na Islandii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia geotermalna Hellisheiði
Elektrownia geotermalna Hellisheiði w Islandii jest największą elektrownią geotermalną w Europie i jednym z najważniejszych źródeł energii elektrycznej na tej wyspie. Jest to imponujący przykład wykorzystania energii geotermalnej do produkcji elektryczności.
Re5qN0RG1iFsd
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Proces wytwarzania energii elektrycznej w elektrowni Hellisheiði opiera się na wykorzystaniu ciepła ziemi. Wulkaniczna aktywność Islandii sprawia, że w głębszych warstwach ziemi panuje wysoka temperatura. Elektrownia wykorzystuje tę energię w postaci pary i gorącej wody do napędzania turbin i generatorów. Woda gorąca i para wodna dostarczane są do elektrowni przez sieć geotermalnych źródeł ciepła na Islandii. Po dostarczeniu do elektrowni, woda jest przepuszczana przez specjalne wymienniki ciepła, które podgrzewają ciecz roboczą (najczęściej amoniak). Para wodna, rozszerzając się, napędza turbiny, które generują prąd elektryczny. Następnie wytworzona energia jest przekazywana do krajowej sieci elektroenergetycznej, aby zasilać mieszkańców Islandii. Elektrownia Geotermalna Hellisheiði stanowi przykład ekologicznie czystego źródła energii. W przeciwieństwie do elektrowni opartych na paliwach kopalnych, elektrownie geotermalne nie emitują dwutlenku węgla ani innych gazów cieplarnianych. Jest to zatem bardziej przyjazna dla środowiska opcja. Warto także podkreślić, że Islandia jest jednym z liderów w dziedzinie wykorzystania energii geotermalnej w przemyśle energetycznym. Elektrownia Geotermalna Hellisheiði to przykład, jak kraj może efektywnie wykorzystywać unikalne zasoby naturalne do wytwarzania zrównoważonej energii elektrycznej. Islandia, dzięki takim projektom, przyczynia się do promocji energii odnawialnej i redukcji emisji dwutlenku węgla, co ma kluczowe znaczenie w walce ze zmianami klimatycznymi.
R1cActufLaFEj
Elektrownia znajdująca się na terenie górzystym, teren pokryty jest śniegiem. Z kominów elektrowni wydobywa się dym.
Elektrownia geotermalna Hellisheiði
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7550763, licencja: CC BY-SA 3.0.
1,1
Elektrownie wiatrowe
Elektrownie wiatrowe występują przede wszystkim w krajach nadmorskich i nizinnych lub wyżynnych o płaskim terenie, gdzie odnotowuje się dużą liczbę dni wietrznych, a siła wiatru jest znaczna, np. w Danii, Irlandii, Portugalii, Niemczech i na Litwie. Sprzyja temu położenie na wyspach i półwyspach oraz obecność zatok i cieśnin.
Rzxs7SXKntPJl
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie wiatrowe odgrywają kluczową rolę w Europejskim krajobrazie energetycznym. Warunki wietrzne są sprzyjające w wielu rejonach Europy, co sprawia, że elektrownie wiatrowe stały się ważnym źródłem czystej i odnawialnej energii elektrycznej. Kraje takie jak Niemcy, Hiszpania i Dania znacznie zainwestowały w rozwijanie elektrowni wiatrowych na lądzie, podczas gdy wiele innych krajów, takich jak Wielka Brytania wykorzystuję potencjał wiatrów na morzu. Elektrownie wiatrowe przyczyniają się do redukcji emisji dwutlenku węgla i zmniejszenia zależności od paliw kopalnych. Jednak ich skuteczność często zależy od zmienności warunków wiatrowych, co wymaga dostosowanych systemów zarządzania energią. W miarę jak technologia rozwija się i staję się bardziej efektywna, elektrownie wiatrowe odgrywają coraz większą rolę w realizacji celów zrównoważonej energetyki i zmniejszaniu wpływu przemysłu energetycznego na środowisko w Europie.
R14G0Y6Zq2PNO
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Danii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 0,1%; cieplne 35,6%, wiatrowe 60%, słoneczne 4,3%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Danii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 0,1%; cieplne 35,6%, wiatrowe 60%, słoneczne 4,3%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Danii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1HzFhNAgughr
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Irlandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 3,9%; cieplne 58,7%, wiatrowe 37,4%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Irlandii w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie wodne – 3,9%; cieplne 58,7%, wiatrowe 37,4%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Irlandii w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia wiatrowa Markbygden Wind Farm
Elektrownia wiatrowa Markbygden Wind Farm , położona w północnej Szwecji, to imponujący projekt energetyczny i jeden z największych kompleksów elektrowni wiatrowych w Europie. Jest on znaczącym źródłem energii elektrycznej, wnoszącym istotny wkład w rozwijającą się branżę energii wiatrowej na kontynencie. Elektrownia wiatrowa Markbygden Wind Farm wykorzystuje potencjał wiatru wiejącego w regionie, który jest stosunkowo stabilny i silny. Składa się z setek turbin wiatrowych o różnych wielkościach, które są rozlokowane na rozległym obszarze. To sprawia, że elektrownia ma znaczną zdolność do generowania energii elektrycznej.
R12OQfMUlPxjv
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Proces wytwarzania energii w elektrowni Markbygden Wind Farm rozpoczyna się od obracających się łopatek turbin, które poruszane przez wiatr generują ruch obrotowy. Ten ruch obrotowy jest następnie przekształcany w energię elektryczną za pomocą generatorów. Wytworzona energia jest przesyłana poprzez sieć elektroenergetyczną, aby zasilać mieszkańców i przemysł Szwecji. Elektrownie wiatrowe, takie jak Markbygden Wind Farm, stanowią przykład ekologicznie czystego źródła energii. Działają one bez emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych, co czyni je przyjaznymi dla środowiska naturalnego. Szwecja jest krajem, który aktywnie inwestuje w energię wiatrową i wykorzystuje swoje korzystne warunki naturalne do produkcji zielonej energii. Elektrownia Wiatrowa Markbygden Wind Farm to jedno z miejsc, które przyczynia się do zrównoważonego rozwoju sektora energetycznego i redukcji emisji dwutlenku węgla. Dzięki takim projektom Szwecja zdobywa czołowe miejsce w dziedzinie energii odnawialnej w Europie.
R4uJf08vTRNek
Film nawiązujący do treści materiału
Film nawiązujący do treści materiału
Farma wiatrowa w Szwecji
Źródło: dostęp w internecie: https://www.gettyimages.com/detail/video/wind-power-stations-in-a-forest-landscape-stock-footage/1263359901?adppopup=true, licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: dostęp w internecie: https://www.gettyimages.com/detail/video/wind-power-stations-in-a-forest-landscape-stock-footage/1263359901?adppopup=true, licencja: CC BY-SA 3.0.
Film nawiązujący do treści materiału
1,1
Elektrownie słoneczne
Najdogodniejsze warunki do rozwoju elektrowni słonecznych występują w Europie Południowej (np. w Grecji, Hiszpanii, we Włoszech), gdzie występuje duża liczba dni słonecznych, a Słońce widoczne jest przez znaczną część doby. Należy jednak zaznaczyć, że udział energii słonecznej w strukturze produkcji energii elektrycznej w tych krajach nie przekracza 10%. Elektrownie słoneczne mają nieco mniejsze znaczenie w Niemczech czy Luksemburgu.
RXcJjq8q0QDJj
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownie słoneczne w Europie stanowią istotny element transformacji energetycznej w regionie. Dzięki obfitemu nasłonecznieniu, zwłaszcza na południu kontynentu energia słoneczna staje się coraz ważniejszym źródłem elektryczności. Kraje takie jak Niemcy, Hiszpania, Włochy i Francja inwestują znacząco w rozwijanie elektrowni słonecznych zarówno na poziomie przemysłowym jak i w sektorze prywatnym. Elektrownie słoneczne są nie tylko przyjazne dla środowiska, ale również przyczyniają się do redukcji emisji dwutlenku węgla i zwiększają niezależność energii energetyczną regionu. W miarę jak technologia staje się bardziej efektywna i dostępna elektrownie słoneczne zyskują na popularności a Europa kieruje się ku bardziej zrównoważonemu i odnawialnemu źródłu energii elektrycznej.
RPYxKch6tCKh5
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Grecji w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne 62,6%; wodne – 7,5%; wiatrowe 20,3%; słoneczne 9,6%.
Wykres kołowy przedstawiający strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Grecji w 2020 roku (wyrażoną w procentach). Elektrownie cieplne 62,6%; wodne – 7,5%; wiatrowe 20,3%; słoneczne 9,6%.
Struktura produkcji energii elektrycznej wg typów elektrowni w Grecji w 2020 r. (%)
Źródło: Gromar.eu; oprac. na podstawie: Eurostat, licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia słoneczna Döllen
Elektrownia słoneczna Döllen , położona w Niemczech, to znakomity przykład wykorzystania energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej. Jest to jedna z największych elektrowni słonecznych w kraju i przyczynia się do zwiększenia roli energii odnawialnej w niemieckim sektorze energetycznym.
R1bQlOg4Z2aCJ
Nagranie
Nagranie
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Nagranie
Pokaż transkrypcję
Elektrownia Słoneczna Döllen korzysta z potężnej siły promieni słonecznych, która dociera do powierzchni ziemi. Setki tysięcy paneli fotowoltaicznych rozmieszczonych na obszarze elektrowni zbierają światło słoneczne i przekształcają je w energię elektryczną. To proces znany jako fotowoltaika. Energetyczne panele słoneczne działają na zasadzie fotoelektryczności. Kiedy fotony ze światła słonecznego uderzają w panele, wyzwalają elektrony, co prowadzi do przepływu prądu elektrycznego. Zebrane w ten sposób prądy z poszczególnych paneli łączą się i tworzą znaczną ilość energii elektrycznej. Elektrownia Słoneczna Döllen dostarcza czystą energię elektryczną do niemieckiej sieci energetycznej. Energia ta jest wykorzystywana do zasilania domów, przedsiębiorstw i instytucji, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju i redukcji emisji dwutlenku węgla. Niemałe znaczenie ma również to, że elektrownie słoneczne nie emitują gazów cieplarnianych ani innych zanieczyszczeń, co przyczynia się do ochrony środowiska naturalnego. Döllen jest przykładem na to, jak kraje takie jak Niemcy intensywnie inwestują w odnawialne źródła energii, wykorzystując energię słoneczną, aby dostarczać czystą i zrównoważoną energię elektryczną dla społeczeństwa.
RiICh0EL2BHl1
Film nawiązujący do treści materiału
Film nawiązujący do treści materiału
Panele fotowoltaiczne w elektrowni słonecznej
Źródło: https://www.gettyimages.com/detail/video/looping-aerial-view-of-solar-panels-on-a-roof-with-stock-footage/1344750996?adppopup=true, licencja: CC BY-SA 3.0.
Źródło: https://www.gettyimages.com/detail/video/looping-aerial-view-of-solar-panels-on-a-roof-with-stock-footage/1344750996?adppopup=true, licencja: CC BY-SA 3.0.
Film nawiązujący do treści materiału
Głośność lektora
Głośność muzyki
Indeks górny Źródło: GroMar Sp. z o.o. Indeks górny koniecŹródło: GroMar Sp. z o.o.
1
Polecenie 4
Wyjaśnij związek między strukturą produkcji energii elektrycznej w wybranych krajach (omówionych w prezentacji) a cechami środowiska przyrodniczego.
Rr41zvOpreyE2
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Związek pomiędzy strukturą produkcji energii a cechami środowiska jest skorelowany, np. w Niemczech występują złoża węgla, więc w strukturze dominują elektrownie cieplne.
W większości krajów produkcja energii elektrycznej opiera się na źródle, które wynika z korzystnych warunków środowiskowych, np. Szwecja, Norwegia: korzystne warunki wodne – elektrownie wodne, Islandia: korzystne warunki geotermalne – elektrownie geotermalne, Dania: korzystne warunki wietrzne – elektrownie wiatrowe, Niemcy – baza surowcowa – elektrownie cieplne.
Polecenie 5
Korzystając z prezentacji multimedialnej, dopasuj surowce mineralne spalane w elektrowniach cieplnych dominujące w strukturze produkcji energii elektrycznej w Bułgarii, Holandii i Ukrainie.
RkiD8ZESM0aEl
Ukraina Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny Bułgaria Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny Holandia Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny
Ukraina Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny Bułgaria Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny Holandia Możliwe odpowiedzi: 1. gaz ziemny, 2. węgiel kamienny, 3. węgiel brunatny
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 6
Wymień przykłady działań, które podejmują lub mogą podjąć kraje, aby zmodyfikować strukturę produkcji energii elektrycznej, w tym zwiększyć rolę OZE.
RVdGDc9Q57beh
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zastanów się, jakie działania mogą zostać podjęte, aby zwiększyć rolę OZE w produkcji energii elektrycznej.
Aby zwiększyć rolę OZE w produkcji energii elektrycznej, można wprowadzić dofinasowania i ulgi dla inwestycji w OZE, np. w fotowoltaikę, promować nowoczesne budownictwo opierające się na ogrzewaniu budynków za pomocą pomp ciepła lub wprowadzać podatki od opalania węglem.
4. Produkcja energii elektrycznej w Europie
Jak już wcześniej wspomniano, w produkcji energii elektrycznej i cieplnej w Europie dominują źródła nieodnawialne. W 2019 r. w elektrowniach cieplnych Europy wytworzono niemal 40% energii elektrycznej (w tym 17,5% pochodziło ze spalania węgla kamiennego i brunatnego, 19,2% – ze spalania gazu ziemnego, a około 1% – ze spalania ropy naftowej i produktów pochodnych). Prawie ¼ energii elektrycznej wytworzono w elektrowniach jądrowych, a około 37% – w elektrowniach wykorzystujących OZE.
Od wielu lat jednak struktura ta ulega stopniowym zmianom:
zmniejsza się rola elektrowni cieplnych, zwłaszcza węglowych,
zwiększa się rola elektrowni opartych o OZE.
Rq1Dw6xMsfSEu
Wykres liniowy prezentujący zmieniającą się strukturę produkcji energii elektrycznej według typów elektrowni w Europie od tysiąc dziewięćset osiemdziesiątego piątego roku do roku dwa tysiące dziewiętnastego. Na osi poziomej oznaczono kolejne lata, na osi pionowej umieszczono podziałkę z wartościami procentowymi – wyznaczono sześć odcinków, jeden odcinek to dziesięć procent. Elektrownie cieplne oznaczono niebieską linią, elektrownie jądrowe żółtą, a elektrownie wykorzystujące odnawialne źródła energii linią w kolorze turkusowym. Udział elektrowni cieplnych stopniowo maleje. Pod koniec lat osiemdziesiątych wynosił on około pięćdziesięciu pięciu procent, następnie zmniejszył się do około pięćdziesięciu, a od dwa tysiące siódmego roku systematycznie maleje, do poziomu nieco poniżej czterdziestu procent w roku dwa tysiące dziewiętnastym. Udział elektrowni jądrowych od połowy lat osiemdziesiątych systematycznie się zwiększał, od poziomu około dwudziestu czterech procent do około trzydziestu w roku dziewięćdziesiątym trzecim. Od roku dziewięćdziesiątego siódmego udział ten systematycznie spadał, do poziomu około dwudziestu trzech procent w roku dwa tysiące siedemnastym. W kolejnych latach wartości nie uległy znaczącej zmianie. Udział odnawialnych źródeł energii systematycznie wzrasta w ostatnich latach. Od połowy lat osiemdziesiątych do roku dwa tysiące siódmego z niewielkimi odchyleniami utrzymywał się na poziomie około osiemnastu procent. W dwa tysiące ósmym roku udział ten wyniósł dwadzieścia procent, po czym stopniowo zwiększał się do wartości około trzydziestu siedmiu procent w roku dwa tysiące dziewiętnastym.
Udział poszczególnych typów elektrowni w produkcji energii elektrycznej (w %) w Europie w latach 1985–2019
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix , licencja: CC BY 3.0.
R1PDuBSioSoTD
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Przyczyny zmian struktury produkcji energii elektrycznej w Europie Elementy należące do powyższej kategorii: surowce energetyczne należą do źródeł nieodnawialnych (ich zasoby za pewien czas ulegną wyczerpaniu, a ich wydobywanie odbywa się w coraz trudniejszych warunkach geologicznych); istnieje konieczność zapewnienia przyszłym pokoleniom warunków do życia w możliwie jak najmniej zniszczonym i wyeksploatowanym środowisku; większa świadomość ekologiczna: spalanie surowców energetycznych powoduje zanieczyszczenie powietrza i wytwarzanie odpadów.
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Przyczyny zmian struktury produkcji energii elektrycznej w Europie Elementy należące do powyższej kategorii: surowce energetyczne należą do źródeł nieodnawialnych (ich zasoby za pewien czas ulegną wyczerpaniu, a ich wydobywanie odbywa się w coraz trudniejszych warunkach geologicznych); istnieje konieczność zapewnienia przyszłym pokoleniom warunków do życia w możliwie jak najmniej zniszczonym i wyeksploatowanym środowisku; większa świadomość ekologiczna: spalanie surowców energetycznych powoduje zanieczyszczenie powietrza i wytwarzanie odpadów.
Przyczyny zmian struktury produkcji energii elektrycznej w Europie
Źródło: Gromar.eu, licencja: CC BY-SA 3.0.
RskQV95fxDihx
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Zmiany te przebiegają jednak stosunkowo wolno, ponieważ: elektrownie cieplne są z reguły bardziej wydajne (produkują więcej energii) niż te wykorzystujące OZE; elektrownie wykorzystujące OZE są najczęściej uzależnione od warunków środowiska; budowa elektrowni wykorzystujących OZE jest kosztowna.
Mapa myśli. Nazwa kategorii: Zmiany te przebiegają jednak stosunkowo wolno, ponieważ: elektrownie cieplne są z reguły bardziej wydajne (produkują więcej energii) niż te wykorzystujące OZE; elektrownie wykorzystujące OZE są najczęściej uzależnione od warunków środowiska; budowa elektrowni wykorzystujących OZE jest kosztowna.
Przyczyny powolnego tempa zmian struktury produkcji energii elektrycznej w Europie
Źródło: Gromar.eu, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 7
Wyjaśnij, dlaczego nie odnotowuje się wyraźnego wzrostu roli elektrowni jądrowych, mimo że podczas swojej pracy nie powodują zanieczyszczenia powietrza, a uran jest o wiele bardziej wydajny niż węgiel czy gaz ziemny.
R1eSuN520YLtl
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zwróć uwagę na obawy przed ewentualnymi awariami i wybuchami elektrowni powodującymi spustoszenie w środowisku, tak jak miało to miejsce w Czarnobylu (Ukraina) czy w Fukushimie (Japonia). Innym problemem może być składowanie niebezpiecznych odpadów radioaktywnych.
Nie odnotowuje się wzrostu roli elektrowni jądrowych ze względu na obawy przed poważnymi skażeniami środowiska, które powodują elektrownie jądrowe w razie awarii reaktorów.
Podsumowanie
Wyróżnia się odnawialne i nieodnawialne źródła energii.
W Europie energię elektryczną wytwarza się głównie w elektrowniach cieplnych (wykorzystujących nieodnawialne źródła energii), choć ich rola się zmniejsza na korzyść OZE.
Struktura produkcji energii elektrycznej jest w dużej mierze uzależniona od warunków środowiska, dla przykładu:
w krajach o dużych złożach surowców energetycznych ważną rolę odgrywają elektrownie cieplne, np. w Polsce, Ukrainie i w wielu innych krajach Europy,
w krajach górzystych z licznymi rzekami i o dużych spadkach oraz w krajach nizinnych z dużymi rzekami o znacznym przepływie ważną rolę odgrywają elektrownie wodne, np. w Norwegii, Austrii czy na Łotwie,
w krajach nadmorskich o płaskim terenie, często położonych na wyspach i półwyspach lub posiadających zatoki i cieśniny, gdzie wieją silne wiatry, duże znaczenie mają elektrownie wiatrowe, np. w Danii,
w krajach położonych w bliskim sąsiedztwie krawędzi płyt litosfery, gdzie występują gorące źródła, ważną rolę odgrywają elektrownie geotermalne,
w krajach o dużym nasłonecznieniu dosyć dużą rolę odgrywają elektrownie słoneczne – dotyczy to krajów na południu Europy, np. Grecji i Włoch.
Wiele państw, zwłaszcza wysoko rozwiniętych na zachodzie kontynentu, inwestuje w energetykę atomową, gdyż pierwiastki promieniotwórcze są bardzo wydajne i nie powodują zanieczyszczenia atmosfery. Budowa takich elektrowni jest jednak bardzo kosztowna, występuje problem składowania odpadów atomowych, a także istnieje obawa przed tragicznymi skutkami ich awarii.
Praca domowa
Opisz, w jaki sposób można ograniczyć zanieczyszczenie powietrza spowodowane funkcjonowaniem pieców w naszych domach.
R126U0cAVXybT
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Pokaż podpowiedź#15537cwhite
Spalanie węgla czy drewna powoduje wytwarzanie różnych zanieczyszczeń; konieczna jest modernizacja pieców i urządzeń grzewczych, przechodzenie na ekologiczne źródła energii.
Słownik
biomasa
biomasa
to popularne odnawialne źródło energii; jest to materia organiczna, czyli substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego ulegające biodegradacji; składają się na nią odpadki z gospodarstw domowych, pozostałości z produkcji rolnej, leśnictwa, odpady przemysłowe i komunalne
energia elektryczna
energia elektryczna
energia, dzięki której działają urządzenia i maszyny w naszych domach i miejscach pracy
energia cieplna
energia cieplna
ciepło, którym podgrzewa się wodę, a następnie wykorzystuje się ją w domach i miejscach pracy (ciepła woda w kranie, ogrzewanie pomieszczeń); może być także wykorzystywana do gotowania, pieczenia, suszenia czy wytapiania metali w hutach
miks energetyczny
miks energetyczny
określenie odnoszące się do różnorodności źródeł energii, które społeczeństwo wykorzystuje do zaspokajania swoich potrzeb energetycznych; w skład miksu energetycznego wchodzą źródła odnawialne i nieodnawialne
Ćwiczenia
1
Ćwiczenie 1
Pogrupuj podane źródła energii na odnawialne i nieodnawialne.
RFnnrxU6Zhal0
Pogrupuj podane źródła energii na odnawialne i nieodnawialne. nieodnawialne źródła energii Możliwe odpowiedzi: 1. biomasa, 2. węgiel kamienny, 3. energia słoneczna, 4. gaz ziemny, 5. energia wiatrowa, 6. energia atomowa odnawialne źródła energii Możliwe odpowiedzi: 1. biomasa, 2. węgiel kamienny, 3. energia słoneczna, 4. gaz ziemny, 5. energia wiatrowa, 6. energia atomowa
Pogrupuj podane źródła energii na odnawialne i nieodnawialne. nieodnawialne źródła energii Możliwe odpowiedzi: 1. biomasa, 2. węgiel kamienny, 3. energia słoneczna, 4. gaz ziemny, 5. energia wiatrowa, 6. energia atomowa odnawialne źródła energii Możliwe odpowiedzi: 1. biomasa, 2. węgiel kamienny, 3. energia słoneczna, 4. gaz ziemny, 5. energia wiatrowa, 6. energia atomowa
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2
Zaznacz, które źródła energii wykorzystują elektrownie cieplne.
Re5TQACmCg6hw
Zaznacz, które źródła energii wykorzystują elektrownie cieplne. Możliwe odpowiedzi: 1. węgiel brunatny, 2. węgiel kamienny, 3. gaz ziemny, 4. słoma, 5. słońce, 6. ciepło z wnętrza Ziemi
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3
Zaznacz zdjęcie, które przedstawia typ elektrowni powodującej największe zanieczyszczenie środowiska podczas pracy bezawaryjnej.
RJfcWpIpgXJvk
Zaznacz zdjęcie, które przedstawia typ elektrowni powodującej największe zanieczyszczenie środowiska podczas pracy bezawaryjnej.
Zaznacz zdjęcie, które przedstawia typ elektrowni powodującej największe zanieczyszczenie środowiska podczas pracy bezawaryjnej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RRDgZFNa8jckg
Ćwiczenie 3
Zaznacz zdjęcie typ elektrowni powodującej największe zanieczyszczenie środowiska podczas pracy bezawaryjnej. Możliwe odpowiedzi: 1. Wiatrowa, 2. Wodna, 3. Geotermalna, 4. Atomowa
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
21
Ćwiczenie 4
Opisz, który z wykresów przedstawia najkorzystniejszą dla środowiska przyrodniczego strukturę produkcji energii elektrycznej według rodzajów elektrowni. Uzasadnij swoją wypowiedź.
RYXaLOXeMgQkG
Ilustracja
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RRqe3td9pGrvt
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Najkorzystniejszą dla środowiska jest opcja, gdzie wykorzystywane w największym stopniu są źródła najmniej emisyjne i odnawialne.
Przykładowa odpowiedź:
Najbardziej korzystna dla środowiska jest struktura produkcji energii w wariancie E, ponieważ odznacza się największym spośród podanych odsetkiem elektrowni wodnych i najmniejszym odsetkiem elektrowni cieplnych.
Ćwiczenie 4
Wskaż poprawny element tekstu.
Który z modeli przedstawia najkorzystniejszą dla środowiska przyrodniczego strukturę produkcji energii elektrycznej według rodzajów elektrowni?
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 5
Zaznacz, czy podane stwierdzenia prawdziwe, czy fałszywe.
Rc6jA2aD6wpJd2
Łączenie par. Oceń poprawność poniższych zdań.. 1. Świadomość ekologiczna Europejczyków jest większa niż u mieszkańców innych części świata, dlatego w strukturze produkcji energii elektrycznej w Europie dominują OZE.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 2.Udział elektrowni jądrowych w strukturze produkcji energii elektrycznej Europy nieustannie wzrasta.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 3. Udział elektrowni opartych o spalanie węgla w strukturze produkcji energii elektrycznej Europy wykazuje od wielu lat tendencję malejącą. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 4.W elektrowniach cieplnych Europy dominującym źródłem energii jest węgiel.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Łączenie par. Oceń poprawność poniższych zdań.. 1. Świadomość ekologiczna Europejczyków jest większa niż u mieszkańców innych części świata, dlatego w strukturze produkcji energii elektrycznej w Europie dominują OZE.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 2.Udział elektrowni jądrowych w strukturze produkcji energii elektrycznej Europy nieustannie wzrasta.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 3. Udział elektrowni opartych o spalanie węgla w strukturze produkcji energii elektrycznej Europy wykazuje od wielu lat tendencję malejącą. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. 4.W elektrowniach cieplnych Europy dominującym źródłem energii jest węgiel.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6
Do podanych opisów dopasuj odpowiednie typy elektrowni.
RCe3JyTKKhLrp2
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 7
Na podstawie poniższych wykresów i dostępnych źródeł wiedzy uzupełnij tabelę podanymi wyrażeniami.
RM7dKdjA2npkq
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1eJmcu5meoqd
Wykres kołowy numer 1. Lista elementów: Elektrownie wodne 68,8%; geotermalne 31,2%.
Wykres kołowy numer 1. Lista elementów: Elektrownie wodne 68,8%; geotermalne 31,2%.
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
RE1HMNZUyQC7u
Wykres kołowy numer 2. Lista elementów: Elektrownie cieplne 21,8%; wodne 58,7%; wiatrowe 9,7%; inne (głównie biomasa) 9,8%.
Wykres kołowy numer 2. Lista elementów: Elektrownie cieplne 21,8%; wodne 58,7%; wiatrowe 9,7%; inne (głównie biomasa) 9,8%.
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1KcOsqqJOwfQ
Wykres kołowy numer 3. Lista elementów: Elektrownie cieplne 35,6%; Wodne 0,1%; Wiatrowe 60%; Słoneczne 4,3%.
Wykres kołowy numer 3. Lista elementów: Elektrownie cieplne 35,6%; Wodne 0,1%; Wiatrowe 60%; Słoneczne 4,3%.
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
RdgNlZ3KxcxF6
Wykres kołowy numer 4. Lista elementów: Elektrownie cieplne 47,4%; Jądrowe 12%; Wodne 4,4%; Wiatrowe 26,1%; Słoneczne 9,9%; Inne 0,2%.
Wykres kołowy numer 4. Lista elementów: Elektrownie cieplne 47,4%; Jądrowe 12%; Wodne 4,4%; Wiatrowe 26,1%; Słoneczne 9,9%; Inne 0,2%.
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1YmGBPDTlvnc
Wykres kołowy numer 5. Lista elementów: Elektrownie cieplne 64,2%; Wodne 17,6%; Geotermalne 2,1%; Wiatrowe 6,7%; Słoneczne 9,4%.
Wykres kołowy numer 5. Lista elementów: Elektrownie cieplne 64,2%; Wodne 17,6%; Geotermalne 2,1%; Wiatrowe 6,7%; Słoneczne 9,4%.
Źródło: dostępny w internecie: https://ourworldindata.org/electricity-mix, licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 8
Na poniższej mapie zaznaczono największe elektrownie cieplne w Europie. Nie muszą one powstawać w miejscu wydobycia surowców energetycznych, ponieważ można je do elektrowni transportować (wyjątkiem są elektrownie opalane węglem brunatnym). Korzystając z poniższej mapy, wyjaśnij, od jakiego przyrodniczego czynnika (oprócz złóż surowców) uzależniona jest lokalizacja elektrowni cieplnych.
RcuP5rd00F9jw
Ilustracja
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RlYdev4n10sbO
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Istnieją różne czynniki przyrodnicze, np. ukształtowanie powierzchni (niziny, wyżyny, góry), linia brzegowa (położenie bliżej i dalej od niej), skały (ich rodzaj), wody (rzeki, jeziora, wody podziemne i inne), gleby (ich rodzaj), szata roślinna (jej rodzaj, np. lasy, krzewy, trawy), klimat itd.
Lokalizacja elektrowni cieplnych uzależniona jest od zasobów wodnych, dlatego muszą być one lokalizowane w bliskim sąsiedztwie rzek (ewentualnie jezior). Dostarczona woda jest ogrzewana przez spalane surowce, a powstała para wodna napędza turbinę połączoną z generatorem prądu.
Ćwiczenie 8
Przeanalizuj lokalizację największych elektrowni cieplnych w Europie. Nie muszą one powstawać w miejscu wydobycia surowców energetycznych, ponieważ można je transportować (wyjątkiem są elektrownie opalane węglem brunatnym). Wyjaśnij, od jakiego przyrodniczego czynnika uzależniona jest lokalizacja elektrowni cieplnych.
RIBoGnfqqjt5n
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Istnieją różne czynniki przyrodnicze, np. ukształtowanie powierzchni (niziny, wyżyny, góry), linia brzegowa (położenie bliżej i dalej od niej), skały (ich rodzaj), wody (rzeki, jeziora, wody podziemne i inne), gleby (ich rodzaj), szata roślinna (jej rodzaj, np. lasy, krzewy, trawy), klimat itd.
Lokalizacja elektrowni cieplnych uzależniona jest od zasobów wodnych, dlatego muszą być one lokalizowane w bliskim sąsiedztwie rzek (ewentualnie jezior). Dostarczona woda jest ogrzewana przez spalane surowce, a powstała para wodna napędza turbinę połączoną z generatorem prądu.
Notatki
RBq8Wqo2PVkk2
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Bibliografia
Frodyma K., (2017), Energia ze źródeł odnawialnych a stan środowiska naturalnego w Unii Europejskiej, [w:] „Studia Ekonomiczne. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach”, nr 318, s. 38–52.