7/30/2019 imm tema

1/24

1

Universitatea Politehnica din BucuretiFacultatea de Ingineria Sistemelor Biotehnice

Captarea apelor de munte pentruobinerea energie verzi

Conductor tiinific: Masterand:Gigel PARASCHIV Andreea CHIRILOIU

7/30/2019 imm tema

2/24

2

2012-2013Cuprins

Introducere

Cap. 1. Energia hidraulic

Cap. 2. Micro hidrocentralele

2.1. Energia regenerabil

2.2. Energia micro hidro

2.3. Aspecte financiare

2.4. Microhidrocentrale in Romania

Cap. 3. STUDIU DE CAZ - MHC ZVOIUL ORBULUI3.1. Localizare3.2. Scurt istoric3.3. Oportunitatea investiie

Concluzii

7/30/2019 imm tema

3/24

3

Introducere

Printr-o strategie de dezvoltare energetic a Romaniei se poate asigura cretereasiguranei n alimentarea cu energie i limitarea importului de resurse energetice, n condiiileunei dezvoltri economice accelerate. Aceasta cerin se poate realiza, pe de o parte, prinimplementarea unei politici susinute de conservare a energiei, creterea eficienei energeticecare s conduc la decuplarea ritmului de dezvoltare economica de evoluia consumului deenergie, concomitent cu creterea gradului de valorificare a surselor regenerabile de energie.

Oportunitatea punerii n practic a unei strategii energetice pentru valorificareapotenialului surselor regenerabile de energie se nscrie n coordonatele dezvoltrii energetica Romniei pe termen lung i ofer cadrul adecvat pentru adoptarea unor decizii referitoare laalternativele energetice i nscrierea n acquis-ul comunitar n domeniu.

Valorificarea potenialului surselor regenerabile de energie confer premise reale de

7/30/2019 imm tema

4/24

4

realizare a unor obiective strategice privind creterea siguranei n alimentarea cu energie prindiversificarea surselori diminuarea ponderii importului de resurse energetice, respectiv, dedezvoltare durabil a sectorului energetic i protejarea mediului nconjurtor.

Sursele regenerabile de energie pot contribui la satisfacerea nevoilor curente de

ncalzire n anumite zone (rurale) defavoriz ate (ex.: biomasa). Pentru valorificareapotenialului economic al surselor regenerabile de energie, n condiii concureniale ale pieeide energie, este necesar adoptareai punerea n practic a unor politici, instrumente i resursespecifice. n condiiile concrete din Romania, n balana energetic se iau n considerareurmtoarele tipuri de surse regenerabile de energie:

- energia solar - utilizat la producerea de cldur prin metode de conversie pasiv sauactiv sau la furnizarea de energie electric prin sisteme fotovoltaice;

-energia eolian - utilizat la producerea de energie electric cu grupuri aerogeneratoare;- hidroenergia - centrale hidroelectrice cu o putere instalat mai mic sau egal cu 10

MW ("hidroenergia mic"), respectiv centrale hidro cu o putere instalat mai mare de 10 MW("hidroenergia mare");-biomasa - provine din reziduuri de la exploatri forestiere i agricole, deeuri din

prelucrarea lemnului i alte produse; biogazul este rezultatul fermentrii n regim anaerob adejeciilor animaliere sau de la staiile de epurare oreneti;

-energia geotermal - energia nmagazinat n depozite i zcminte hidrogeotermalesubterane, exploatabil cu tehnologii speciale de foraj si extractie.

7/30/2019 imm tema

5/24

5

Cap. 1 Energia hidraulic

Energia hidraulicreprezint capacitatea unui sistem fizic (ap) de a efectua un lucru

mecanic la trecerea dintr-o poziie dat n alt poziie (curgere). Datorit circuitului apei nnatur, ntreinut automat de energia Soarelui, energia hidraulic este o form de energieregenerabil.

Energia hidraulic este oenergie mecanicformat din energiapoteniala apei datde diferena de nivel ntre lacul de acumulare i central, respectiv dinenergia cinetica apein micare. Exploatarea acestei energii se face actualmente n hidrocentrale, care transformenergia potenial a apei n energie cinetic. Aceasta e apoi captat cu ajutorul unorturbinehidraulice care acioneaz generatoare electrice care n final o transform nenergie electric.

Tot forme de energie hidraulic sunt i energia cinetic a valurilori mareelor.

Istoric

Mineri folosind jeturi de ap n exploatarea aurifer Dutch Flat, California, ntre 1857 - 1870.

Energia hidraulic a fost folosit nc din antichitate. n India se foloseauroilehidraulice lamorile de ap. n Imperiul Roman morile acionate de ap produceau fin i erau

folosite de asemenea la acionarea gaterelorpentru tierea lemnului i a pietrei. Puterea unuitorent de ap eliberat dintr-un rezervor a fost folosit la extracia minereurilor, metoddescris nc dePliniu cel Btrn. Metoda a fost folosit pe larg n evul mediu n MareaBritanie i chiar mai trziu la extracia minereurilor de plumb i staniu. Metoda a evoluat nmineritul hidraulic, folosit n perioada goanei dup aurdin California.

n China i n extremul orient, roi hidraulice cu cupe erau folosite la irigarea culturilor.n anii 1830, n perioada de vrf a canalelor, energia hidraulic era folosit latractarea barjelorn sus i n josul pantelor pronunate.Energia mecanic necesar diverselorindustrii a determinat amplasarea acestora lng cderile de ap.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Circuitul_apei_%C3%AEn_natur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Circuitul_apei_%C3%AEn_natur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Soarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Soarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_regenerabil%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_regenerabil%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_regenerabil%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_poten%C8%9Bial%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_poten%C8%9Bial%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_poten%C8%9Bial%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lac_de_acumularehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_cinetic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_cinetic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_cinetic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrocentral%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrocentral%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Generator_electrichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_electric%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_electric%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_electric%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Valhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mareehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Antichitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Indiahttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Roat%C4%83_hidraulic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Roat%C4%83_hidraulic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Roat%C4%83_hidraulic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Moar%C4%83_de_ap%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Moar%C4%83_de_ap%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Moar%C4%83_de_ap%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Imperiul_Romanhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gaterhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lemnhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Piatr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Minereuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Minereuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pliniu_cel_B%C4%83tr%C3%A2nhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pliniu_cel_B%C4%83tr%C3%A2nhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Evul_mediuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Britaniehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Britaniehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Plumbhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Staniuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Californiahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/1830http://ro.wikipedia.org/wiki/1830http://ro.wikipedia.org/wiki/Barj%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:X-60072.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:X-60072.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:X-60072.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:X-60072.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Barj%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/1830http://ro.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Californiahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Staniuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Plumbhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Britaniehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Britaniehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Evul_mediuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pliniu_cel_B%C4%83tr%C3%A2nhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Minereuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Piatr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lemnhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gaterhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Imperiul_Romanhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Moar%C4%83_de_ap%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Roat%C4%83_hidraulic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Roat%C4%83_hidraulic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Indiahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Antichitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mareehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Valhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_electric%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Generator_electrichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrocentral%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_cinetic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lac_de_acumularehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_poten%C8%9Bial%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_regenerabil%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_regenerabil%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Soarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Circuitul_apei_%C3%AEn_natur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Circuitul_apei_%C3%AEn_natur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83

7/30/2019 imm tema

6/24

6

n zilele de azi utilizarea curent a energiei hidraulice se face pentru producereacurentului electric, care este produs n acest caz cu costuri relativ reduse, iar energia produs

poate fi utilizat relativ departe de surse.

Fenomene naturale

Rul Snohomish, Washington, n timpul unei inundaii.

Din punct de vedere al hidrologiei, energia hidraulic se manifest prin fora apeiasupra malurilorrului i a bancurilor. Aceste fore sunt maxime n timpul inundaiilor,datorit creterii nivelului apelor. Aceste fore determin dislocarea sedimentelori a altormateriale din albia rului, cauznd eroziune i alte distrugeri.

Descriere cantitativa

Resursa hidroenergetic poate fi evaluat prin puterea (energia n unitatea de timp)care se poate obine. Puterea depinde decdereai cu debitul sursei de ap.

Cderea (englezhead) determin presiunea apei, care este dat de diferena de niveldintre suprafaa liber a apei i a turbinei, exprimat n metri. Debitul de curgere (englezflow rate) este cantitatea de ap care curge n unitatea detimp care curge prin conducta de aduciune ntr-o anumit perioad de timp, exprimatn metri cubi/secund.

Cantitatea de energie care se obine prin coborrea n cmpgavitaionala unuiobiect de mas cu o diferen de nlime este:

unde este acceleraia gravitaional.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Washingtonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Washingtonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Malhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Inunda%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Inunda%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sedimenthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Albiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Eroziunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Puterehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Timphttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Metruhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Metru_cubhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Secund%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Secund%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Secund%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Gravita%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gravita%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gravita%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Snohomish_River_26715.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gravita%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Secund%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Metru_cubhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Metruhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Timphttp://ro.wikipedia.org/wiki/Puterehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Eroziunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Albiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sedimenthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Inunda%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Malhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Washington

7/30/2019 imm tema

7/24

7

Energia hidraulic disponibil ntr-un lac de acumulare se poate extrage prin coborreaintenionat a nivelului apei. n acest caz, puterea depinde de debitul masic al apei.

Deoarece fracia este tocmai puterea i exprimnd n membrul din dreapta

fracia n funcie de debitul volumic de curgere i de densitatea apei, se obine formauzual:

Pentru a obine nwai, trebuie exprimat n kg/m, n m/s, n m/si n m.

Unele dispozitive, ca roile hidraulice extrag energie din curgerefr a fi necesar caapa s-i schimbe nlimea, caz n care se exploateaz doar energia cinetic a curentului deap:

unde este viteza apei.

Cu , unde A este seciunea pin care trece apa:

Roile cu aduciune superioar pot extrage ambele tipuri de energie, att cea potenial,ct i cea cinetic.

Moduri de exploatare a energiei hidraul ice

Roat hidraulic cu aduciune superioar la Mazonovo, Spania.Roi hidraulice

http://ro.wikipedia.org/wiki/Lac_de_acumularehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Debit_volumic_de_curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Watthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Watthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Watthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Vitez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Spaniahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:La_noria.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Spaniahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Vitez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Mhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Watthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Debit_volumic_de_curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lac_de_acumulare

7/30/2019 imm tema

8/24

8

O roat hidraulic utilizeaz energia rurilor pentru a produce direct lucru mecanic.

La debite mici se exploateaz n principal energia potenial a apei. n acest scop sefolosesc roi pe care sunt montate cupe, iar aduciunea apei se face n partea de sus a roii, apa

umplnd cupele. Greutatea apei din cupe este fora care acioneaz roata. n acest caz cdereacorespunde diferenei de nivel ntre punctele n care apa este admis n cupe, respectivevacuat i este cu att mai mare cu ct diametrul roii este mai mare.

Roi hidraulice cu aduciune inferioar la Hama, Siria.

La debite mari se exploateaz n principal energia cinetic a apei. n acest scop sefolosesc roi pe care sunt montate palete, iar aduciunea apei se face n partea de jos a roii, apampingnd paletele. Pentru a avea momente ct mai mari, raza roii trebuie s fie ct mai mare.Adesea, pentru a accelera curgerea apei n dreptul roii, naintea ei se plaseazunstvilardeversor, care ridic nivelul apei (cderea) i transform energia potenial aacestei cderi n energie cinetic cuplimentar, viteaza rezultat prin deversare adugndu-sela viteza de curgere normal a rului.

Hidrocentrale

Hidrocentrala de laPorile de Fier.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Siriahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Momenthttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=St%C4%83vilar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=St%C4%83vilar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=St%C4%83vilar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Por%C5%A3ile_de_Fierhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Por%C5%A3ile_de_Fierhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Por%C5%A3ile_de_Fierhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Eisernes_Tor_Staudamm.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Trois_norias_hama1980.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Por%C5%A3ile_de_Fierhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=St%C4%83vilar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Momenthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Siria

7/30/2019 imm tema

9/24

9

O hidrocentral utilizeaz amenajri ale rurilor sub form de baraje, n scopulproducerii energiei electrice. Potenialul unei exploatri hidroelectrice depinde att de cdere,ct i de debitul de ap disponibil. Cu ct cderea i debitul disponibile sunt mai mari, cu attse poate obine mai mult energie electric. Energia hidraulic este captat cu turbine.

Potenialul hidroenergetic al Romniei era amenajat n 1994 n proporie de cca. 40 %.Centrale hidroelectrice aveau o putere instalat de 5,8 GW, reprezentnd circa 40% din

puterea instalat n Romnia. Producia efectiv a hidrocentralelor a fost n 1994 de aproape13 TWh, reprezentnd circa 24 % din totalul energiei electrice produse. Actual putereainstalat depete 6 GW[3]iar producia este de cca. 20 TWh pe an. Cota de energie electric

produs pe baz de energie hidraulic este de cca. 22 - 33 %.

Microcentrale i picocentrale hidraulice

Microcentral la Jagniatkow, Jelenia Gra, Polonia.

Prin microcentral hidraulicse nelege o hidrocentral cu puterea instalat de 5 -100 kW, iar opicocentral hidraulicare o putere instalat de 1 - 5 kW. O picocentral poatealimenta un grup de cteva case, iar o microcentral o mic aezare.

Deoarece consumul de curent electric are variaii mari, pentru stabilizarea funcionrii

se pot folosi baterii de acumulatori, care se ncarc n momentele de consum redus i asigurconsumul n perioadele de vrf. Datorit faptului c curentul de joas tensiune produs degeneratorul microcentralei nu poate fi transportat convenabil la distan, acumulatorii trebuie

plasai lng turbin. Este nevoie de toate componentele unei hidrocentrale clasice - mai puinbarajul - adic sistemul de captare, conductele de aduciune, turbina, generatorul, acumulatori,regulatoare, invertoare care ridic tensiunea la 230 V,[6]ca urmare costul unei asemeneaamenajri nu este mic i soluia este recomandabil doar pentru zone izolate, care nu dispun delinii electrice.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Barajhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/1994http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-3http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-3http://ro.wikipedia.org/wiki/Poloniahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Acumulatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Acumulatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-6http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-6http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-6http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Micro_Hydro_Jagniatkow.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Micro_Hydro_Jagniatkow.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Micro_Hydro_Jagniatkow.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Micro_Hydro_Jagniatkow.jpghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-6http://ro.wikipedia.org/wiki/Acumulatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Poloniahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_hidraulic%C4%83#cite_note-3http://ro.wikipedia.org/wiki/1994http://ro.wikipedia.org/wiki/Turbin%C4%83_hidraulic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Baraj

7/30/2019 imm tema

10/24

10

Microcentralele se pot instala pe ruri relativ mici, dar, datorit fluctuaiilor sezonierede debit ale rurilor, n lipsa barajului debitul rului trebuie s fie considerabil mai mare dectcel prelevat pentru microcentral. Pentru o putere de 1kW trebuie pentru o cdere de 100 m undebit de 1 l/s. n practic, datorit randamentelor de transformare, este nevoie de un debit

aproape dublu, randamentul uzual fiind puin peste 50 %.

Centr ale mareomotri ce

O central mareomotricrecupereaz energia mareelor. n zonele cu maree, acestea sepetrec de dou ori pe zi, producnd ridicarea, respectiv scderea nivelului apei. Exist doumoduri de exploatare a energiei mareelor:

Centrale fr baraj, care utilizeaz numai energia cinetic a apei, similar cum morile devnt utilizeazenergia eolian. Centrale cu baraj, care exploateaz energia potenial a apei, obinut prin ridicareanivelului ca urmare a mareei.

Deoarece mareea nMarea Neagreste de doar civa centimetri, Romnia nu are potenialpentru astfel de centrale.

Instalaii care recupereaz energia valurilor

Instalaie de tip Pelamis la Peniche,Portugalia.

Pentru recuperarea energiei valurilorse pot folosi scheme similare cu cele de lacentralele mareomotrice cu baraj, ns, datorit perioadei scurte a valurilor aceste scheme sunt

puin eficiente.

Un obiect careplutetepe valuri execut o micare cu o traiectorieeliptic. Cea maisimpl form de valorificare a acestei micri pentru recuperarea energiei valurilor

http://ro.wikipedia.org/wiki/Mareehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Neagr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Neagr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Neagr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Penichehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Portugaliahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Valhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Flotabilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Flotabilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Flotabilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elips%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Elips%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Elips%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Pelamis_Wellenkraftwerk_Portugal_1.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Pelamis_Wellenkraftwerk_Portugal_1.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Pelamis_Wellenkraftwerk_Portugal_1.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Pelamis_Wellenkraftwerk_Portugal_1.JPGhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elips%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Flotabilitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Valhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Portugaliahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Penichehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marea_Neagr%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Maree

7/30/2019 imm tema

11/24

11

sunt pontoanele articulate. O construcie modern este cea de tip Pelamis format din maimuli cilindri articulai, care, sub aciunea valurilor au micri relative care acioneaznite pistoane. Pistoanele pompeaz ulei sub presiuneprin motoare hidraulice care acioneazgeneratoare electrice.

2. Micro hidrocentralele

Preocuprile la nivel mondial privind schimbrile climatice precum i reducereaemisiilor de dioxid de carbon au ndreptat multe mini ctre dezvoltarea de surse curate deenergie. Hidrocentralele produc electricitate de mai bine de un secol, tehnologia este unamatur, apa reprezentnd una dintre puinele surse regenerabile competitive din punct de

vedere economic cu combustibilii fosili. Totui, la momentul actual, interesul este direci onatnspre amenajrile hidroenergetice de dimensiuni mai mici, cu impact redus asupra mediului.

Terminarea amenajrilor hidroelectrice ncepute nainte de 1989 i ulterior abandonateconstituie una dintre direciile principale de investiii n domeniul microhidrocentralelor nRomnia. Cum cele mai multe dintre aceste amenajri se afl n proprietatea statului, iarfondurile publice sunt inexistente sau insuficiente pentru finanarea unor astfel de proiecte,varianta asocierii sectorului public cu unul sau mai muli investitori privai reprezint o soluieavantajoas pentru valorificarea microhidropenialului existent n ara noastr. Decizia de ainvesti sau nu ntr-un proiect este adoptat dup efectuarea unei analize economice atente.

Gestionarea riscului n domeniul amenajrilor hidroelectrice este o problemacomplex, care se abordeaz diferit, n funcie de participanii la un asemenea proiect de mareanvergur. Mai mult dect att, experiena pe plan local n implementarea i derularea unui

parteneriat public-privat este limitat, aceasta soluie fiind deseori evitat din lipsa informrii.

Microhidrocentrala Zvoiul Orbului se va amenaja n avalul acumulrii existenteZvoiul Orbului aflat n proprietatea Statului Romn prin Administraia Naional ApeleRomne" - Direcia Apelor Arge-Vedea cu sediul n oraul Piteti.

n prezent, proprietarul acumulrii Zvoiul Orbului nu dispune de sumele necesarepentru realizarea amenajrii hidroenergetice a acesteia i nici n viitorul apropiat nu sunt

perspective pentru procurarea acestor sume. Din acest motiv, se analizeaz posibilitatearealizrii proiectului printr-un parteneriat de tip public-privat ntre statul romn i un investitorgerman, companie privat.

Microhidrocentrala are menirea de a valorifica debitele tranzitate liber prin nodulhidrotehnic existent de la Zvoiul Orbului valorificnd astfel o mare parte din energia brutcare n prezent se pierde. MHC Zvoiul Orbului va funciona cu debitele tranzitate n regimulactual pe care nu l va modifica.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Pontonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pistonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pistonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Uleihttp://ro.wikipedia.org/wiki/Presiunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_hidraulichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_hidraulichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Presiunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Uleihttp://ro.wikipedia.org/wiki/Pistonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ponton

7/30/2019 imm tema

12/24

12

2.1. Energia regenerabil

Resursele pentru producerea energiei regenerabile sunt rspndite pe ntreg globul,

ntr-o varietate de forme, fiind accesibile tuturor oamenilor (Varun et. al., 2009), chiar i nrile mai putin dezvoltate.

mbuntirea securitii aprovizionrii cu energie prin diversificarea surselor deenergie i prin substituirea surselor importate cu unele locale, reducerea efectului de ser icrearea de noi locuri de munc reprezint cele mai importante motoare n promovarea energieiregenerabile (United Nations, 2010).

Sigurana, suficiena i accesul la aprovizionarea cu energie este crucial nsustenabilitatea societii moderne (Varun et. al., 2009).

Dezvoltarea energiei regenerabile ofer un avantaj economic, pe lng cel al protecieimediului care este subneles, dup cum se arat n anuarul statistic al Uniunii Europene,Eurostat (Eurostat, 2009), deoarece utilizarea surselor regenerabile face ca furnizarea deenergie s fie stabil, iar acest lucru are implicaii asupra preului petrolului.

Pe de alt parte, Liao et. al. (Liao et. al., 2011) consider c energia regenerabil nureprezint un competitor pentru energia generat din combustibili fosili, datorit barierelor deordin financiar i economic, instituional i politic, tehnic i informaional, ce mpiedicimplementarea tehnologiilor de energie regenerabil.

Structura surselor de energie electric la nivel mondial pentru anul 2008 prezentat nraportul REN21 (REN21, 2010) i ilustrat ntr-o form prelucrat n Fig. 5 indic o proporie

majoritar pentru combustibilii fosili, mai mult de jumtate din aceasta fiind atribuitcrbunelui, ns exist i un important procent de 18% pentru surse regenerabile, cu energiahidro ca principal component.

Fig. 5 Sursele de energie electric la nivelmondial n 2008 Sursa: REN21, 2010

7/30/2019 imm tema

13/24

13

rile cu cea mai mare capacitate de energie regenerabil sunt, fr ndoial, China iStatele Unite ale Americii. Locul trei este ocupat de Germania, dac se iau n considerarenumai unitile micro hidro mai mici de 10 MW, sau de Canada, daca se consider energiahidro per ansamblu, fr delimitri de putere instalat (REN21, 2010).

Tendinele din ultimii ani arat importana din ce n ce mai mare pe care o au rile ncurs de dezvoltare n promovarea energiilor regenerabile, astfel c nsumate, rile n curs dedezvoltare totalizeaz mai mult de jumatate din capacitatea regenerabil (REN21, 2010).

Dintre rile cu procente importante n producia naional a energiei electrice din surseregenerabile se remarc Islanda, cu 100%, urmat de Brazilia cu 85% i Noua Zeeland cu65% (REN21, 2010).

n anul 2009, la nivel mondial, sursele regenerabile exceptnd amenajrile hidroelectrice maimari de 10 MW, au generat energie de 305 GW. Din aceasta, micro hidrocentralele au generataproximativ 60 GW.

2.2. Energia micro hidro

Dup mai mult de un secol de utilizare a energiei hidraulice pentru producerea deelectricitate, se poate vorbi despre un sector matur cu o tehnologie foarte bine dezvoltat.

Energia hidro este n prezent utilizat n 150 de ri, folosind 11.000 de staii iaproximativ 27.000 de uniti generatoare (IHA, 2010). n Europa se afl la momentul actual

puterea instalat existent cea mai mare, 29% din totalul mondial. Pe locul urmtor se aflAsia de est, avnd 23% din totalul puterii instalate existente, ns, considernd dezvoltarearapid din domeniul uitilizrii resurselor hidro, n special din China se estimeaz c aceastregiune va ocupa locul frunta n urmtorii 2-3 ani (IHA, 2010). Pe locul trei se situeazAmerica de Nord cu un procent de 20% din puterea instalat total existent i 19 GW ndezvoltare (IHA, 2010). O estimare a puterii instalate existente i a capacitii in dezvoltare, peregiuni, este oferit de Asociaia Internaional de Hidroenergie i este prezentat ntr-o form

prelucrat n Fig. 6.

7/30/2019 imm tema

14/24

14

Cum locaiile pentru dezvoltarea unor amenajri hidroelectrice de mari dimensiunisunt aproape epuizate, iar opoziia fa de impactul social i de mediu al unor astfel de proiecteeste din ce n ce mai mare, varianta unor amenajri de dimensiuni reduse apare ca o solutieoptim pentru a beneficia de avantajele producerii de energie electric din fora apei i nacelasi timp de a limita efectele asupra mediului nconjurtor.

Energia hidro a fost i va fi mereu regenerabil, ns accepiunea recent a surselor deenergie regenerabil sau noile regenerabile" cuprinde doar micro hidro n acest mix alresurselor, alturi de vnt, radiaie solar sau biomas (REN21, 2010).

2.3. Microhidrocentrala

Microhidrocentralele sunt uzine hidroelectrice care valorific energia hidraulic a unuisector de ru, fr a modifica ns regimul de curgere al acestuia prin regularizarea debitelor.Prin modul de operare, hidrocentrala folosete doar apa disponibil din curgerea natural a

rului. (Stematiu, 2008).Micro hidrocentralele sunt considerate a fi amenajrile hidroelectrice cu putere

instalat redus, limitat superior n general, dar nu unanim acceptat la 10 MW. Aceasta este iaccepiunea agreat de Asociaia Europeana de Micro Hidro (ESHA), n lume existnd diversealte limitri, cum ar fi China - 25 MW, India - 15 MW sau chiar din Europa, Italia - 3 MW sauFrana - 8 MW (Stematiu, 2008).

Energia hidraulic este valorificat de micro hidrocentrale, genernd energie electric,ce poate fi livrat unei comuniti de consumatori izolai, sau poate fi livrat n reeleleelectrice ale sistemului energetic. Exist i micro hidrocentrale care au, pe lng producia de

Fig. 6 Puterea instalat i hidro n construcie peregiuni Sursa: prelucrare dup IHA, 2010

7/30/2019 imm tema

15/24

15

electricitate, i alte folosine, cum ar fi irigaiile, alimentarea cu ap a populaiei sau aindustriei sau evacuarea apelor uzate (Stematiu, 2008).

Unul dintre sistemele de energii regenerabile care se implementeaz cu costuri relativ

reduse n comparaie cu alte surse de energii regenerabile i/sau convenionale estemicro-hidrocentrala. ns principalul dezavantaj al sistemelor cu puteri sub 1 MW esterandamentul sczut al conversiei hidroenergetice. Una dintre cauze este reprezentat dedomeniile diferite de turaii n care componentele microhidroagregatelor sunt eficiente:turbina are performane superioare la vitezesczute, n timp ce performanele generatoarelorcresc cu creterea vitezei.

Aspecte reprezentative privind structura microhidrocentralelor

Energia potenial, care depinde de cderea brut i de debitul disponibil al curgerilorde ap, este convertit n energie electric cu ajutorul centralelor hidroenergetice. n primaetap, potenialul disponibil de energie (dat de cderea brut) este convertit n energiemecanic prin intermediul turbinei hidraulice, dup care generatorul o transform n energieelectric (fig. 1). Datorit faptului c majoritatea potenialului hidroenergetic a fost utilizat ncadrul hidrocentralelor mari i c locaiile posibile pentru implementarea de noi sistemehidroenergetice sunt n zonele deluroase i montane, caracterizate de ruri i praie cu debitesczute i cderi medii i mari, cele mai viabile i rentabile sisteme pentru aceste regiuni sunt

microhidrocentralele. n fig. 1 se prezint schema de principiu a unei microhidrocentrale cucdere medie/mare.

Staie

Bazin deElectric

Cdereacumulare

CasaBaraj

Priza de apturbineiTurbina

7/30/2019 imm tema

16/24

16

Admisie/Unitate de

Conduct foratcomand icontrol

GeneratorEvacuare

Fig. 1. Schema de principiu a unei microhidrocentrale cu cdere medie / mare

Procesele de transformare a diferitelor tipuri de energii dintr-o form n alta suntcaracterizate de pierderi, care apar din cauza frecrilor, zgomotului, vibraiilor, rezistenelorelectrice etc. Pentru a mri eficiena sistemelor de conversie este necesar reducerea sau, pe ct

posibil, eliminarea acestor pierderi. n cazul microhidrocentralelor, randamentul rareoridepete valoarea maxim de 80%; n general, ntr-o aproximare grosier, sistemele mici deciva kW, au uzual un randament global de cel mult 50% .

Influena cea mai mare asupraputerii i randamentului microhidrocentralelor o auechipamentele mecanice i electrice situate n casa turbinei i anume: turbina hidraulic,

amplificatorul de turaie i generatorul electric.

2.3. Aspecte financiare

Decizia de a dezvolta o amenajare hidroelectric se bazeaz pe raiuni economice, nstrebuie avui n vedere o serie de ali factori cum ar fi condiiile culturale i de mediu,caracteristicile fizice ale amplasamentului, precum i costul i disponibilitatea soluiilortehnice i inginereti (Aggidis et. al., 2010).

Popoviciu i Bordeau (2007) consider c n ceea ce privete amenajareamicropotenialului, eventualul investitor trebuie s ia n considerare trei grupuri de probleme:

juridice (cui i aparine cursul de ap, cui i aparine terenul ce va fi ocupat de amenajare,realizarea de tratative i contracte cu respectivii proprietari), economice (costul investiiei,costurile de exploatare, ntreinere, reparaii, preul de revenire al kWh; pentru funcionridiscontinue sau sezoniere, dac n perioadele prevzute cu consum de energie electric existdebitul necesar pe ru), tehnice (legate de construirea obiectivelor amenajrii i de procurarea,transportul i montarea echipamentelor mecanice i electrice).

Viabilitatea este specific fiecrui proiect i depinde de caracteristicile locale, nliteratura de specialitate existnd numeroase studii care analizeaz costul dezvoltrii unei

7/30/2019 imm tema

17/24

17

amenajri hidroelectrice n funcie de caracteristicile hidraulice ale amplasamentului (Aggidiset. al., 2010).

Dezvoltarea unei micro hidrocentrale implic un cost de capital iniial foarte marecomparativ cu alte tehnologii (Stematiu, Aggidis et. al., Dragu et. al.), ns costurile n

perioada de operare i intreinere sunt sczute (Aggidis et. al., 2010), iar durata de via aobiectivului este mare, de peste 30 de ani. Pentru ca o investiie s fie rentabil, costurile deoperare nu trebuie s depeasc 1.5% din totalul investiiei.

Potrivit Asociaiei Europene pentru Micro Hidro (ESHA - European Small HydroAssociation), la nivelul anului 2008, costul iniial, ca medie european, pentru investiia ntr-omicrohidrocentral varia ntre 1.200 si 3.500 per kW instalat, ceea ce implic tarife ridicate

pentru primii 10 sau 15 ani de exploatare n vederea recuperrii investiiei (San Bruno et. al.,2008). Pentru micro hidrocentralele cu cderi mici, ntre 2,3 i 13,5 m valoarea investiiei se

poate modifica semnificativ, pornind de la 1.500 i putnd ajunge chiar pn la 9.000 per

kW instalat (Stematiu, 2008).Date mai recente oferite de ESHA prin intermediul bazei de date online de

monitorizare a sectorului microhidro din Uniunea European indic un cost mediu deinvestiie pentru microhidrocentrale de cdere mic n statele membre de peste 4.000 /kW.Romnia se afl sub media european, nregistrnd o valoare de aproximativ 3.000 /kW, celemai mari costuri de investiie ntlnindu-se n Germania, Regatul Unit al Marii Britanii iIrlanda, cu o valoare de dou ori i jumtate mai mare dect cea a Romniei. De remarcat i celmai mic cost de investiie, ntlnit n Bulgaria, de aproximativ 1.500 /kW instalat (Fig. 7).

Fig. 7 Costul mediu de investiiepentru microhidrocentrale de cdere mic n stateleUniunii Europene (/MW)

Sursa: Baza de date a ESHA, disponibil online

7/30/2019 imm tema

18/24

18

Totui, o dat cu recuperarea investiiei, costurile scad dramatic i se stabilizeaz ntimp, deoarece nu se poate vorbi despre o fluctuaie a preului combustibilului. Costurile voracoperi operaiunile de operare i ntreinere, achitarea taxelor i impozitelor, actualizareaechipamentului electro-mecanic (San Bruno i Fried, 2008), dar i plata salariilor i consumuri

proprii (Stematiu, 2008).Conform datelor publicate de ESHA, n anul 2008, costul energiei n zona Euro varia

ntre 4 i 9 euroceni / kWh. Raportul publicat de REN21 n 2010 ofer o imagine global iindic valori ntre 5 i 12 ceni dolari americani per kWh pentru energia produs n microhidrocentrale cu puterea instalat de pn la 10 MW. De asemenea, micro hidrocentralele dinzonele rurale care produc energie pentru consumatori izolai sunt tratate separat, tariful ncazul unei astfel de centrale cu putere instalat de pan la 1 kW ajungnd chiar i la 40 cenidolari americani per kWh.

Investiiile n sectorul energiei regenerabile au continuat s creasc i n anul crizei

aconomice, 2008, ns rata de cretere fa de anul precedent a sczut de 10 ori. Chiar iaa,sectorul a rezistat declinului economic mult mai bine dect au facut-o alte sectoare aleeconomiei, iar n 2009 investiiile au pstrat acelai ritm de cretere cu cel din anul precedent.

Cadrul favorabil pentru investiii viitoare este determinat ide faptul c cel puin 83 deri au introdus politici de promovare a produciei de energie din surse regenerabile, multedintre acestea, n special din zona Euro trebuind chiar s ating inte ambiioase n urmtorii 10ani privind producia naional de energie din surse regenerabile. Mai mult dect att, marileeconomii ale lumii, cum ar fi Statele Unite ale Americii au introdus, ca parte a programeloranit- criz, pachete de stimulare de ordinul a sute de miliarde de dolari americani, care ofer

faciliti de finanare pentru sectorul energiei regenerabile.La capitolul investiii n uniti noi de energie regenerabil, inclusiv micro hidro, liderin anul 2009 au fost Germania i China, fiecare cheltuind n jur de 25 -30 de miliarde dolariamericani (REN21, 2010).

2.4. MHC n Romnia

Romnia beneficiaz de o experien ndelungat n domeniul microhidrocentralelor,valorificarea micropotenialului hidraulic n ara noastr ncepnd spre sfritul secolului alXIX- lea, unele centrale fiind i azi n funciune, cum ar fi Sadu 1 i 2, Oelul Rou, Bile

Herculane i Sinaia (Popoviciu i Bordeau, 2007).La sfritul anilor '80, a fost iniiat un vast program de amenajare a micropotenialului

hidroenergetic prin realizarea de centrale de mic putere i microhidrocentrale legate lasistemul energetic naional. n perioada 1980-1990 s-a nceput realizarea a cteva sute demicrohidrocentrale, dup 1990 multe dintre acestea fiind abandonate (UPB).

Dintre cele 877 centrale declarate n 1989 ca fiind terminate sau n diferite faze derealizare, la nivelul anului 2005 se mai regseau pe "lista de inventar" mai puin de jumtate idoar 296 n stare funcionare, corespunztor unui procent de 34%, 49 erau n curs de execuie

7/30/2019 imm tema

19/24

19

(0,06%), iar 35 au fost casate total sau parial (0,04%), neexistnd informaii legate de restulcentralelor (Popoviciu i Bordeau, 2007).n prezent, din totalul de microhidrocentrale existente n Romania (ROSHA): 71% sunt n exploatare; 13% sunt n execuie; 9% care nu funcioneaza; 7% sunt vndute.Din total de 502 MW putere instalata n microhidrocentralele existente (ROSHA): 66% sunt instalai n MHC aflate n exploatare la Hidroelectrica; 25% sunt instalai n MHC aflate n execuie; 2% sunt instalai n MHC care nu funcioneaza; 7% sunt instalai n MHC privatizate.n acest domeniu, n etapa actual i de perspectiv apropiat, este necesar s se acioneze n

trei direcii i anume (UPB): remedierea tuturor deficienelor la microhidrocentralele existente, astfel nctparametrii acestora s fie adui la valori apropiate de cele de proiect;

terminarea amenajrilor cu peste 70% din lucrri executate; executarea de microhidrocentrale nelegate la sistemul energetic naional, care salimenteze localiti i gospodrii izolate.

3. STUDIU DE CAZ - MHC ZVOIUL ORBULUI

3.1. Localizare

Microhidrocentrala Zvoiul Orbului se va amenaja n avalul acumulrii existenteZvoiul Orbului aflat n proprietatea Statului Romn prin Administraia Naional ApeleRomne" - Direcia Apelor Arge-Vedea cu sediul n oraul Piteti.

MHC Zvoiul Orbului este amplasat n avalul acumulrii cu acelai nume de pe rul Arge, la11 km n aval de oraul Geti, judeul Dmbovia.

7/30/2019 imm tema

20/24

20

3.2. Scurt istoric

Pentru suplimentarea i asigurarea debitului necesar al Dmboviei, care are undeosebit rol ambiental n mobilarea municipiului Bucureti, s-a realizat acumularea de priz

Zvoiul Orbului de pe rul Arge.Amenajarea Zvoiul Orbului a fost proiectat n anii '80 ca amenajare complex pentru

producere de energie electric, alimentare cu ap potabil i alimentare cu ap pentru irigaii,urmnd s fie pus n funciune n dou etape:

1. etapa I, provizorie, cu rol de control a debitelor rului Arge n nodul Zvoiul Orbului,la nivel redus de retenie, la cota 174,50 mdM;

2. etapa a Il-a, definitiv, cu toate servituile la nivel normal de retenie 176,00 mdM.nceput n perioada anilor '80, lucrarea a fost surprins de evenimentele din '89 aproape

de finalizarea etapei I. Evoluia economic ulterioar a rii nu a permis finalizarea lucrrilornici pentru etapa I (din acest motiv acumularea este n prezent exploatat cu 2m mai jos) i nicicontinuarea i finalizarea lucrrilor din etapa a II-a. n aceste condiii potenialulhidroenergetic creat de acumulare nu este n prezent utilizat.

S-a considerat ns c s-ar putea folosi ca etapa I i s-a acionat n acest sens:

-barajul a fost amenajat ca evacuator de ape mari la cota 174,50 mdM i echipat cu minimumnecesar;

-digurile mal stng i mal drept au fost amenajate s suporte NNR la cota 172,00 mdM iviiturile tranzitorii pn la cota 176,60 mdM;

Fig. Plan de ncadrare n zon

7/30/2019 imm tema

21/24

21

-uvrajele destinate debitelor de servitute i debitelor pentru irigaii au fost terminate icomplet echipate.

La centrala hidroelectric s-a renunat. n locul ei, frontul de retenie a fost completatcu o prelungire a digului mal drept.

Platforma pe care urma s fie realizat centrala hidroelectric a fost abandonat ntr-unstadiu de amenajare sumar.

Proprietarul amenajrii i-a organizat exploatarea, conform programului stabilit, pemalul stng i astfel provizoratul a devenit definitiv.

Dup 10 ani de exploatare, s-ar putea spune c amenajarea Zvoiul Orbului corespundescopului propus: controleaz debitele rului Arge n nod i asigur cu ap sistemul de irigaiidin zon.

Debitul mediu al rului Arge n seciunea Zvoiul Orbului este de 39,5 m 3/s iar prinamenajrile din amonte, debitul minim zilnic asigurat este de 20 m3/s, condiie extrem defavorabil valorificrii energetice.

n decursul celor 10 ani de exploatare debitele necesare pentru irigaii au fost de pn la5 m3/s i numai pe perioade de pn la 6 luni/an.

Prin tranzitarea liber a debitelor rului Arge peste pragul de la Zvoiul Orbului sepierde o energie brut de 20.761.200 kWh/an.

3.3. Oportunitatea investiiei

n prezent, proprietarul acumulrii Zvoiul Orbului nu dispune de sumele necesare

pentru realizarea amenajrii hidroenergetice a acesteia i nici n viitorul apropiat nu suntperspective pentru procurarea acestor sume.

Este evident c microhidrocentrala de la Zvoiul Orbului este un obiectivsocio-economic necesar pentru deintorul amenajrii i oportun pentru potenialul investitor,deoarece condiiile de realizare sunt extrem de favorabile, iar eficiena economic estedeosebit de avantajoas.

Valorificarea potenialului hidroenergetic

Variante i capaciti propuse

innd seama c n seciunea Zvoiul Orbului debitul mediu multianual al rului Arge este de39,5 m3/s, cu un debit mediu zilnic asigurat prin amenajrile din amonte de 20 m3/s i c namenajare exist o treapt brut de 6,00 m (172,00 - 166,00) dar care poate fi mrit la 8,50 m(174,50 - 166,00), s-au studiat dou soluii:a. MHC pentru Qi = 30,0 m3/s la Hbr = 6,00 m, N = 3x400 = 1200 kW ib.MHC pentru Qi = 30,0 m3/s la Hbr = 8,50 m, N = 3x580 = 1740 kW ambele cu prelucrareaintegral a debitelor afluente, inclusiv a debitelor pentru irigaii.

7/30/2019 imm tema

22/24

22

n ambele soluii construciile i instalaiile existente rmn intacte, cu toate funciile iservituile aferente, microhidrocentrala urmnd s prelucreze potenialul hidroenergeticdisponibil ca pe un excedent de debit din activitatea proprietarului nodului.

Dupdimensionarea hidraulic a soluiei A (Hbr = 6,00 m), trecerea la soluia B (Hbr = 8,50

m), presupune numai modificarea hidroagregatelor pentru noul H. Dac aceast posibilitateeste prevazut de la nceput, operaia se poate face din mers cu cheltuieli m inime, prinmodificarea hidroagregatelor (modificarea rotorului).

Producia anual de energie electricLa un debit instalat de 30 m3/s i un an de funcionare, producia de energie electric este:- 10.000.000 kWh/an - soluia A;- 14.000.000 kWh/an - soluia B.Calcule hidroenergetice

1. Potenialul hidroenergetic disponibil1.1. Puterea brut

Nbr = 10 x Qm x Hbr = 10 x 39,5 x 6 = 2370 kW1.2. Energia brut pierdutEbr = Nbr x T = 2370 x 8760 = 20761200 kWh/an1.3. Puterea util

Nu = 10 x Qi x Hn x n = 10 x 30 x 5,5 x 0,73 = 1200 kW1.4. Energia recuperatEr = 1200 x 8760 x 0,95 = 10.000.000 kWh/an

2. Potenialul hidroenergetic maxim probabil2.1. Puterea brut mecanic

Nbr.max = 2370 x 8,5 / 6 = 3357,5 kW2.2. Energia brut maxim pierdutEbr.max = 3357,5 x 8760 = 29411700 kWh/an2.3. Puterea util maxim probabil

Nu, max = 10 x Qi x Hn, max x n = 10 x 30 x 8 x 0,7 = 1680 kW2.4. Energia maxim recuperatEmax.r = 1680 x 8760 x 0,95 = 14.000.000 kWh/an

Veniturile ce se obin dup punerea n funciune a MHC sunt:

- veniturile obinute din valorificareaenergiei considerate la tariful de 33 /MWh;- venituri obinute pe piaa certificatelor verzi, n prezent preul unui certificat verde (CV)fiind legiferat la 27-55 /CV conform Legii 200/27 oct. 2008.n documentaia pentru obinerea avizului de gospodrirea apelor s-a admis pentruvalorificarea energiei o valoare de 0,132 RON/kWh far a se ine seama de valorificareacertificatelor verzi i de 0,240-0,352 RON/kWh incluznd i sumele ce se obin pe piaacertificatelor verzi.

7/30/2019 imm tema

23/24

23

Avantajele hidrocentralelor constau n costul energiei electrice sczut, nu necesitcombustibili, personal redus sde ntreinere i exploatare, nu polueaz, siguran nfuncionare, randament ridicat.

Dezavantajele sunt legate de dependena de regimul fluvial, existena surselor de ap,valoarea ridicat a investiiei, efectuarea construciilor dureaz mult i necesit for de muncnumeroas. Prin construirea unui baraj de acumulare pe cursul apei se produc derglari aleclimei, florei, faunei din zona nvecinat, datorit modificrii regimului precipitaiilordisprnd specii de plante i animale. Lacurile de acumulare mpiedic transportul desubstane fertile care se depun mai ales n zona gurilor de vrsare a fluviilor, n delte.

Concluzii

Din analiza critic a stadiului actual se desprind urmtoarele concluzii:

a. Datorit faptului, c majoritatea microhidrocentralelor lucreaz cu cderi care intr ndomeniul cderilor recomandate turbinelor Francis, aceste turbine (cu un randament care poates ating i 95 [%]) sunt cele mai frecvent utilizate n aplicaii micro-hidro. Pentru cderifoarte mici se preteaz utilizarea turbinelor Kaplan i Banki/Crossflow, iar n condiii de cderimari, de peste 150 [m], este indicat utilizarea turbinelor Turgo sau Pelton, datoritfuncionrii lor eficiente n aceste condiii.

b. Puterea generat i implicit randamentul unei microhidrocentrale sunt influenate defluctuaiile debitului; dac aceasta scade sub un anumit nivel critic, randamentul sistemuluiscade vertiginos.

c. Turbinele hidraulice, respectiv generatoarele electrice utilizate n microhidrocentraleating eficienta lor maxim la turaii diferite, ceea ce conduce la diminuarea randamentuluintregului sistem. Pentru eliminarea acestei neconcordane, devine necesar utilizarea unortransmisii amplificatoare de turaie ntre hidroturbin i generator.

d. Turbina hidraulic utilizat n microhidrocentrale funcioneaz eficient ntr-un domeniudestul de restrns de viteze, respectiv, grad de ncrcare. Dac parametrii de funcionare suntn afara acestui domeniu predefinit, randamentul turbinelor incepe s scad.

7/30/2019 imm tema

24/24

24

e. n cazul microhidrocentralelor, innd seama de stadiul actual al dezvoltriigeneratoarelor electrice de joasa turaie, este mai avantajoas utilizarea amplificatoarelor deturaie pentru creterea eficientei sistemului, dect folosirea generatoarelor speciale de joas

turaie.

f. Transmisiile prin curele late sau trapezoidale sunt cele mai des utilizate nmicrohidrocentrale ntre turbin i generator.

g. Randamentul transmisiilor cu roi dinate este mai ridicat dect al transmisiilor princurele, dar i costul lor este mai ridicat din cauza complexitii i tehnologiei pretenioase demanufacturare; n schimb, acestea au durata de via mult mai mare, raportul de amplificareconstant i mentenan mai simpl.

h. Caracteristicile transmisiei (tipul transmisiei, raportul de amplificare, randamentul,preul de cost) depind de configuraia hidrocentralei: puterea, tipul turbinei i tipulgeneratorului electric. n cazul transmisiilor destinate utilizrii n microhidrocentrale, raportulde amplificare n general este situat n intervalul 3...5, n funcie de tipul hidroturbinei i algeneratorului electric.i. Principalele cerine care se impun uzual a fi ndeplinite de transmisiile utilizabile caamplificatoare de turaie n microhidrocentrale se refer la: eficien ridicat, durat de viaaridicat, structur cu un grad redus de complexitate, construcie compact, coaxialitateintrare-ieire, tehnologie de fabricaie ct mai simpl i, implicit, un pre de cost relativ sczut.

j. n literatura de specialitate se gsesc puine informaii referitoare la cretereaeficientei microhidrocentralelor prin optimizarea tehnico-economic a transmisiilor mecaniceamplificatoare de turaie n corelaie cu turbinele i generatoarele deservite; innd seama deavantajele i dezavantajele specifice transmisiilor planetare, o direcie promitoare deabordare a acestui demers se refer la sinteza de amplificatoare planetare, cu un grad relativredus de complexitate i o tehnologie de manufacturare simplificata.