VALORIFICAREA RESURSELOR EOLIENE N ROMNIA

Cristina DEAC, Alina Andreea Maria MARINA, Ioan BIRI

CAPITALIZATION OF THE WIND ENERGY RESOURCES IN ROMANIA

In this paper we underline the need and the opportunity to use wind

energy due to the competitive cost of this type of energy and due to the reduction of pollution. We also present the current situation on a global level of the wind energy market as well as the development of this branch in Romania. Keywords: wind power, cost, benefits, wind energy market

Cuvinte cheie: energie eolian, cost, avantaje, piaa energiei eoliene

1. Consideraii generale Circa 1-2 % din energia solar ajuns la suprafaa planetei, se

transform n energie eolian. Energia eolian poate fi utilizat acolo unde viteza medie a vntului depete 1,5 m/s iar vntul are o frecven ridicat. Folosirea surselor noi de energie regenerabile a devenit o necesitate obiectiv ce deriv din complexitatea problematicii energoenviromentale. Orict de mari ar fi rezervele de energie clasic, acestea sunt limitate i deci epuizabile ntr-un orizont de timp deja altertant. Problema esenial de rezolvat rmne aceea a utilizrii unor surse alternative capabile s preia pentru o perioad mai ndelungat de timp satisfacerea nevoilor crescnde de energie, dar i reducerea presiunii asupra fenomenului de nclzire global, generat de gazele cu efect de ser. Vntul este un curent de aer n micare, produs de

139

nclzirea inegal a suprafeei terestre. Suprafaa pmntului fiind format din ap i uscat, absoarbe cldura - provenit de la soare - n mod diferit, genernd astfel formarea vntului. Energia eolian este curat. Electricitatea generat de turbinele eoliene nu va murdri aerul pe care l respirm sau nu va emite poluani ca alte surse de energie, ceea ce nseamn mai puin smog i ploi acide, mai puine emisii de gaze cu efect de ser. Centralele termoelectrice sunt cele mai mari surse fixe de poluare a aerului, care emit milioane de tone de dioxid de sulf, oxizi de azot i dioxid de carbon n fiecare an. Aceti poluani sunt considerai a fi cauza nclzirii globale. Funcionarea unei singure turbine eoliene de 1 MW poate reduce 2.000 t de dioxid de carbon ntr-un an (echivalent cu plantarea a 2 km de pdure).Costul de producere a energiei electroeoliene este comparabil cu cel al energiei electrice provenite din combustibili i este mai mic dect al oricrei alte surse de energie regenerabile.

2

Deoarece vntul este gratuit, energia eolian poate oferi un pre stabil pe termen lung. Fermele eoliene de azi pot genera electricitate pentru mai puin de 5 ceni pe kWh, un pre care este competitiv cu noile centrale electrice pe crbune sau gaz.

Principalele avantaje ale energiei eoliene sunt urmtoarele: nu genereaz gaze cu efect de ser (un MWh produs prin arderea de crbune sau diesel produce 0,8 t gaz de ser n principal CO2); nu rezult deeuri toxice concentrate i radioactive; nu consum combustibil fosil; costul se reduce la amortizarea investiiei i la mentenan (producia unui kWh prin energie eolian cost 0,03-0,07 $ fa de acelai kWh produs prin arderea motorinei care cost ntre 0,25-1,00 $); este larg rspndit geografic; terenul imobilizat de instalaia eolian este nesemnificativ (98 % din terenul unei ferme eoliene rmne pentru agricultur, creterea animalelor etc.); fermele eoliene pot vitaliza economiile rurale prin nchirierea de teren i redevene.

Dar, ca i n orice proces tehnologic, exista i dezavantaje: concentrare de energie relativ mic; concentrarea energiei ntr-un interval de timp foarte redus; inpredictibilitatea funcionrii i incontrolul sursei.

Industria eolian din ntreaga lume a devenit un pion important pe piaa energetic.

Cu toate acestea n unele ri este ncetinit procesul de dezvoltare a acestei industrii, deoarece nu este garantat succesul i mai ales exist nevoia de schimbri la nivel legislativ i birocratic.

140

n figura 1 este prezentat evoluia ratei de cretere (raportul dintre capacitatea nou instalat i puterea instalat n anul precedent) a instalaiilor electroeoliene. Ritmul anual, pe piaa eolian, a continuat s creasc ncepnd cu anul 2004, ajungnd la 31,7 % n 2009, an care a adus noi recorduri pentru utilizarea energiei eoliene din ntreaga lume, n ciuda crizei economice globale. Dup anul 2001 care a avut cea mai mare rat de cretere nregistrat, a urmat anul 2004 cu o cretere semnificativ, urmnd apoi 2008 cu 29,0 %, 26,7 % n 2007, 25,6 % n anul 2006 i 23,8 % n 2005.

Fig.1 Rata de cretere la nivel mondial, pe piaa turbinelor eoliene [4]

Centralele eoliene sunt grupuri de turbine eoliene (figura 2),

plasate n apropiere unele de altele cu scopul de a produce electricitate din energia eolian. Turbinele eoliene sunt conectate la un sistem de tensiune medie ce este apoi transformat n curent de nalt tensiune prin intermediul unui transformator, pentru a putea fi livrat n sistemele de distribuire a electricitii. Costurile de ntreinere a turbinelor eoliene sunt relativ mici raportate la investiia iniial.

n general, n majoritatea cazurilor se realizeaz dou revizii anuale de verificare i ntreinere, iar la intervale de 2-3 ani, n funcie de locaie i specificaiile productorului este necesar schimbarea uleiului i lichidului de rcire. Durata medie de via a unei turbine este de aproximativ 20 ani n condiiile unei ntreineri prompte i corecte. n

141

Fig. 2 Componena unei turbine eoliene cu ax orizontal

2. Performanele actuale ale centralelor electro-eoliene

Piaa mondial pentru turbine eoliene a nregistrat o cretere semnificativ i n prima jumtate a anului 2010, cu aproximativ 16 GW, la nivel mondial. China reprezint cea mai dezvoltat pia a eolienelor, adugnd la 7800 MW n termen de doar ase luni i un total de aproape 34GW, Statele Unite ale Americii, ocupnd primul loc cu o capacitate total de 36G W. n tabelul 1 - puterea eolian la nivel mondial (iunie 2010) - este prezentat stadiul mondial al dezvoltrii instalaiilor electroeoliene la nivelul anului 2010. Capacitatea total a turbinelor eoliene instalate n ntreaga lume a ajuns la 175 GW la mijlocul anului 2010, comparativ cu 159 GW la sfritul anului 2009.

Se preconizeaz o cretere continu, pe piaa turbinelor eoliene, de pn la 35 i 40 GW n anul 2010, apropiindu-se de 2009, cnd s-au adugat 38GW. Cu aceast cretere, capacitatea la nivel mondial ajunge la aproape 200 GW pn la sfritul anului 2010. Potrivit Ageniei Internaionale de Energie Atomic, la finele anului 2009 aprovizionarea cu energie nuclear a sczut cu un procent (la nivel mondial), n comparaie cu creterea numrului de centrale eoliene instalate. Un interes crescnd n promovarea de ferme eoliene poate fi observat i la nivel european.

Dei exist o tradiie puternic i continu n astfel de abordri, n special n rile nordice (Germania i Danemarca), n Europa energia

142

Tabelul 1

Nr. crt

ARA

PUTEREA TOTAL, [MW] (IUNIE 2010)

PUTEREA ADUGAT, [MW] (IUNIE 2010)

PUTEREA TOTAL,[MW] (FINELE 2009)

1 USA 36.300 1200 35.159 2 China 33.800 7800 26.010 3 Germania 26.400 660 25.777 4 Spania 19.500 400 19.149 5 India 12.100 1200 10.925 6 Italia 5300 450 4.850 7 Frana 5000 500 4.521 8 UK 4.600 500 4.092 9 Portugalia 3.800 230 3.535 10 Danemarca 3700 190 3.497 n rest 24.500 2.870 21.698 Total 175.000 16.000 159.213

Sursa: Agenia Internaional pentru Energie Eolian

3. Stadiul actual de dezvoltare n Romnia

Europa este un continent lider n instalaii offshore cu 99 % de astfel de turbine. Sectorul eolian adug 10.474 MW n anul 2009, mult mai mult dect n anii precedeni: 8607 MW n 2007 i 8928 MW n 2008. Germania i Spania sunt rile cu cea mai mare dezvoltare n acest domeniu, avnd o putere total instalat de 26400 MW, respectiv 19500 MW.

n Romnia abia n iunie 2010 a fost finalizat i adoptat legea pentru promovarea energiei regenerabile, dar acest lucru semnific un pas important n dezvoltatea pieei pentru energia regenerabil din ara noastr. Fermele eoliene reprezint un punct important pentru ca Romnia s ndeplineasc inta propus de 24 % de energie propus din surse regenerabile pn n anul 2020.

Se apreciaz c potenialul energetic anual al vnturilor n Romnia se cifreaz n jurul valorii de 23 TWh. Pentru amplasarea agregatelor eoliene sunt interesante doar zonele n care viteza medie a vntului este cel puin egal cu 4 m/s, la nivelul standard de 10 m deasupra solului (la care, de altfel, se fac msurtorile n cadrul staiilor meteorologice). Cu excepia zonelor montane, unde condiiile meteorologice fac dificil instalarea i ntreinerea agregatelor eoliene, viteze egale sau superioare pragului de 4 m/s se regsesc n Podiul 143

Fig. 3 Harta potenialului eolian n Romnia [1]

n zona litoralului, pe termen scurt i mediu, potenialul

energetic eolian amenajabil este de circa 2000 MW, cu o cantitate medie de energie electric de 4500 GWh/an. n aceast zon, viteza medie anual a vntului depete pragul de 4 m/s.

Pe baza evalurii i interpretrii datelor nregistrate, n Romnia se pot monta instalaii eoliene cu o capacitate de pn la 14000 MW, ceea ce nseamn un aport de energie electric de aproape 23000 GWh/an.

Romnia are cel mai ridicat potenial din sud-estul Europei n domeniul energiei eoliene. Sud-Estul Dobrogei se plaseaz pe locul al doilea la nivelul ntregului continent.

Din figura 3 i tabelul 2 - cele mai mari proiecte eoliene din Romnia [5], reiese c Dobrogea i Moldova sunt zonele cele mai favorabile instalrii de centrale eoliene, n contextul n care viteza

144

medie a vntului depete 4 m/s, iar densitatea populaiei din aceste zone este sczut.

Tabelul 2

Potrivit unor cercettori germani, Galaiul reprezint judeul cu cel mai mare potenial eolian, mai precis localitatea Bereti-Meria, datorit vitezei constante a vntului din aceast zon. Potrivit Asociaiei Europene de Energie Eolian, se apreciaz c n Romnia i va dezvolta semnificativ capacitatea eolian pn la 3 500 MW n urmtorii ani. Investiiile necesare n domeniul energiei eoliene sunt de circa 1 milion euro/MW instalat.

O capacitate instalata de 100 MW presupune o investiie de circa 100 milioane euro.

Dei pare o cifr mare, este de reinut faptul c investiia s-ar amortiza n aproximativ 7 ani, termen extrem de rezonabil pentru o investiie energetic.

145

146

5. Concluzii

Piaa mondial a energiei eoliene cunoate n prezent un ritm ridicat de dezvoltare, stimulat att de costul competitiv al acestei forme de energie, ct mai ales de necesitatea stoprii fenomenului de nclzire global generat preponderent de utilizarea surselor convenionale de energie. Romnia a cunoscut o relativ rmnere n urm n acest domeniu, dei are un potenial eolian considerabil, de 23000 GWh/an. Zonele cele mai favorabile sunt Dobrogea, Podiul Moldovei i zona muntoas. Legislaia autohton recent ncurajeaz dezvoltarea energiei din surse regenerabile, cu toate acestea existnd nc unele piedici birocratice n dezvoltarea acestor proiecte. Pn n anul 2013 n zona Dobrogea va fi finalizat instalarea de centrale electroeoliene cu o putere total de peste 2600 MW, iar pn n anul 2015-2018 se estimeaz atingerea unei puteri instalate de 3500 MW, cea ce va aduce o contribuie nsemnat la atingerea intei de 24 % energie regenerabil n consumul naional de energie, stabilit la nivelul UE. BIBLIOGRAFIE [1] Maghiar, T., Surse noi de energie, Editura MEDIAMIR, Cluj-Napoca, 1996. [2] Blan, M.C., Energii regenerabile, Editura U.T.PRESS Cluj-Napoca, 2007. [3] Biri, I., Energii regenerabile note de curs 2010. [4] * * * Wold wind energy report 2009. [5] * * * http://www.wwindea.org [6] * * * http://www.ecomagazin.ro

ef lucr.Dr.Ing. Cristina DEAC membru AGIR

Ec. Alina Andreea Maria MARINA masterand M.I.R.N.D, alina_marina1988@yahoo.com

Prof.Dr.Ing. Ioan Biri membru AGIR

Universitatea Tehnic din Cluj-Napoca