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
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.
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).

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.
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.

RGRc3CrqrfG0Y
Możliwe odpowiedzi: 1. elektrownia atomowa, 2. elektrownia węglowa, 3. elektrownia wiatrowa, 4. elektrownia słoneczna
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
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.

Elektrownie – galeria zdjęć

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
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
Pokaż transkrypcję
R1XC2ENxgYz8L
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
Pokaż transkrypcję

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).

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
Pokaż transkrypcję
R2njT6NnHVffL
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
Pokaż transkrypcję

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
Pokaż transkrypcję
RqbVPVIFX6yp1
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
Pokaż transkrypcję

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
Pokaż transkrypcję
RL1hNUiOhALE8
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
Pokaż transkrypcję
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%.
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
Pokaż transkrypcję
R1cActufLaFEj
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
Pokaż transkrypcję

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
Pokaż transkrypcję
R4uJf08vTRNek
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
Pokaż transkrypcję
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%.
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
Pokaż transkrypcję
RiICh0EL2BHl1
Film nawiązujący do treści materiału
Głośność lektora
Głośność muzyki

Indeks górny Źródło: GroMar Sp. z o.o. Indeks górny koniec

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.
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
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.

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
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.
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.
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.

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

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
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.
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
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.
Ćwiczenie 4

Wskaż poprawny element tekstu.

Który z modeli przedstawia najkorzystniejszą dla środowiska przyrodniczego strukturę produkcji energii elektrycznej według rodzajów elektrowni?

RxxFiaW51NJWk
A – 68% elektrownie cieplne; 9% elektrownie wodne; 15% elektrownie wiatrowe; 8% elektrownie słoneczne.

B – 10% elektrownie cieplne; 70% elektrownie jądrowe; 11% elektrownie wodne; 7% elektrownie wiatrowe; 2% elektrownie słoneczne.

C – 26% elektrownie cieplne; 25% elektrownie wodne; 40% elektrownie wiatrowe; 2% elektrownie słoneczne; 7% elektrownie geotermalne i inne.

D – 38% elektrownie cieplne; 54% elektrownie jądrowe; 6% elektrownie wodne; 1% elektrownie wiatrowe; 1% elektrownie słoneczne.

E – 2% elektrownie cieplne; 94% elektrownie wodne; 4% elektrownie wiatrowe.
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
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%.
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%.
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%.
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%.
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%.
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
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.
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.

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.