Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Σχετικά έγγραφα
ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Γ. Λευθεριώτης, Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Τίτλος Μαθήματος. Ενότητα 1η: Εισαγωγή. Δημήτριος Σκούρας Σχολή Διοίκησης Επιχειρήσεων Τμήμα Οικονομικών Επιστημών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ιστορία της μετάφρασης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

ΠΙΝΑΚΕΣ. Θερμοδυναμική 2012 Σελίδα 292

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Αιολική Ενέργεια & Ενέργεια του Νερού

Ιστορία της μετάφρασης

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Στατιστικός έλεγχος γραμμικού συνδυασμού συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Περιβαλλοντική Εκπαίδευση

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Περιβαλλοντική Χημεία

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

Επικοινωνία Ανθρώπου- Υπολογιστή Σχεδίαση Αλληλεπίδρασης

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Αξιολόγηση μεταφράσεων ιταλικής ελληνικής γλώσσας

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Διοικητική Λογιστική

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 7: Μορφές αγοράς και συγκέντρωση των ΜΜΕ

Μικροοινομική Ανάλυση Ι

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Διπλωματική Ιστορία Ενότητα 2η:

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση Ι

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Αιολική Ενέργεια & Ενέργεια του Νερού

Γεωργική Εκπαίδευση Ενότητα 9

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Διπλωματική Ιστορία. Ενότητα 12η: Ο Β Παγκόσμιος Πόλεμος Η Ευρώπη. του Hitler Ιωάννης Στεφανίδης, Καθηγητής Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Ηλεκτρικά Κινητήρια Συστήματα

Οδοποιία IΙ. Ενότητα 14: Υπόδειγμα σύνταξης τευχών θέματος Οδοποιίας. Γεώργιος Μίντσης ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Transcript:

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Ενότητα 1: Εισαγωγή Γενικά Στοιχεία Γεώργιος Λευθεριώτης, Επίκουρος Καθηγητής Σχολή θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Σκοποί ενότητας Εισαγωγικές πληροφορίες σχετικά με την έννοια της ενέργειας ως φυσικό μέγεθος και ως κοινωνικό αγαθό. Ανάδειξη της ανάγκης για στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας 2

Περιεχόμενα ενότητας Μορφές ενέργειας Μονάδες ενέργειας Μετατροπές ενέργειας Πηγές ενέργειας Στατιστικά στοιχεία παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας Αειφορία Βιώσιμη ανάπτυξη 3

Μορφές Ενέργειας Μηχανική Θερμική Κινητική Λανθάνουσα Δυναμική ΔΤ Μηχανική Θερμική Έργο Ροή θερμότητας Αποθηκευμένη Ενέργεια Ηλεκτρική Ηλ/μαγνητική Χημική Πυρηνική Συσσωρευτής - Χημικοί Πυρηνικές Πυκνωτής δεσμοί δυνάμεις Μεταβατική Ενέργεια Ηλεκτρική Ηλ/μαγνητική Χημική Πυρηνική Ηλεκτρικό Ηλ/μαγνητική Χημικές Σχάση ρεύμα ακτινοβολία αντ/σεις Σύντηξη Μετατροπές ενέργειας- Ποιότητα μορφών ενέργειας 4

Μονάδες Ενέργειας 2 2 SI: Joule = 1kg m s W = F l 2 [ Nm] = [ kg m s m] kwh = 3.6 10 6 J ev 19 = 1.6 10 J ( Joule = Coulomb Volt) P = V I = ηλ V Q/ t E = P t = V I t = V Q ηλ ηλ cal = 4.186 J Btu = 1055 J toe = 4.19 10 10 J 5

Ενεργειακές Μετατροπές Απόδοση μετατροπής Παράδειγμα: Μετατροπή θερμότητας σε έργο (και αντίστροφα) Τ 1 Τ 1 Q 1 W Q 1 W Q 2 Q 2 W T η = 2 1, T1 T2 Q = 1 T > 1 T 2 dq S = = S S T T 1 Τ 2 2 1 Τ 2 Q2 T2 η r = =, T > T W T1 T2 Q T 1 2 1 1 η p = =, T1 > T2 W T1 T2

Πηγές Ενέργειας Συμβατικές (Μη Ανανεώσιμες) Ορυκτά καύσιμα Πυρηνική Μεγάλα Υδροηλεκτρικά* Γαιάνθρακες Σχάση (λιγνίτης) Σύντηξη Πετρέλαιο και παράγωγα Φυσικό αέριο Ανανεώσιμες Γεωθερμία** Ηλιακή, Αιολική, Μικρά Υδροηλεκτρικά*, Βιομάζα, Κύματα-ρεύματα, Γεωθερμία** 7

Ορυκτα Καύσιμα (1) Εξάντληση των αποθεμάτων: Νόμος του Hubert- PEAK OIL 0,07 α = 0,06 yr -1 0,06 P/Q (1/yr) 0,05 0,04 0,03 Κλίση της ευθείας: α / Q 0 0,02 0,01 Q 0 =165 Gtons 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Q (Gtons) [1] [1] P = aq 0 1 2 1+ cosh{ at ( t )} m Q Q = + e 0 at ( t ) 1 m 8

Ορυκτα Καύσιμα (2) Εξάντληση των αποθεμάτων: Νόμος του Hubert- PEAK OIL 3 P=dQ/dt P max = αq 0 /4 180 2,5 Q 160 140 P= dq/dt (Gtons/yr) 2 1,5 1 120 100 80 60 Q (Gtons) 0,5 Q max = Q 0 /2 40 20 0 0 1900 1950 2000 2050 2100 Έτος [1] P = aq 0 1 2 1+ cosh{ at ( t )} m Q Q = + e 0 at ( t ) 1 m 9

Ορυκτα Καύσιμα (3) Εξάντληση των αποθεμάτων: Νόμος του Hubert- PEAK OIL http://en.wikipedia.org/wiki/oil_shale 10

Ορυκτα Καύσιμα (4) Εξάντληση των αποθεμάτων: Νόμος του Hubert- PEAK OIL http://en.wikipedia.org/wiki/user:kgrr/sandbox/peak_oil 11

Ορυκτα Καύσιμα (5) Εξάντληση των αποθεμάτων: Νόμος του Hubbert- PEAK OIL http://commons.wikimedia.org/wiki/file:hubbert_ world_2004.svg http://europe.theoildrum.com/node/5836 12

Ορυκτα Καύσιμα (6) https://openparachute.wordpress.com/2013/05/12/incontro vertible-is-it-rodney/ http://en.wikipedia.org/wiki/bp Φαινόμενο του θερμοκηπίου Ρύπανση των νερών και του εδάφους Αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία 13

Πυρηνική Ενέργεια http://en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/11526588 Εφημερίδα «Το Βήμα» 11 Μαρτίου 2012 Υψηλό κόστος διαχείρισης των αποβλήτων Ατυχήματα με ανυπολόγιστες συνέπειες Η σύντηξη «αργεί».. 14

Παγκόσμια Κατανάλωση Ενέργειας(1) Πηγή [3] ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ 492 E (10 18 ) J/year (2008) Τροφή Οικονομικές δραστηριότητες Μετακινήσεις Ψυχαγωγία Όλες οι ανθρώπινες δραστηριότητες απαιτούν ενέργεια! 15

Παγκόσμια Κατανάλωση Ενέργειας(2) Παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: 20.000 TWh/year, δηλ. 72 EJ/year (~15%) Να κάνετε τη μετατροπή TWh σε EJ [2] p.2, fig 1.1 16

Παγκόσμια Κατανάλωση Ενέργειας(3) Παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: 20.000 TWh/year, δηλ. 72 EJ/year (~15%) Να κάνετε τη μετατροπή TWh σε EJ [2] p.2, fig 1.1 17

Αειφορία Βιώσιμη Ανάπτυξη (1) «Βιώσιμη ανάπτυξη είναι η βελτίωση της ποιότητας της ζωής μέσα στα πλαίσια της φέρουσας ικανότητας των υποστηρικτικών οικοσυστημάτων» ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΚΑΙ ΟΡΘΟΛΟΓΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΑΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 18

Αειφορία Βιώσιμη Ανάπτυξη (2) http://www.elp.com/ Copyright 2014: PennWell Corporation 19

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0.

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών, Λευθεριώτης Γεώργιος, 2015. «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, Ενότητα: Εισαγωγή Γενικά Στοιχεία» Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/modules/units/?course=phy1953&id=4184

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Οι πηγές των εικόνων είναι: [1] C. Julian Chen, Physics of Solar Energy, Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University, 2011, Jon Wiley & Sons [2] Antonio Luque & Steven Hegedus, Handbook of Phοtovoltaic Science and Engineering, John Wiley & sons Ltd, 2003 [3] REN21 Renewable Policy Network for the 21st Century: Renewables 2012 Global Status Report, www.ren21.net [4] http://www.elp.com/ [5] http://europe.theoildrum.com/node/5836 *Όλοι οι διαδικτυακοί ιστότοποι που αναφέρονται ως πηγές εικόνων είναι ενεργοί στις 28/2/2015