energia curentilor mareici

8/12/2019 Energia Curentilor Mareici

1/16

1. Istorie si evolutie

Echipamentele pentru transformarea energiei maree-motrice in energie

electrica au cunoscut o dezvoltare recenta in industria energiilor regenerabile.

Puterea mareelor este cunoscuta inca din timpul

primilor navigatori. Exploatarea energiei maree-motrice a devenit insa tehnicposibila doar recent, odata cu dezvoltarea tehnologiilor in largul marii cat si a

impulsionarii utilizarii surselor regenerabile de energie.

Dezvoltarea tehnologiei de utilizare a energiei maree-motrice a demarat la

inceputul anilor !, pentru ca pana la inceputul secolului ""I sa #e propusa,

dezvoltata si testata o larga gama de modele conceptuale de proiecte.

$ehnologiiile de valori#care a

energiei maree-motrice permit producerea de energiei electrica, prin utilizarea

curgerii apei generata de maree si accelerarea acesteia pe baza topogra#ei

costiere existente. %a si in cazul etapelor timpurii ale exploatarii energiei eoliene

sau a valurilor, exploatarea energiei maree-motrice se face prin explorarea unuinumar de proiecte conceptuale propuse. &a'oritatea se bazeaza pe miscarea de

rotatie a unui rotor in 'urul unui ax orizontal sau vertical. Echipamentele utilizate

pentru valori#carea energiei maree-motrice nu sunt commercial disponibile. In

schimb, un numar de echipamente au fost sau se a(a in curs de testare la scara

mica si anumite echipamente au fost incercate ca proptotipuri la scara mare.

Programele de cercetare in domeniul energiei maree-

motrice derulate in ultimii sase ani la nivel industrial, guvernamental si in

universitati din &area )ritanie, *orvegia, Irlanda, Italia, +uedia, %anada si + au

creat un fundament important pentru aparitia industriei de exploatare a energiei

maree-motrice. In prezent exista un numar de companii spri'inite de industriaprivata, investitii de capital si guverne din statele europene, care sunt promotorii

eforturilor pentru comercializarea tehnologiilor de exploatare a energiei maree-

motrice in scopul producerii de energie electrica. ezultatele pun in evidenta

faptul ca producerea de energie electrica la scara mare prin exploatarea

curentilor generati de maree, solicita utilizarea unor turbine complet imersate si

sisteme mari si robuste amplasate in larg / care au devenit tehnic fezabile doar in

present. Exista multe asemanari intre sistemele eoliene si

maree-motrice, atat in ceea ce priveste echipamentele, cat si natura fortei

motrice. %el mai direct mod de a dezvolta sistemele maree-motrice este cel de a

utiliza tehnologia turbinelor eoliene cu ax orizontal, dezvoltata si experimentata

de peste 0! de ani. turbina mareomotrica este asemanatoare cu o turbina

eoliana, dar densitatea apei sarate este de 2!! de ori mai mare ca cea a aerului

si vitezele de curgere ale apei sarate se cifreaza in mod uzual la o cincime din

viteza vantului. turbina mareomotrica corespunzator dimensionata ar trebui sa

aiba un diametru rotoric de aproximativ 'umatate din cel al unei turbine eoliene

de aceeasi putere. %omparativ

cu tehnologia autilizata in conversia energiei eoliene, sistemele maree-motrice se

a(a in stadiu incipient si exista numai un mic numar de proiecte de centrale

maree-motrice demonstrative, care utilizeaza prototipuri cu o putere instalata de

peste 1!! 34. +e estimeaza ca vor mai trece cativa ani inainte ca echipamentele

sa #e produse pe scara industriala. Exista trei proiecte demonstrative ma'ore care

s-au derulat in ultimii ani, doua dintre acestea #ind inca in derulare. *ici una


2/16

dintre unitatile demonstrative nu prezinta un prototip care sa stea la baza

productiei industriale viitoare si toate echipele de cercetare au in vedere

proiectarea si testarea unor sisteme maree-motrice mai mari, anterior inceperii

producerii acestora. Exista foarte putine date publicate referitoare la performanta

sistemelor maree-motrice, atat la scara modelului, cat si a prototipului. %a

urmare, ma'oritatea informatiilor disponibile provin din surse cum sunt literaturade specialitate a companiilor si 5orld 5ide 5eb.

&ulti ingineri si constructori sunt in favoarea

tehnologiei bazata pe utilizarea energiei cinetice a curentilor generati de maree.

%ea mai timpurie incercare riguros fundamentata de a demonstra in practica

puterea curentilor generati de maree s-a derulat la inceputul anilor ! in apele

lacului marin 6och 6innhe situat pe coasta vestica a +cotiei. ceasta schema de

amena'are a utilizat o turbina sustinuta prin cabluri la nivelul mediu al apelor,

cabluri care se intindeau de la ancora plasata in patul marii la un bara' (otant.

&i'locul si sfarsitul anilor ! au fost

in principal marcati de programe de plani#care si dezvoltare, astfel incat abia lainceputul secolului ""I au fost #nalizate alte sisteme pentru testare. In anul 7!!!

a fost testat un mare echipament plutitor cu ax vertical, Enermar, in +tramtoarea

&essina. %ompania &arine %urrent $urbines 6td a initiat in %analul )ristol 8intre

nglia si $ara 9alilor: un sistem prototip demonstrativ amplasat pe un mare pilon,

sistem cunoscut sub denumirea de +ea(o5.

In *orvegia, proiectul ;ammerfest +tror3. 6a #nalizarea lucrarilor,

acest proiect va # primul din lume care va functiona cu un sir 8cascada: deechipamente maree-motrice. In anul 7!!?, European &arine Energ@ %entre

8E&E%:, in#intat in 7!!A in scopul de a testa la scara mare tehnologia

mareomotrica, a devenit integral dotat. Puntile de testare sunt amplasate in afara

varfului sud-vestic al insulei Eda@ 8+cotia:.

7. +ursa de energie si localizare

%a si in cazul centralelor maree-motrice cu bara', tehnologiile care

utilizeaza curentii mareici sunt bazate pe coborarea si ridicarea suprafetelor

oceanelor si ale marilor sub actiunea fortelor de atractie gravitationala dintre

6una si Pamant, respectiv +oare si Pamant. $ehnologiile bazate pe indiguirefolosesc ridicarea si coborarea nivelului marilor si energia potentiala a apei astfel

retinuta in bazin, in timp ce tehnologiile bazate pe curentii mareici utilizeaza

energia cinetica a curentilor care se deplaseaza catre si in afara zonelor

in(uentate de maree. %urentii mareici urmaresc o curba sinusoidala. %ei mai

puternici curenti sunt generati de mareele medii. Deseori, in perioadele de re(ux

se genereaza curenti putin mai mari decat in cele de (ux.


3/16

In ma'oritatea locurilor miscarile apei de mare sunt prea lente si disponibilul deenergie este prea difuz pentru a permite exploatarea practica a sursei de energie.

Intensitatea curentilor marini generati de maree variaza, in functie de

pozitia amplasamentului pe Pamant, de forma zonei costiere si batimetrie. De-a

lungul zonelor costiere drepte si la adancimii medii ale oceanelor, mareele si

curentii mareici sunt in mod uzual redusi ca intensitate. In general, intensitatea

curentilor este direct dependenta de inaltimea mareei din amplasamentul dat.

Exista de

asemenea anumite amplasamente in care apa curge continuu numai intr-osingura directie, iar intensitatea curentilor este practic independenta de fazele

6unii. cesti curenti sunt puternic in(uentati de (uxul termic al apelor marine si

se deplaseaza de la Ecuator catre regiunile mai reci. %ele mai evidente exemple

sunt 9olful +tream si +tramtoarea 9ibraltar, in care in stratul superior se produce

o curgere constanta din oceanul tlantic catre bazinul &arii &editerane.

;arta resursei in Europa


4/16

%urentii mareici sunt in general mai puternici in zone unde adancimea apei

este relativ mica, unde se produce o gama variata de maree si unde vitezacurentilor este ampli#cata de efectul de ingustare a sectiunii in zona costiera

locale si al patului mariiB spre exemplu, in stramtori inguste si golfuri, in 'urul

peninsulelor si in canalele dintre insule. n bun amplasament pentru exploatarea

curentilor mareici este unul care dispune de proprietati batimetrice si ale patului

albiei care permit amplasarea unui echipament pentru conversia energiei

curentilor mareici, nu interfereaza cu alte utilizari ale spatiului marii si se a(a in

apropierea unei retele electrice. %omparativ cu

tehnologia aplicabila exploatarii energiei eoliene sau a valurilor, cerintele de

amplasare a turbinelor pentru curenti mareici sunt mult mai dependente de

amplasament. %a si in cazul energiei eoliene, puterea instantanee esteproportionala cu cubul vitezei (uidului. n curent marin cu o viteza de 7,C ms 8C

noduri:, care este uzual pentru un astfel de amplasamente, este echivalent cu un

(ux de putere de 2 34m7. iteza minima necesara in scopuri practice este de 1

ms 87 noduri:, !,C 34m7. In practica sunt necesare amplasamente cu viteze

medii ale curentilor mareici mai mari de 7 / 7,C ms 8A /C noduri:B altfel

amplasamentele devin inadecvate pentru demararea unui proiect acceptat din

punct de vedere economic.


5/16

0. $ipuri de tehnologie

&ecanismul #zic de conversie a energiei curentilor mareici este similar ca

principiu cu cel al conversiei energiei cinetice a vantului. &ulte dintre

echipamentele propuse au o asemanare partiala cu cea a turbinelor eoliene. *u

exista un consens privind forma si geometria tehnologiei de conversie in sine.

+istemele eoliene sunt aproape in intregime turbine cu ax orizontal si multi

constructori sunt in favoarea acestei geometrii pentru conversia energiei

curentilor mareici, dar nici turbinele cu ax vertical nu au fost respinse.

$urbine cu ax orizontal - $urbina cu ax orizontal functioneaza foarte

asemanator cu o turbina eoliana conventionala si proiectarea lor este similara.

$urbina este plasata intr-un current mareic, care determina rotatia acesteia, si

deci producerea de energie. nele turbine pot # amplasate in conducte pentru a

crea efecte secundare ale curgerii, prin concentrarea curgerii si crearea uneidiferente de presiune.


6/16

$urbinele cu ax vertical se bazeaza pe acelasi principiu ca turbinele cu ax

vertical, doar ca ao o alta directie de rotatie. $urbina este plasata intr-un current

mareic, care determina rotatia acesteia, producand energie.

Dispozitive cu pale oscilante - cestea au pale

care nu se rotesc, ci se misca inainte si inapoi intr-un plan perpendicular pecurentul mareic. &iscarea oscilatorie utilizata pentru producerea energiei se

datoreaza ridicarii create de curentul mareic care curge in orice parte a aripii.

numite echipamente folosesc pistoane pentru a alimenta un circuit h@draulic,

care actioneaza un motor hidraulic si un generator pentru a produce energie.

Echipamente ce folosesc efectul enturi -

%urgerea curentilor mareici este directionata printr-o conducta, care realizeaza o

concentrare a curgerii si produce o diferenta de presiune. ceasta are ca efect o

curgere secundara a (uidului printr-o turbina. %urgerea rezultanta poate actiona

o turbina direct sau diferenta de presiune indusa in sistem poate actiona o

turbina cu aer.


7/16

Exista trei pasi principali implicati in conversia curentilor mareiciF

1. otorul turbinei 8sau orice alt tip de dispozitiv primar in miscare, care

extrage energia curgerii: este actionat de currentul mareic. cesta

transforma energia curentului in energia de rotatie a axului.

7. %utia de viteze transforma viteza de rotatie redusa a axului turbinei laviteza solicitata de axul generatorului.

0. 9eneratorul transforma energia mecanica a axului turbinei in energie

electrica, aceasta #ind transportata catre tarm printr-un cablu a(at pe

patul marii.

In esenta, energia transformata in electricitate de catre un echipament

care exploateaza energia curentilor mareici depinde de amplasarea resursei, de

dispozitivul primar a(at in miscare sau de rotor si de pierderile de putere ale

sistemului 8adica de toate elementele existente intre dispozitivul primar si

elementele electrice care fac conexiunea in retea:. cesta este un sistem

dinamicB modi#carea unui element poate avea efecte semni#cative asupra altuia.Desi este posibil sa se faca observatii cu caracter general privnd

caracteristicile de performanta ale echipamentelor pentru conversia energiei

curentilor mareici si sa se identi#ce cerinte pentru performante bune, care sunt

commune multor variante de proiectare, intelegerea in detaliu a caracteristicilor

de performanta necesita analizarea minutioasa a conceptelor speci#ce de

proiectare. Datorita multiplelor modalitati de con#gurare a echipamentelor

pentru exploatarea curentilor mareici, caracteristicile de performanta ale

acestora variaza intr-o gama larga.

A. Durata de viata

Exista patru etape fundamentale privind durata de viata a echipamentelor

unei scheme de exploatare a curentilor mareici. cestea suntF

Proiectare si plani#care

%omparativ cu energia vantului, curentii mareici au avanta'ul unei mai

bune distributii a vitezei. %urgerile care produc energie sunt prezente pe intervale

mai mari de timp ca in cazul vanturilor. In zonele cu maree puternice, apa moarta

8la mareea stationara: are o durata scurta de existentaB sunt foarte putine zile

calme. ceasta inseamna ca factorul de capacitate 8raportul dintre puterea mediesi puterea estimata: poate # de C!G, in timp ce pentru amplasamentele pe care

se instaleaza turbine eoliene factorul de capacitate depaseste rareori A!G. Desi

factorul de capacitate este functie de tipul echipamentului tehnologic folosit,

concluzia generala este ca factorii de capacitate ai sistemelor de exploatare a

curentilor mareici sunt semni#cativ mai mari decat cei ai sistemelor eoliene.

Presupunand o

distributie uniforma de viteze pe suprafata transversala 8spre exemeplu, pentru

suprafete mici:, la orice moment de timp al ciclului mareic, energia cinetica a

unui current mareic pe unitatea de timp, adica puterea Ps, se poate calcula in

termenii vitezei 8v:, sectiunii transversale 8: perpendiculare pe directia de


8/16

curgere si densitatii apei 8H, care pentru apa de mare este de aproximativ 1!7C

3gm0:F

Ps J H v0

ceasta relatie intre putere si cubul vitezei este similara cu cea care sta la

baza curbelor de putere ale turbinelor eoliene si, ca si in cazul acestora din urma,

exista limitari de ordin practic a puterii care poate # obtinuta conversia energiei

curentilor mareici. nele dintre aceste limite sunt legate de proiectarea

echipamentelor, iar altele de caracteristicile resursei. In

timpul functionarii, conditiile curentilor mareici variaza. Doi parametri sunt, cu

precadere, importanti in acest sensF viteza si directia curentului. Pentru anumite

echipamente directia nu

constituie un factor 8spre

exemplu in cazul

turbinelor cu ax vertical:,

dar chiar pentru

echipamentele pentru care

directia curentului

are o in(uenta,

viteza este un parametru in

general important.

Kigura de mai 'os prezinta

un exemplu de curba de

putere a unui echipament

pentru exploatarea

curentilor mareici,

ilustrand modalitatea

in care sunt relationati parametrii.

Exemplu de curba de putere a unui echipament de valori#care a energiei

curentilor mareici,


9/16

care evidentiaza conditiile in care nu se genereaza putere

n echipament ideal capteaza intreaga putere a curentului mareic din

sectiunea transversala pe care o intersecteaza.. cest lucru nu este posibil in

practicaB exista anumite conditii in care echipamentul nu poate functiona. 6a

orice viteza puterea captata este intotdeauna mai mica decat maximul. ceasta

se datoreaza faptului ca dispozitivul primar in miscare nu poate avea niciodata o

e#cienta de 1!!G. %antitatea maxima de energie care poate # extrasa din

curentii mareici este de 1=7? 8CG: din energia teoretic disponibila.8adica limita

data de )etz: si, ca si in cazul unei turbine eoliene acest randament nu poate #

atins, decat printr-o proiectare optima.

%onstructie si Instalare

$ehnologiile pentru conversia energiei curentilor mareici sunt conceputemodular, pentru ca echipamentele sa poata face fata cererii de putere si

conditiilor existente in diferitele amplasamente. In viitor, acestea se vor putea

instala #e ca unice echipamente, #e in siruri, in scopul de a inercepta o suprafata

mai mare a resursei. Proiectele viitoare vor putea avea capacitati pornind de la

cateva sute de 34, pentru instalarea unui unic modul, pana la cativa 94, in

centrale maree-motrice cu multiple module.

+olutiile constructive acceptate necesita atat

instalarea turbinei astfel incat sa urmareasca curgerea apei dar si o instalare

facila a turbinei si o intretinere necostisitoare a acesteia. Kortele de rezistenta ale

mediului la orice sistem de conversie a energiei curentilor mareici sunt mari,comparativ cu cele intampinate de turbinele eoliene de aceeasi putere. cest

aspect pune probleme suplimentare proiectantului. Exista proiecte pentru

echipamente care sunt amplasate rigid de patul marii sau echipamente

suspendate de pontoanele (otante, ca in cazul echipamentului din 6acul 6innhe.

Desi exista cateva exceptii, este general acceptat faptul ca sistemele #xe se

preteaza cel mai bine amplasamentelor cu ape putin adanci, iar sistemele

suspendate(otante +unt potrivite amplasamentelor cu adancimi mai mari ale

apei. In apele adanci, in care se regasesc 70 din

resurse, sunt necesare proiecte de echipamente (otante submerse. cestea

permit evitarea efectelor induse de furtuni, comparativ cu cazul echipamentelor

(otante la suprafata dar si inconvenientele aduse de monta'ul echipamentului in

patul albiei. vanta'ul echipamentelor ce folosesc solutii tehnologice de instalare

(otante este de a putea # montate oriunde folosind pentru instalare si monta'

macarale si platforme plutitoare, acestea avand dezavanta'ul unor conditii de

lucru mai dure, ca cele din Pentland Kirth unde curentii mareici sunt puternici.

na dintre

cerintele fundamentale pentru echipamentele care exploateaza energia curentilor

mareici este legata de structura de rezistenta pe care acestea sunt montate, date

#ind conditiile severe existente in mediul marin. In present sunt luate in

considerare trei optiuniF


10/16

+tructurile gravitationale / sunt structuri masive din otel sau beton

montate la baza echipamentelor speci#ce 8lestarea lor: pentru a conferi

stabilitate, in baza propriei inertii.

+tructurile in formatie / sunt #xate de patul marii printr-unul sau mai multi

piloni metalici sau din beton. Pilonii sunt #xati de patul marii prin batere cu

ciocanul daca conditiile terenului sunt propice sau prin executarea

prealabila a unor fora'e, pozitionate si cimentate daca roca de baza este

mai dura. In cea mai simpla forma, structura #xa a pilonului poate #

reprezentata de un unic pilon, care patrunde in patul marii, cu turbina

#xata de pilon la adancimea dorita.

+tructuri (otante / furnizeza o solutie mai acceptabila pentru

amplasamentele din apele adanci. nitatea turbinei este montata pe o

coloana verticala #xata rigid de o bar'a. )ar'a este sustinuta de patul albiei

prin intermediul unor lanturi ori funii care atarna intr-un container si pot #

#xate de patul marii prin blocarea cu ancore sau piloni, in functie de

conditiile terenului.

+tructurile pe piloni unici constituie o metoda cunoscuta si pare a #

optiunea cea mai folosita. ceasta structura este in present limitata la adancimi

mai mici de C! m, date #ind capacitatile bar'elor de remorcare. Dispozitivele cu

pas variabil montate pe un pilonvor avea mecanisme rotitoare pentru rotirea

echipamentului de conversie a energiei astfel incat acesta sa #e corect pozitionat

pentru a infrunta urmatoarea maree 8(ux sau re(ux:.

Exploatare si &anagement

%ativa dintre factorii critici care in(uenteaza #abilitatea echipamentelor

pentru exploatarea

energiei maree-

motrice, dar care

constituie in acelasi timp

reale provocari

ingineresti sunt

urmatoriiF


11/16

Kenomenul de cavitatieF itezele relativ mari la varful palelor rotorice

favorizeaza formarea bulelor cavitationale, care sunt di#cil de evitat in

toate punctele din lungul palei. Desi conceptele de proiectare aplicabile

pentru evitarea formarii cavitatiei in pompele si elicele hidraulice sunt bine

intelese, in cazul turbinelor pentru curenti marini se impune o abordare

diferita, datorita suprafetei rotorice mult mai mari. %avitatia este de

asemenea in(uentata de adancimea apei, astfel incat anumite fenomene

de cavitatie pot # evitate prin plasarea unitatii in apele mai adanci in

amplasamentele cu potential de formare a cavitatiei.

Depuneri de micro-organismeF &ulte echipamente instalate in mare devin

recife arti#ciale, atragand o adevarata diversitate de organisme marine.

cestea acopera structurile si pot provoca o diminuare a performantelor

echipamentelor folosite. coperirea partilor mobile cu aceste micro-

organisme poate in(uenta performanta echipamentelor. Pentru

impiedicarea depunerilor biologice au fost propuse mai multe metode.

+e cunosc multe metode pentru intretinerea turbinelor marine, multe dintre

ele facand obiectul unor brevete sau contracte. +istemele de acces pentru

intretinere se pot imparti in trei mari categorii, care au costuri diferite, in functie

de tipul si marimea vaporului barcii macaralei si timpul necesar pentru

derularea operatiilorF

&odi#carea geometriei echipamentului 8a L b in Kigura:. Echipamentul poate #

montat pe un turn #xat de patul marii, avand turnul extins deasupra nivelului

marii. Echipamentul este ridicat pe turn 8folosid un sistem gen cric: si golit de

apa. Echipamentul se transporta pe tarm cu o ambarcatiune. &%$ este un

exemplu de aplicare a metodei.

&odi#carea portantei 8c L d in Kigura:. Echipamentul este montat pe o

structura semi-submersa, care poate # manevrata catre suprafata prin

modi#carea portantei, unde se imbarca pentru a # transportat pe tarm. $idal

+tream este un exemplu de aplicare a metodei.

Demontarea elementelor importante din partea

echipamentului montate pe patul marii 8e L f in Kigura:.

Echipamentul este montat pe un pilon #xat in patul marii,

dar care nu se extinde deasupra nivelului marii si scafandriisunt cei care demonteaza hidrogeneratorul de pilon.

;idrogeneratorul se poate demonta si cu a'utorul unui

dispozitiv de tip si a unei macarale, adus intr-o

ambarcatiune, intretinerea putandu-se realiza la fata locului,

sau pe tarm intr-un spatiu special amena'at. n exemplu este

echipamentul ;ammerfest +trom.

Dezafectare

data ce o schema de exploatare a energiei maree-

motrice si-a atins durata de viata, constructorul trebuie sadezafecteze proiectul 8sau dimpotriva sa continue


12/16

exploatarea amplasamentului prin instalarea unui nou sistem, ca in cazul

fermelor eoliene a(ate in exploatare:. %onstructorul are nu numai obligatia de a

dezafecta proiectul, ci si de a reface mediul pana la o stare satisfacatoare.

Pentru fermele de

conversie a energiei maree-motrice, echipamentele trebuie scoase din

amplasament dupa cei 7! de ani ai duratei lor de viata. Pentru echipamentele(otante este o operatie relativ simpla, deoarece necesita numai extragerea

ancorelor din patul marii. Echipamentele lestate pe patul marii sunt de asemenea

extrase din patul marii. fundatie cu un unic pilon poate # lasata in patul albiei

dupa taierea acesteia sub nivelul patului marii sau poate # extrasa utilizand un

dispozitiv speci#c, de exemplu ciocan percutor. %ablurile submarine sunt de

obicei scoase de sub tensiune si lasate in situ, deoarece scoaterea lor provoaca

de obicei mai multe daune patului marii decat lasarea lor in amplasament.

Dezafectarea echipamentelor care

realizeaza conversia energiei curentilor mareici produce mai putine modi#cari

decat dezafectarea altor tipuri de echipamente maree-motrice. Desi pe termenscurt se produce o crestere a tra#cului naval, cresterea temporara a nivelului de

zgomot si efecte asupra calitatii aerului si a apei, structurile #ind de dimensiuni

mult mai reduse vor necesita distrugerea unui volum mai mic de constructii

solide. Echipamentele plutitoare care sunt #xate sau ancorate de patul albiei pot

# extrase cu un efort relativ scazut si este posibila lasarea bazelor de #xare in

patul marii. Extragerea echipamentelor #xe produce perturbatii mai mari, in

particular in cazul pilonilor unici. Este posibila lasarea fundatiilor lestate pe patul

marii, dar in cazul extragerii acestora se produce o modi#care serioasa a patului

marii si o miscare a sedimentelor. Extragerea cablurilor din echipamentele

grupate sub forma de ferme care utilizeaza energia curentilor mareici determinaperturbari ale patului marii si ale tarmuluiB de obicei acestea se lasa in

amplasament, pentru a impiedica producerea de modi#cari suplimentare ma'ore

asupra mediului.

C. Interactiunile cu mediul

Principalul avanta' al echipamentelor mareo-motrice instalate in curentii

mareici este acela ca pe parcursul duratei lor de viata nu emit gaze cu efect de

sera si nu prezinta probabilitatea de a produce poluanti. Echipamentele mareo-

motrice se pot instala intr-o gama de amplasamente si intr-un domeniu de scari,

de la un unic echipament, pana la peste 0! de echipamente din componenta uneiferme de hidrogeneratoare mareeo-motrice localizate intr-o zona. Exista

probabilitatea ca in viitor sa se asiste la concentrarea unui mumar de ferme intr-o

zona relativ mica, pentru a maximiza utilizarea energiei disponibile a mareelor.

ceasta implica o crestere graduala a efectelor generate asupra mediului de

utilizare a energiei curentilor mareici si o crestere semni#cativa a efectelor

cumulate, prin functionarea unui numar de ferme intr-o singura zona.

+uplimentar, in timp se vor modi#ca si tipurile de medii afectate, pe masura ce

imbunatatirile tehnologice si cerintele economice vor avea ca efect deplasarea

fermelor de producere a energiei mareo-motrice din zone cu ape mai putin adanci

catre ape mai adanci. Inprezent, desi se pot face multe prognoze, se cunosc de fapt foarte putine lucruri


13/16

despre efectele generate asupra mediului de functionarea echipamentelor

mareo-motrice. 8nu sunt disponibile studii de evaluare a impactului asupra

mediului generat de echipamentele mareo-motrice amplasate in curentii

mareici:. %a urmare, este di#cila prognozarea marimii efectelor cumulate asupra

mediului, rezultate din desfasurarea echipamentelor maree-motrice si a fermelor

in zonele care bene#ciaza de curenti mareici. *ivelul impactului ar # stabilitprintre altele de numarul de unitati instalate si de densitatea acestora.

numite probleme speci#ce legate de interactiunea echipamentelor mareo-

motrice cu mediul suntF

$ehnologiaF $ehnologia utilizata pentru asigurarea #xarii turbinei de patul

marii poate avea de asemenea diferite efecte. +pre exemplu, prima

generatie propusa de turbine amplasate in curenti marini foloseau un pilon

pentru prinderea turbinei si care putea perturba habitatele existente in

patul marii, in timpul instalarii. a doua generatie de solutii tehnice de

proiectare ar putea utiliza sistemele de #xare prin ancorare, care pot avea

un efect mai scazut asupra vietii salbatice de pe fundul marii, permitand in

acelasi timp turbinelor sa functioneze in ape mai adanci.

Densitatea unitatilor instalateF Densitatea cu care sunt instalate unitatile

poate de asemenea in(uenta producerea de efecte asupra mediului. +pre

exemplu, daca un numar de turbine cu diametre de 1= m ar # plasate in

curentul mareic, acestea ar # distantate la =! m una de alta. %a urmare, ar

ramane o distanta minima de AA m intre varfurile palelor. $urbinele ar #

pozitionate la 1!!! m aval una de alta, in scopul de a reduce efectele

negative asupra randamentelor provocate de turbulenta si pentru a

permite curgerii mareei sa se autorefaca. +patierea orizontala si axiala ar

avea ca rezultat o densitate de 12 unitati 3m7, ceea ce ar permite

curentilor mareici, varietatii de viata salbatica si mamiferelor marine mai

mari sa treaca fara a # perturbate.

&odalitatea de aran'are pozitionareF ran'amentul turbinelor marine ar

putea de asemenea in(uenta impactul. +pre exemplu, randurile de turbine

amplasate unul langa altul, ar putea putea avea efectul unei bariere mai

mari care s-ar opune curentului mareic, decat in cazul in care turbinele

sunt instalate in siruri dispersate.

dancimeaF +e vor utiliza ape cu adancimi cuprinse intre 7! / 2! m fata de

nivelul de referinta cartatB ca urmare, orice forma de viata salbatica sau

activitati marine care utilizeaza apele marii cu adancimi situate in afara

acestui domeniu, nu vor # direct afectate.

=. Potentialul viitor

%omparativ cu alte tehnologii regenerabile, s-au facut putine investitii in

activitatile de cercetare care sa vizeze utilizarea energiei curentilor mareici

8marini: pentru generarea de energie electrica. %u toate acestea, energia

curentilor mareici este una dintre cele mai promitatoare noi surse de energieregenerabila, care merita alocarea de investitii. +e preconizeaza ca sistemele


14/16

de producere a energiei electrice pe baza energiei mareo-motrice vor # foarte

competitive fata de alte surse conventionale de energie si ca apar importante

avanta'e in ceea ce priveste costurile, din moment ce nu exista nici un fel de

cheltuieli legate de poluarea produsa de combustibili fosili sau de remedierea

mediului 8dar acest aspect necesita inca clari#cari: si nici cheltuieli pentru

combustibili 8energia cinetica a curentilor mareici este gratuita:. &ai mult,sunt cunoscute tehnologiile existente pentru a utiliza energia curentilor

mareici in scopul producerii de energie electrica.

Echipamentele pentru exploatarea energiei curentilor mareici ofera cel mai

mare potential pentru a invata. Deoarece echipamentele reprezinta inca o

tehnologie a(ata in dezvoltare, continuarea cercetarilor si a testarilor

suplimentare pot conduce la evolutia conceptelor de proiectare, care sa

imbunatateasca functionarea echipamentelor. Echipamentele sunt modulare si

ca urmare, o centrala electrica mareo-motrice tip ferma va # construita dintr-

un numar de echipamente identice. Pe masura ce se vor instala din ce in ce

mai multe echipamente, se va castiga experienta, prin productie, constructie,instalare, functionare si intretinere. ceasta va conduce la economii de

costuri. ceste aspecte au fost observate pentru tehnologii aplicabile altor

energii regenerabileB s-au inregistrat reduceri ale costurilor pentru celule

fotovoltaice si pentru turbinele eoliene, pe masura ce scara de fabricatie s-a

marit si capacitatile instalate au crescut.

Pe scurt, echipamentele mareo-motrice pentru

producerea de energie sunt necesare si au devenit operative din punct de

vedere tehnic. r trebui sa constituie un domeniu de crestere industriala in

urmatorii ani, desi succesul va putea # asigurat numai pentru cateva dintre

numeroasele solutii promovate in prezent. %heia succesului este castigareaexperientei necesare in functionare, pentru a putea dezvolta #abilitatea

sistemelor, scaderea costurilor si asigurarea furnizarii energiei electrice din

mare, cu efecte minime asupra mediului. n numar

de probleme cu care se confrunta in prezent industria energiei care valori#ca

energia mareelor si care necesita solutionare sunt urmatoareleF

Datele referitoare la maree si amplasamentele selectateF Datele despre

amplasamentele mareelor sunt insu#ciente si ca urmare, selectarea

amplasamentelor pe baza atlaselor existente este indoielnica.

legerea tehnologieiF Deoarece industria in acest domeniu este destul

de noua, con#dentialitatea proiectelor tehnologice ingreuneaza

procesul de comparare a tehnologiilor disponibile.

utorizarea proiectelorF btinerea autorizarii pentru demararea unui

proiect este un proces extrem de complex, care implica numeroase

organisme guvernamentale, #ecare dintre acestea avand propriile

criterii si cerinte.

Impactul asupra mediuluiF Exista un numar de efecte asupra mediului

pe care punerea in aplicare a tehnologiei si captarea energiei le pot

produce asupra mediului local, dar a caror amploare este inca

necunoscuta.

Probleme legate de transportul energieiF data ce energia este extrasa

din curentii mareici, livrarea acesteia catre consumatori este un proces


15/16

costisitor si complex, datorita distantelor si problemelor legate de

cabla'ele existente sub nivelul marii.

Este probabil ca turbinele mareo-motrice sa #e amplasate initial in cadrul

comunitatilor existente pe insule sau in zone costiere, care bene#ciaza de curenti

marini puternici si sunt izolate de retelele nationale de electricitate, unde este celmai probabil sa se ofere o alternativa energetica e#cienta sub aspectul costurilor.

$otusi, curentii marini au potentialul de a alimenta cu cantitati semni#cative de

energie retelele electrice ale multor tari. Pe masura cresterii interesului, energia

mareo-motrica va putea avea un rol sporit in suplimentarea altor tehnologii de

furnizare a energiei la nivel global.

Deoarece echipamentele mareo-motrice sunt inca in stadiul

de dezvoltare al prototipurilor, in prezent ele par a # prea scumpe pentru a #

economice. Intr-adevar, actualmente sunt cu mult mai costisitoare decat alte

echipamente utilizate pentru exploatarea altor surse de energie regenerabila si

cu siguranta mult mai scumpe decat cele folosite pentru exploatarea surselorconventionale de energie. ceste aspecte nu tin de tehnologia in sine, ci de

stadiul ei de dezvoltare. &a'oritatea unitatilor sunt prototipuri, care costa probabil

de zece ori mai mult decat vor costa primele echipamente lansate pe scara

industriala. ceste prototipuri sunt deseori instalate ca unice unitati, fata de cazul

cu unitati multiple utilizate la proiectele integral comerciale. stfel, in prezent nu

exista economii de scara la fabricare, dezvoltarea proiectului sau la infrastructura

sistemului pentru echipamentele mareo-motrice. +uccesul acestei industrii este

dependent de promotorii tehnologiei care trebuie sa-si demonstreze din punct de

vedere tehnic conceptele si ulterior sa treaca la faza de fabricare si dezvoltare a

proiectului, pentru a creste constant numarul de capacitati instalate si de abene#cia de experienta lucrului facut si de economiile de scara.


16/16

2. )ibliogra#e

IEEE Po5er Engineering +ociet@, 7!!C. M7!!C Panel +ession ;arnessing the

ntapped Energ@ Potential of the ceansF $idal, 4ave, %urrents and $E%M

);N, .+. and &>E+, 6.E. Kundamentals pplicable to the tilisation of

&arine %urrent $urbines for Energ@ Production. ene5able Energ@, 7!!0

)$$E*, 4.&.N., et al. ;@drod@namics of &arine %urrent $urbines.

ene5able Energ@, 7!!=

energia curentilor mareici

Documents