Technical and cost comparison of selected technologies for energetic conversions of renewable energy sources
Authors:
- W. Drozd,
- M. Kowalik
Abstract
The authors of this article were guided by the desire to show the profitability of using renewable energy sources and to facilitate decisions for future investors as to their choice. The article classifies energy sources and methods for converting renewable energy sources (RES) and presents a technical comparison of two electricity supply systems: a photovoltaic system and a household wind farm for a selected building. A residential, single-family building, inhabited by a family of three, was adopted for analysis. Photovoltaics, the use of solar radiation energy to produce electricity, is classified next to wind farms as the most dynamically developing renewable energy technology. When analysing in terms of technology renewable conversion methods that provide us with electricity, the better installation is the photovoltaic installation. By analysing the cost of renewable energy conversion technologies that provide us with electricity, the photovoltaic system becomes more beneficial, because with a similar investment price we get a much shorter payback period than in the case of a backyard wind power station.
- Record ID
- CUT122298475c0046d1aff52a071381f76a
- Publication categories
- ;
- Author
- Other language title versions
- Porównanie techniczno kosztowe wybranych technologii energetycznych konwersji odnawialnych źródeł energii
- Journal series
- Archives of Civil Engineering, ISSN 1230-2945, e-ISSN 2300-3103
- Issue year
- 2021
- Vol
- 67
- No
- 1
- Pages
- 585-598
- Other elements of collation
- schem.; tab.; Bibliografia (na s.) - 596; Bibliografia (liczba pozycji) - 8; Oznaczenie streszczenia - Streszcz. ang., pol.; Numeracja w czasopiśmie - Vol. 67, Iss. 1
- Keywords in Polish
- odnawialne źródła energii (OZE), metody konwersji, fotowoltaika, siłownie wiatrowe, porównanie
- Keywords in English
- renewable energy sources (RES), conversion methods, photovoltaics, wind farms, comparison
- Abstract in Polish
- Autorzy niniejszego artykułu kierowali się chęcią pokazania opłacalności wykorzystywania odnawialnych źródeł energii i ułatwienia podjęcia decyzji przyszłym inwestorom, co do ich wyboru. W niniejszym artykule sklasyfikowano źródła energii i metody konwersji odnawialnych źródeł energii oraz podjęto próbę porównania, w aspekcie technicznym i kosztowym dostarczania energii elektrycznej do wybranego budynku mieszkalnego, dwóch z nich: fotowoltaiki i siłowni wiatrowej. Przedstawiono porównanie techniczne dwóch systemów dostarczania energii elektrycznej: systemu fotowoltaicznego i przydomowej elektrowni wiatrowej, do wybranego obiektu budowlanego. Do analizy przyjęto budynek mieszkalny, jednorodzinny, zamieszkiwany przez 3 osobową rodzinę. Przyjęto roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną równe 3500 kWh, co jest równe średniemu europejskiemu rocznemu zapotrzebowaniu na energię dla gospodarstwa domowego. W domu posiadamy tradycyjną instalację elektryczną, do której podłączamy zaproponowane rozwiązania. Analizę kosztową metod konwersji OZE, zapewniających energię elektryczną (system fotowoltaiczny i przydomowa elektrownia wiatrowa) przeprowadzono w porównaniu do tradycyjnego przyłącza energetycznego do sieci publicznej, porównując różne wskaźniki i aspekty, takie jak: • koszt i montaż całej instalacji, • roczny koszt eksploatacji instalacji, • oszczędności w stosunku do instalacji tradycyjnej, • prosty okres zwrotu instalacji, opłacalność inwestycji po 20 latach. Przyjęto następujące założenia, upraszczające analizę: • inwestor nie ponosi żadnych kosztów związanych z kapitałem, gdyż dysponuje on nieskończoną ilością kapitału, • zapotrzebowanie na energię elektryczną przyjęto równą 3500kWh/rok, • podczas obliczania rocznych kosztów eksploatacji instalacji, koszty działania urządzeń, takich jak sterowniki, przyjęto za pomijalnie małe, • pominięto wszelkie koszty konserwacji instalacji, • inwestor chce obliczyć opłacalność inwestycji po 20 latach. Analizując pod względem technologicznym metody konwersji OZE, dostarczające nam energię elektryczną, lepsza jest instalacja fotowoltaiczna. Cechuje ją praca niezależna od operatora sieci elektrycznej, estetyka, brak konieczności instalacji poza obrębem domu, brak negatywnego wpływu na środowisko, możliwość zdalnego kontrolowania systemu oraz brak wytwarzanego hałasu. Analizując kosztowo technologie konwersji OZE, zapewniające nam energię elektryczną, bardziej korzystnym jest obecnie system fotowoltaiczny, gdyż przy podobnej cenie inwestycji, otrzymujemy dużo krótszy okres zwrotu, niż w przypadku przydomowej elektrowni wiatrowej. Inwestycja ta jest także opłacalna po 20 latach, w przeciwieństwie do przydomowej elektrowni wiatrowej.
- DOI
- DOI:10.24425/ace.2021.136491 Opening in a new tab
- URL
- https://journals.pan.pl/ace/136491 Opening in a new tab
- Language
- eng (en) English
- License
- Score (nominal)
- 100
- Additional fields
- Indeksowana w: Web of Science, Scopus
- Uniform Resource Identifier
- https://cris.pk.edu.pl/info/article/CUT122298475c0046d1aff52a071381f76a/
- URN
urn:pkr-prod:CUT122298475c0046d1aff52a071381f76a
* presented citation count is obtained through Internet information analysis, and it is close to the number calculated by the Publish or PerishOpening in a new tab system.