1

MASA ROTUNDA Sursele regenerabile de energie

intre Directiva Europeana 77 / 2001 si realitate 29 mai 2003, Camera de Comert si Industrie a Romaniei si a Municipiului Bucuresti

SURSE REGENERABILE DE ENERGIE COMPONENTA IMPORTANTA A DEZVOLTARII

ENERGETICE DURABILE Prof. dr. ing Adrian Badea, Decan Facultatea de Energetica, UPB

Rsume : Le dbat sur l`avenir nergtique de l`humanit est un dbat sur les changements climatiques et sur la gestion raisonne de nos ressources, donc une problmatique de dveloppement durable. L`article prsente quelques conclusions des scientifiques sur les perspectives du changement climatique et les options technologiques nergtiques de long terme dans ce contexte. On insiste sur la ncessite urgente d`une stratgie sur les nergies renouvelables pour la Roumanie. 1.Schimbarile climatice si disponibilitatea resurselor Omenirea se confrunta n acest secol cu cteva probleme majore cum sunt cele ale energiei, apei si alimentatiei, rezolvarea corecta a lor fiind esenta preocuparilor pentru o dezvoltare durabila. O dezbatere despre energiile regenerabile trebuie sa porneasca de la problemele schimbarilor climatice si disponibilitatii resurselor, n conditiile unei importante cresteri demografice si a necesitatii de a permite accesul la energie a miliarde de persoane care n prezent sunt privati de acesta. Studiile oamenilor de stiinta au devenit n ultimii ani din ce n ce mai unanime n a aprecia ca o crestere puternica a emisiilor mondiale de gaze cu efect de sera va conduce la o ncalzire globala a atmosferei terestre de 2-6 oC, pna la sfrsitul acestui secol, cu efecte dezastroase. Prin schimbul natural dintre atmosfera, biosfera si oceane pot fi absorbite circa 11 miliarde de tone de CO2 (sau 3 miliarde de tone echivalent carbon), ceea ce reprezinta circa jumatate din emisiile actuale ale omenirii. Aceasta a condus la o crestere permanenta a concentratiei de CO2 din atmosfera de la 280 de ppm nainte de dezvoltarea industriala la 360 ppm n prezent. In cel de al treilea raport al Grupului Interguvernamental de Evolutie a Climatului GIEC, prezentat n 2001, emisiile din anul 1990 au fost evaluate la 6,29 miliarde de tone echivalent carbon ( Tabelul 1)

2

Tabelul 1 1990 Emisii

[t C/cap loc] Populatia [miliarde]

Emisii [miliarde t C]

Tari dezvoltate 3,1 1,3 4,03 Tari n curs de

dezvoltare 0,48 4,7 2,26

Total 1 6 6,29 Estimnd ca la sfrsitul acestui secol populatia globului va atinge circa 10 miliarde de locuitori, n conditiile unor drepturi de emisie uniforme pentru ntreaga populatie, pentru a nu depasi concentratia de CO2 de 450 ppm n atmosfera, ar fi necesar ca emisiile pe cap de locuitor sa se limiteze la 0,3 tone C/locuitor, ceea ce pentru tarile dezvoltate reprezinta o reducere de 10 ori a actualelor emisii de gaze cu efect de sera (tabelul 2). Chiar si n ipoteza practic a dublarii concentratiei actuale de CO2 n atmosfera, pna la 650 ppm, emisiile de CO2 n tarile dezvoltate ar trebui reduse de aproape 4 ori.

Tabelul 2 Concentratia de CO2

[ppm] Emisii globale n 2100

[miliarde t carbon] Emisii/cap locuitor n 2100

[t carbon/loc] 450 3 0,3 550 6 0,6 650 9 0,9

Rezervele conventionale de petrol si de gaze naturale (Tabelul 3),potrivit aceluiasi raport, la nivelul actual de consum, vor fi disponibile aproximativ 40 de ani. Tinnd seama si de resursele care vor mai fi descoperite n anii urmatori, expertii apreciaza ca pna n anul 2020, productiile de petrol si gaze vor mai creste, pretul petrolului pastrndu-se n jur de 25 de USD/baril, dupa aceasta data productia urmnd sa scada si pretul sa creasca spre 2040-2050 spre 50 USD/baril. Resursele neconventionale de petrol (sisturile bituminoase si nisipurile asfaltice) estimate la 600 miliarde tep, vor reprezenta resurse suplimentare cu costuri superioare si emisii de CO2. Tabelul 3 RESURSA Rezerve conventionale

[ miliarde tep] Resurse conventionale

[ miliarde tep]

PETROL 140 250 GAZE 120 130 CARBUNE 500 3000

GIEC a ncercat sa stabileasca legatura ntre utilizarea disponibilului de carbon din resursele existente si restrictiile impuse de limitarea concentratiei de gaze cu efect de sera din atmosfera.( Figura1). Rezulta ca n perioada 1880-1998 a fost utilizata o cantitatea de carbon relativ mica fata de resursele nca existente. Cumulul emisiilor pe parcursul secolului XXI pentru sase scenarii de concentratii a gazelor cu efect de sera la sfrsitul secolului : 350,450,550,650,750,1000 ppm, evidentiaza ca n afara primului scenariu (350 ppm), putin realist tinnd seama de concentratia actuala, n toate celelalte scenarii se pot arde toate resursele conventionale de petrol si gaz. Utilizarea n ntregime a resursele de carbune, precum si a celor neconventionale de gaz si petrol, nu se va putea realiza dect n cazul rezolvarii problemei capturii si stocarii CO2.

3

Prognoza consumului de energie primara realizata de Consiliul Mondial al Energiei pentru anul 2050, in ipoteza unei cresteri economice de 3% pe an , fara o modificare a tendintelor actuale de descrestere a intensitatii energetice si de asimilare a resurselor energetice regenerabile evidentiaza un consum de circa 25 Gtep, din care 15 Gtep din combustibili fosili (Figura 2).Emisiile de CO2 In acest scenariu sunt inadmisibile . Pentru a se pastra o concentratie de CO2 de 450 ppm, ceea ce reprezinta circa 6 Gt carbon, cantitatea maxima de combustibili fosili utilizabila nu trebuie sa depaseasca 7 Gtep, rezultnd un deficit de 18 Gtep care ar trebui acoperit din nuclear si surse regenerabile. Rezulta ca pentru o dezvoltare energetica durabila nu ar trebui sa se depaseasca la nivelul lui 2050 un consum de 13-18 Gtep, acoperit din combustibili fosili 7 Gtep , din nuclear 2-3 Gtep si restul de 4-9 Gtep din resurse regenerabile.

Figura 1 Stocul de carbon in combustibilii fosili si scenarii de emisie

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

PETROL GAZ CARBUNE 1880-1998 WRE350 WRE450 WRE550 WRE650 WRE750 WRE1000

Emisii cumulate 2000-2100

rezerve neconventionale

resurse conventionale

rezerve conventionale

0

5

10

15

20

25

Gtep

2000 2050 WEC V1 2050 WEC V2 2050 WEC V3

Figura 2 Scenarii energetice alternative 2050

Regenerabile

Nuclear

Gaz

Petrol

Carbune

Pentru atingerea obiectivului ambitios propus de tarile Uniunii Europene de a reduce de patru ori emisiile la orizontul lui 2050 [2] presupune o puternica decarbonizare a sistemului energetic, prin apelare att la energia nucleara prin noi filiere, dar mai ales la sursele

4

regenerative de energie. Tinnd seama de timpul de implementare a unor noi tehnologii si de nlocuire a instalatiilor existente este necesar sa se accelereze ritmul de dezvoltare a noilor tehnologii curate Si cu consumuri energetice reduse. In acelasi timp este necesara o profunda evolutie a stilului de viata si o coerenta a factorilor politici catre o dezvoltare durabila. 2.Perspectivele surselor regenerabile de energie Utilizarea surselor de energie regenerabile SER au avantajul perenitatii lor si a impactului neglijabil asupra mediului ambiant, ele ne emitnd gaze cu efect de sera. Chiar daca prin ardere biomasa elimina o cantitate de CO2, aceasta cantitatea este absorbita de aceasta pe durata cresterii sale, bilantul fiind nul. In acelasi timp aceste tehno logii nu produc deseuri periculoase, iar demontarea lor la sfrsitul vietii , spre deosebire de instalatiile nucleare, este relativ simpla. A orice tehnologie energetica si utilizarea SER prezinta unele inconveniente. Impactul instalatiilor eoliene asupra peisajului, riscul de contaminare a solului si al scaparilor de metan la gazeificare, perturbarea echilibrului ecologic de catre micro hidrocentrale sunt cteva dintre acestea. Cele mai discutate inconveniente sunt nsa cele legate de suprafata de teren necesara si de intermitenta si disponibilitatea lor. Este cunoscut faptul ca pentru producerea unei puteri de 8 MW n instalatii eoliene este necesara o suprafata de km2, nsa din aceasta numai 1% este efectiv ocupata de instalatii, restul putnd fi utili zata n continuare pentru agricultura. Si pentru producerea de energie fotovoltaica sunt necesare suprafete importante. Astfel pentru o putere de 1 kW si o energie anuala de 1000 kWh sunt necesari 10 m2, dar suprafata acoperiselor locuintelor ar permite instalarea ctorva mii de MW. Intermitenta energiei solare si eoliene poate fi compensata prin instalatii de acumulare a energiei electrice sau termice sau prin producerea unor vectori energetici intermediari, cum este hidrogenul obtinut prin electroliza . Pentru energia hidraulica stocarea e3ste mai facila prin crearea unor lacuri de acumulare, iar pentru biomasa aceasta poate fi stocata att naintea recoltarii ct si dupa aceasta n depozite sau sub forma de biocarburanti. Utilizarea SER a cunoscut un prim avnt dupa crizele petroliere din 1973 si 1980, dar a cunoscut o stagnare de circa 12 ani dupa contra socul petrolier din 1986. Abia dupa ncheierea protocolului de la Kyoto din 1998, tarile dezvoltate au nceput sa-si propuna programe e4xtrem de ambitioase. Astfel la Samitul de la Johannesburg tarile Uniunii Europene si-au propus o crestere anuala de 1% pentru ponderea SER n balanta energetica pna n anul 2010 Si o crestere a ponderii biocarburantilor pna la 5,75 % n acelasi an. Aceste obiective nu pot fi atinse fara dezvoltarea cercetarii si colaborarii internationale n doua directii principale [3]: Reducerea costurilor (eolian n largul marilor, fotovoltaic) si a fezabilitatii industriale ( geotermia de mare adncime , biocarburanti de sinteza. Stocajul energiei electrice ( centrale de pompare acumulare, producere de hidrogen) si termice (acumulatoare la temperatura nalta) precum si ameliorarea prognozei pentru aceste energii si multiplicarea numarului de unitati distribuite n teritoriu pentru echilibrarea sistemului electroenergetic. In paralel cu acestea sunt posibile sisteme de gestiune a cererii, de exemplul la nivelul imobilelor inteligente, care produc, stocheaza si utilizeaza energia. In Romnia potentialul anual al SER, potrivit datelor comunicate de Ministerul Industriei si Resurselor era estimat n anul 2002 la circa 9 miloane tep energie termica si 65 TWh energie electrica tabelul 4, distribuit pe suprafata tarii asa cum reiese din figura 3.

5

Tabelul 4 Sursa Energie electrica [TWh] Energie termica [ tep] Energie solara 1,2 1,4.106

Energie eoliana 23 - Energie hidro, din care micro-hidro

40 6

-

Biomasa - 7,.6.106 Energie geotermala - 0,17.106 TOTAL 64.2 9.17

Figura 3 Distributia RER pe teritoriul Romniei

I. Delta Dunarii (energie solara) II. Dobrogea (energie solara, energie eoliana) III. Moldova (campie si platou: micro-hidro, energie eoliana, biomasa) IV. Carpatii (VI1 - Carpatii de Est; IV2 - Carpatii de Sud; IV3 - Carpatii de Vest, potential ridicat in biomasa, micro-hidro) V. Platoul Transilvaniei (potential ridicat pentru micro-hidro) VI. Campia de Vest (potential ridicat pentru energie geotermica) VII: Subcarpatii (VII1 - Subcarpatii getici; VII2 - Subcarpatii de curbura; VII3 - Subcarpatii Moldovei: potential ridicat pentru biomasa, micro-hidro) VIII. Campia de Sud (biomasa, energie geotermica, energie solara).

Din pacate acest potential este utilizat n extrem de mica masura , cu exceptia energiei hidraulice si a biomasei ( lemn de foc), acesta din urma fiind arsa n majoritatea cazurilor n instalatii neperformante energetic.

6

CONCLUZII 1. Nu se dispune astazi de de un raspuns sigur si fiabil privind schimbarile climatice si

disponibilitatea resurselor la orizontul anului 2050, scenariile existente avnd n special rolul de a mobiliza omenirea spre schimbari importante n domeniul energetic

2. Restrictiile de limitare a emisiilor de gaze cu efect de sera vor conduce la utilizarea unui buchet de resurse energetice, energia nucleara si sursele regenerabile nefiind n masura sa poata acoperi singure balanta energetica a omenirii.

3. Este necesara o profunda evolutie n modul de viata, care presupune o adeziune a cetatenilor, care de poate realiza doar prin informarea si sensibilizarea marelui public.

4. In Romnia nu exista nca o strategie coerenta privind extinderea utilizarii SER, nsotita de mobilizarea unor resurse financiare publice corespunzatoare. In conditiile aderarii tarii noastre la Uniunea Europeana la nceputul anului 2007, va trebui sa ne asumam si obiectivelor strategice ale acesteia n domeniul resurselor regenerabile, obiectiv pentru care n prezent nu suntem pregatiti.

BIBLIOGRAFIE [1] GIEC WG III Climate change:mitigation , Cambridge University Press, 2001 [2] ADEME Les enjeux de long terme de la matrise de l`nergie, Paris 2003-05-11 [3] ADEME Les enjeux renouvelable du dbat national sur l`nergie, Paris, 2003. [4] Bauquis, P.R., Un point de vue sur les besoins et les approvisionnements en nergie a l`horizons 2050, Revue de l`Energie, nr.509, 1999.