sisteme hibride

19
MINISTERUL EDUCA ŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITA TEA DIN ORADEA FACULTATEA DE INGINERIE ENERGETICĂ ŞI MANAGEMENT INDUSTRIAL Bunda Șerban-Ioan TEZĂ DE DOCTORAT - REZUMA T - STUDII ȘI CERCETĂRI PRIVIND SISTEMELE HIBRIDE DE PRODUCERE A ENERGIEI ELECTRICE Conducător ştiinţific:  Prof. dr. ing. Ioan FELEA ORADEA 2013

Upload: ion1212

Post on 09-Feb-2018

239 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 1/19

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUIŞI SPORTULUI 

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE ENERGETICĂ 

ŞI MANAGEMENT INDUSTRIAL 

Bunda Șerban-Ioan

TEZĂ DE DOCTORAT 

- REZUMAT -

STUDII ȘI CERCETĂRI PRIVIND SISTEMELEHIBRIDE DE PRODUCERE A ENERGIEI

ELECTRICE

Conducător ştiinţific: Prof. dr. ing. Ioan FELEA

ORADEA2013

Page 2: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 2/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 2 -

CUPRINS

CAPITOLUL I: INTRODUCERE ....................................................................... 91.1. Actualitatea și oportunitatea temei ................................................................. 111.2. Obiectivele și structura tezei ...........................................................................  12

CAPITOLUL II: RESURSE ENERGETICE ALE CIVILIZAȚIEISUSTENABILE ........................................................................................................ 172.1. Resursele energetice și dezvoltarea durabilă ….………….............................  192.2. Succesul resurselor energetice regenerabile …………………………...........  20

2.2.1. Energia hidraulică …………………………………………...........  212.2.2. Energia geotermală ..………………………………………………  262.2.3. Regenerabilitatea și durabilitatea resurselor hidro și geotermale …  332.2.4. Energia din biomasă ………………………………………………  362.2.5. Energia eoliană ……………………………………………………  402.2.6. Energia solară ……………………………………………………..  47

2.3. Specificități ale resurselor energetice eoliene şi solare …………………......  522.3.1. Avantajele utilizării energiei eoliene şi solare …...………………..  522.3.2. Impedimentele utilizării energiei eoliene şi solare ………………..  542.3.3. Perspectivele valorificării resurselor energetice eoliene şi solare ...  552.3.4. Studiu asupra potențialului național al RR (solare și

eoliene) –  hărți de profil .………………………………………….  562.4. Concluzii …………………………………………………………………….  61

CAPITOLUL III: SISTEME HIBRIDE DE PRODUCERE A ENERGIEIELECTRICE ............................................................................................................ 63

3.1. Aspecte generale, componenţa şi clasificarea SH ……….............................  653.1.1. Sistemele hibride eoliene - Diesel ………………………………...  65A) Descriere generală ……………………………………………..........  65B) Utilizarea, îmbunătăţirea şi avantajele SHED ……………………….  66C) Ponderea sistemului eolian în SHED ……………………………….  68

3.1.2. Sisteme hibride solare - Diesel ………..………………………….  703.1.3. Sisteme hibride eoliene - solare - Diesel ………..………………..  713.1.4. Componente de bază ale SH ……………………………………...  72

3.2. Utilizarea şi aplicabilitatea SH ......................................................................  773.2.1. Exemplificări din experiența internațională ………………………  773.2.2. Experienţa naţională în utilizarea SH ……………………..............  82

3.3. Alternative moderne pentru GD din SH……………………………………  853.3.1. Evocarea problemelor specifice GD din SH ……………………...  853.3.2. Surse alternative pentru GD din SH ………………………………  873.3.2. Exemplificări privind SH cu biodiesel ……………………………  88

3.4. Concluzii …………………………………………………………………...  65

CAPITOLUL IV: ELECTRIFICAREA ZONELOR IZOLATE CU

SISTEME HIBRIDE ................................................................................................ 91

4.1. Introducere în problematica electrificării rurale …………………………...  93

4.2. Managementul energetic în electrificarea rurală …………………………..  944.3. Criteriile aplicate la electrificarea rurală a zonelor izolate ……………….  96

Page 3: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 3/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 3 -

4.3.1. Accesibilitatea zonei ……………………………………...............  97

4.3.2. Influenţa GD asupra mediului …………………………………….  97

4.3.3. Influenţa BA asupra mediului …………………………………….  97

4.3.4. Sarcina cerută la consumator ……………………………………..  97

4.3.5. Caracteristica RR ……………………………...............................  974.3.6. Accesibilitatea la fonduri ………………………………………....  98

4.4. Stabilirea etapelor de implementare a SH ………………………………….  99

4.4.1. Etapa de preliminare a oportunității ...............................................  99

4.4.2. Etapa de proiectare ......................................................................... 101

4.4.3. Etapa de simulare și analiză economică .........................................  110

4.5. Aspecte specifice implementării SH .............................................................  110

4.5.1. Amplasarea SFV ……………………………….............................  1114.5.2. Amplasarea SAE ............................................................................. 112

4.5.3. Alegerea turnului pentru SAE ......................................................... 115

4.5.5. Cablarea SH .................................................................................... 116

4.6. Analiza fezabilității economice a variantelor tehnice de electrificare rurală ........................................................................................ 

125

4.6.1. Variante de electrificare supuse analizei ...................................... 125

4.6.2. Criterii pentru stabilirea variantei optime ....................................... 126

4.7. Concluzii …………………………………………………………………..  128

CAPITOLUL V: MODELAREA ȘI SIMULAREA PERFORMANȚELORENERGETICE ALE SISTEMELOR HIBRIDE ………………………………..  131

5.1. Introducere ………………………………………………............................  133

5.2. Stările sistemului hibrid …………………………………………................  134

5.3. Indicatori globali pentru evaluarea performanțelor de disponibilitate a SHși a subsistemelor sale ……………………………………………………...  136

5.3.1 Mărimi caracteristice de timp ……………………………….........  136

5.3.2 Mărimi caracteristice de putere ……………………………….......  137

5.3.3 Mărimi caracteristice de siguranță ……………………………….  137

5.3.4 Mărimi caracteristice de disponibilitate …………………….........  138

5.4. Managementul optimal al puterii și frecvenței în SH ……………..…….....  140

5.4.1. Configurarea SH și dimensionarea componentelor ………….…....  140

5.4.2. Caracteristicile componentelor din cadrul SH …………..……......  142

5.4.3. Funcțiile de transfer și stabilitatea frecvenței SH …………….......  147

5.4.4. Strategia globală de management energetic al SH …………..........  149

Page 4: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 4/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 4 -

5.5. Modelarea performanțelor SH ……………………………………..............  151

5.5.1. Modele de evaluare a disponibilității de putere și energieaplicabile SH ………………………………………………….......  151

5.5.2. Modelarea performanțelor energetice și de disponibilitate ale SHESD………………………………………………………...  155

5.5.3. Modelarea performanțelor SH pe bază de pile de combustie(SHPCb) care funcționează la sarcină variabilă ……………..........  159

5.6 Simularea disponibilității de putere și energie a unui SH …………………  1665.6.1. Rezultate obținute prin rularea programului HOMER pentru 

un SH cu GD pe bază de motorină ……………………………......  1665.6.2. Rezultate obținute prin rularea programului HOMER pentru 

un SH cu GD pe bază de GPL ………………………………….....  171

5.6.3. Reprezentări comparative …………………………………….......  174

5.7. Concluzii …………………………………………………………………..  176

CAPITOLUL VI: EVALUAREA PERFORMANȚELOR DE FIABILITATEALE SISTEMELOR HIBRIDE DE PRODUCERE A ENERGIEIELECTRICE ............................................................................................................ 179

6.1. Metode şi modele de calcul aplicate la studiul fiabilităţii previzionale asistemelor hibride ……………………………………………......................  181

6.1.1. Modelarea elementelor ……………………………........................  181

6.1.2. Criterii şi clase în modelarea sistemelor ……………………….....  182

6.1.3. Metode de calcul a fiabilităţii sistemelor ……………………........  183

6.2. Specificități privind analiza fiabilității SH .....……………………………...  1906.2.1. Gradul de solicitare al echipamentelor de putere (EP) ………........  190

6.2.2. Particularitatea indusă de existenţa SCAP asupra fiabilităţii SH …  193

6.3. Impactul vitezei vântului asupra fiabilității convertoarelor din structura SAE ale SH …………………………………………………………...........  194

6.4 Exemplificări privind modelarea și evaluarea siguranței de timp a SH ….  200

6.4.1. Modelarea siguranței de timp a unui SH pe baza AED ……….....  201

6.4.2. Modelarea siguranței de timp a SH pe baza DEF …………..........  202

6.4.3. Metoda lanțurilor Markov cu parametru continuu aplicată lamodelarea și evaluarea fiabilității SH …………………............... 210

6.4.4. Evaluarea disponibilității de timp a sistemelor hibride ……...........  216

6.4.5. Valori ale indicatorilor de fiabilitate ai SH ……………….............  217

6.5. Aplicarea modelării Fuzzy în analiza de fiabilitate a sistemelor hibride de producere a energiei electrice ………………………………………...........  219

6.5.1. Considerații generale ……………………………………...............  219

6.5.2. Implementarea modelării fuzzy pentru SH ………………….........  220

6.5.3. Analiza fuzzy pentru SHESD cu RZ=SSE+SD, setul I  de valori ... 223

6.5.4. Analiza fuzzy pentru SHESD cu RZ=SSE+SD, setul II  de valori .. 230

6.5.5. Analiza fuzzy pentru SHESD cu RZ=SD, setul I  de valori ............. 233

Page 5: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 5/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 5 -

6.5.6. Analiza fuzzy pentru SHESD cu RZ=SD, setul II  de valori ........... 238

6.6. Concluzii ……………………………………………………………….......  243

CAPITOLUL VII: STUDIU DE CAZ - ELECTRIFICAREA UNOR ZONE

IZOLATE DIN JUDEȚUL BIHOR ....................................................................... 2457.1. Estimarea potențialului RR solare și eoliene accesibile CEEI din 

 județul Bihor …............................................................................................247

7.2. Preliminarea soluțiilor de alimentare cu EE a CEEI din județul Bihor ........  250

7.2.1. Variante posibile de alimentare a CEEI din SEN ……………........  2507.2.2. Analiza tehnico –  economică comparativă a variantelor de

alimentare din SEN prin LEA trifazată ……………………............  252

7.2.3. Rezultate obţinute pentru județul Bihor ………………...…...........  256

7.3. Proiectarea unui SH pentru electrificarea unui CEEI din județul Bihor ....... 258

7.3.1. Evaluarea potențialului RR ……………………….........................  2587.3.2. Evaluarea sarcinii la consumator …….……………………………  259

7.3.3. Preliminarea configurației SH și a strategiei de operare …….........  261

7.3.4. Preliminarea SH pentru configurația și strategia de operare aleasă ............................................................................................... 

262

7.3.5. Dimensionarea efectivă a SH ……………………………..............  264

7.3.6. Rezultatele simulărilor efectuate………………............................  267

7.4. Analiza factorilor care influențează costurile SH pentru alimentarea CEEI ………................................................................................................. 

272

7.4.1. Corpurile de iluminat pentru SH …………………….....................  272

7.4.2. Tensiunea nominală a barei de c.c. a SH …………………….........   272

7.4.3. SH individual sau comun ? ………………………….....................  273

7.4.4. Combustibilul utilizat pentru grupul Diesel al SH ……………......  274

7.4.5. Indicatorul ” Rata SFV/sarcină” ……………………......................  275

7.5. Dependența distanță –  cost în electrificarea rurală ………………………...  277

7.6. Concluzii …………………………………...................................................  280

CAPITOLUL VIII: CONCLUZILE TEZEI ......................................................... 283

BIBLIOGRAFIE ...................................................................................................... 291

ANEXE ...................................................................................................................... 300

ANEXA 1: Evaluarea pe baza metodei DEF a fiabilității SH ......................... 302

ANEXA 2: Aplicarea metodei lanțurilor Marcov cu parametru continuu la

studiul fiabilității SH .....................................................................  321ANEXA 3: Calculul indicatorilor de disponibilitatea a SH în diferite

configurații ……………………………………………………....  339

Page 6: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 6/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 6 -

ANEXA 4: Programul de simulare fuzzy ........................................................ 345

ANEXA 5: Calculul indicatorilor fundamentali de fiabilitate .........................357

ANEXA 6: Potențialul solar și eolian pentru localitățile izolate din județulBihor .............................................................................................. 359

ANEXA 7: Influența corpurilor de iluminat asupra costurilor SH ………….. 377

ANEXA 8: Influența tensiunii nominale asupra costurilor inițiale alesistemelor hibride ………………………………………………..  386

ANEXA 9: SH comun pentru localitatea Borod Aușeu (5 cătune ) ………….  390

ANEXA 10: Influența combustibilului utilizat de GD asupra costurilor SH ... 393

Page 7: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 7/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 7 -

Capitolul I

Introducere

Sistemele hibride pentru producerea energiei electrice care utilizează resurseregenerabile (în special eoliană și solară) au apărut datorită necesității reducerii emisiilor

 poluante a centralelor electrice dotate cu grupuri Diesel mari și care alimentau comunități

situate în zone foarte izolate (insule sau zonele arctice).O dată cu conștientizarea factorilor care influențează negativ mediul cât și ca urmare asuccesului penetrării în centralele Diesel a sistemelor eoliene și solare, SH s-au dezvoltat și auevoluat continuu, existând la ora actuală o mare diversitate de astfel de sisteme, atât din punctde vedere al puterii instalate cât și al schemelor utilizate. Astfel s-au putut face electrificări

 pentru niște consumatori aflați în zone sensibile din punct de vedere al mediului, îmbinându-se fericit gradul de satisfacere energetică a consumatorului cu reducerea la maximum aimpactului negativ asupra mediului. Apariția unor noi politici și chiar filozofii energetice,

 precum dezvoltarea durabilă, a impulsionat și mai mult sectorul SH de producere a EE. Astfel,trecerea spre următorul pas și anume electrificarea zonelor rurale cu astfel de sisteme, a venitîn mod natural, dar au început să apară și probleme specifice de a căror rezolvare depindea

succesul electrificării precum: specificul consumatorului rural, politici și managementenergetic în comunități electrificate cu SH, criterii și oportunități ale electrificării rurale, multdeosebite față de electrificarea obișnuită, din SEN. 

Ultimele tendințe care s-au manifestat atât în cadrul instituțiilor de cercetare –  dezvoltare - inovare cât și în cadrul companiilor care proiectează, implementează șiexploatează SH pentru consumatori izolați sunt legate de:

  Preocupări privind fiabilitatea SH și a componentelor acestora, unele SHalimentând stații meteo, stații de telecomunicații și alți consumatori care cer ofiabilitate și disponibilitate ridicată; 

  Predicția comportării în viitor a unor astfel de sisteme complexe, aceastăcomportare fiind influențată de factori climatici aleatori, mai ales în cazulcomunităților rurale izolate, electrificate cu SH; 

  Accesul oricărei persoane care viețuiește pe planeta Pământ la EE este unobiectiv social de primă importanță al civilizației actuale, înscris în strategiileeuropene și naționale de dezvoltare durabilă; 

  Decizii la nivel managerial și operațional care se iau în urma simulăriicomportării SH, cum este  cazul timpului după care se înlocuiesc diferitecomponente din sistem (baterii de acumulare, sisteme fotovoltaice etc.).

Actualitatea temei acestei lucrări se justifică din următoarele considerente:   SH de producere a EE pentru alimentarea unor CEEI utilizează RR de energie,

în principal eoliană și solară. Cunoașterea acestor resurse sub aspectul potențialului, avantajelor, dezavantajelor, impedimentelor tehnico-economice, precum și a perspectivelor este de o deosebită importanță, mai ales pentru niștesisteme de conversie care utilizează resurse intermitente pentru alimentareaunor consumatori cu cerere mică, puternic variabilă de energie electrică; 

  Studiile efectuate până în prezent nu prezintă o sinteză unitară a tuturor problemelor și particularităților  pe care le pune electrificarea zonelor izolate cuSH: cauzele și factorii neelectrificării, legătura acestora cu factorii deoportunitate, managementul energetic în electrificarea rurală, criteriileelectrificării rurale, stabilirea clară a etapelor de parcurs în implementarea SH,algoritmi și modele de proiectare , factori care influențează costurile inițiale și

totale, precum și costurile pe întreaga durată de viață a SH;   Evaluarea realistă a fiabilității și disponibilității SH este vitală atât pentru pr ognozarea producției de EE pe termen scurt și lung cât și pentru prognozarea

Page 8: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 8/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 8 -

comportării SH pe toată durata de viață și identificarea perioadelor de timpdupă care trebuie efectuate acțiuni manageriale dedicate, în principal,substituției echipamentelor și subsistemelor;

  Evaluarea indicatorilor de fiabilitate utilizând metode moderne, diagrameechivalente de fiabilitate, Markov cu parametru continuu, arbori de defectare,

 precum și programe de simulare având la bază concepte și metode fuzzy, pot

oferi o vedere de ansamblu al acestor indicatori cât și posibilitatea devizualizare a evoluției în timp a fiabilității SH. 

Obiectivele și structura tezei Problemele abordate sub aspect de sinteză analitică și aplicație numerică se centrează

 pe următoarele obiective specifice:  Identificarea aspectelor semnificative din punct de vedere al tendințelor de

utilizare a RR pentru dezvoltarea durabilă și în special a celor de interes pentruSH;

  Sintetizarea aspectelor legate de evoluția, structura, clasificarea SH, a

domeniilor de utilizare a acestora, precum și problematicii SD din cadrul SH,inclusiv alternativele la combustibilii utilizați în prezent;   Sistematizarea unor modele matematice prin care sunt descrise caracteristicile

componentelor de bază ale SH și strategiile de management energetic;

  Identificarea soluțiilor de management energetic performant al SH pentruelectrificarea rurală cât și a criteriilor de oportunitate în implementarea SH înzone izolate;

  Elaborarea unui algoritm și model matematic pentru dimensionareacomponentelor SH în faza de proiectare, incluzând aspectele specifice alesubsistemelor fotovoltaice și eoliene; 

  Adaptarea și aplicarea pentru SH a modelelor de calcul al indicatorilor globali pentru evaluarea performanțelor energetice și de fiabilitate;

  Sintetizarea și elaborarea etapelor metodologice de implementare a SH pentrualimentarea CEEI, realizarea unui proiect pe etape, inclusiv simularea SH

 proiectat cu programe dedicate;  Modelarea și simularea fiabilității SH cu metode moderne, realizarea cadrului

analitic și a aplicațiilor software aferente. 

Capitolul II

Resurse energetice ale civilizației sustenabile Acest capitol prezintă un studiu asupra resurselor regenerabile recomandate în

strategiile de dezvoltare durabilă și în special pentru SH de producere a EE, atât din punct devedere sistemic cât și de integrare în sistemele energetice actuale. Resursa eoliană și solară s-aabordat din punct de vedere al următoarelor specificități: potențial, avantaje, dezavantaje,

 perspective de valorificare și hărți de profil. Capitolul este structurat în patru părți în care se prezintă, succesiv, în prima parte

aspecte legate de salturile energetice importante ale omenirii: descoperirea focului,domesticirea animalelor și cultivarea pământului, utilizarea energiei eoliene și hidraulice

 pentru transport și agricultură, apariția mașinilor cu aburi și a societății industriale,

descoperirea și utilizarea electricității, trecerea în societatea informațională. S-au pus înevidență soluțiile la impactul negativ al activităților umane asupra mediului și aparițiafilozofiei energetice ”dezvoltare durabilă”. 

Page 9: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 9/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 9 -

În partea a doua s-a prezentat  principalele resurse energetice ale civilizațieisustenabile: hidraulică, geotermală, biomasa, eoliană și solară precum și problematicaregenerabilității și durabilității resursei hidro și geotermale. 

Partea a treia a capitolului este axată pe specificitățile resursei eoliene și solare încontextul utilizării în SH de producere a EE. S-a efectuat, de asemenea și un studiu asupra

 potențialului eolian și solar al României precum și a hărților de profil disponibile, partea

finală a capitolului fiind dedicată concluziilor. 

Capitolul III

Sisteme hibride de producere a energiei electrice

Se realizează o abordare a SH din punct de vedere al tipologiei, componentelor de bază, experienței internaționale și naționale în utilizarea acestora, precum și a problematiciigrupurilor Diesel. S-a făcut, de asemenea, un studiu asupra unui SH existent din punct devedere al percepției utilizatorului. 

Este structurat pe 4 subcapitole care tratează succesiv, problemele specifice ale SH de producere a EE, pornind de la aspectele generale, principalele tipuri de SH care utilizează

energia eoliană și solară precum și componentele lor de bază (subcapitolul 3.1). Sunt puse înevidență tipurile de acumulatori frecvent utilizați în SSE din cadrul SH și funcțiile principaleale controlerului din cadrul SCAP. Sunt descrise următoarele tipuri de SH care s-au impus pe

 plan mondial: SHED, SHSD, și SHESD, în fig. 1 prezentându-se un SH în configurațiespecifică. 

 Fig. 1: Sistem hibrid eolian - solar - Diesel(SHESD)

În subcapitolul 3.2. se face o sinteză a experienței internaționale și naționale înutilizarea acestor tipuri de sisteme și asupra domeniilor de aplicație, precum și un studiu decaz asupra unui SH din  punct de vedere al percepţiei consumatorului, impactul unor astfel desisteme asupra comunităților fiind una din problemele electrificării cu SH.

În subcapitolul 3.3. se tratează problematica grupurilor Diesel din componența SH subaspectul avantajelor, dezavantajelor și alternativelor posibile. Se prezintă un exemplu posibilde electrificare cu SH a unui consumator izolat, utilizând biodiesel produs în cadrul unuisistem integrat de tipul: cultură oleaginoase –  minifabrică biodiesel –  SH –  utilizator.

Page 10: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 10/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 10 -

Capitolul IV

Electrificarea zonelor izolate cu sisteme hibride

Acest capitol tratează problemele specifice electrificării consumatorilor izolați cu SHcare utilizează RR solare și/ sau eoliene:  cauze ale neelectrificării, factori de influență înelectrificare, management energetic al SH ce deservesc comunități izolate, precum și

 principalele puncte și criterii cheie în luarea deciziei de electrificare cu SH. Acest tip de

 probleme și mod de abordare este foarte important, deoarece nu se întâlnește în alte politici deelectrificare, de înțelegerea și aplicarea lor corectă depinde succesul electrificării acestui tipde consumatori cu SH care utilizează RR.

Studiul redat în continuare se axează pe probleme specifice care apar în cazulimplementării sistemelor hibride la consumatorii rurali izolați dar cu valabilitate și pentru altetipuri de utilizatori: stabilirea unui model a etapelor decizionale care trebuiesc parcurse,sintetizarea din experiența  internațională a unui model matematic de proiectare din care sărezulte numărul și puterea instalată în panourile fotovoltaice, BA, turbinele eoliene și grupuluiDiesel, precum și stabilirea unor reguli cu privire la amplasarea și cablarea subsistemelor SH.

În penultimul subcapitol s-a adaptat criteriul ”cheltuieli totale actualizate minime” pentru analiza și ierarhizarea, sub aspect economic, a variantelor de alimentare cu EE a CEEI

și s-a fundamentat criteriul ”efort social maxim” pentru ierarhizarea acestora.

Capitolul V

Modelarea și simularea performanțelor energetice ale sistemelor hibride 

Acest capitol este structurat în șapte părți. Pornind de la cercetarea bibliograficăaprofundată, s-a urmărit sintetizarea și adaptarea unor modele matematice care să descrie atâtcomponentele cât și SH în ansamblu, din punct de vedere al stărilor și probabilităților de stare(subcapitolul 5.2).

În subcapitolul 5.3 se sintetizează modelele matematice pentru evaluarea performanțelor de disponibilitate ale SH și anume: mărimi caracteristice de timp, putere,siguranță și disponibilitate. 

S-a avut în vedere atât SH care au în componență SFV și SAE dar și cele careutilizează pile de combustie în locul SD clasice. S-au urmărit în plus problemele legate demanagementul o ptimal al puterii și frecvenței în SH (subcapitolul 5.4).

Modelul matematic care descrie performanțele energetice și de disponibilitate a unuiSH este prezentat în subcapitolul 5.5, aplicarea acestor modele la un SH în trei configurații de

 bază (SHED, SHESD și SHSD) realizându-se în subcapitolul 5.6.S-a efectuat o simulare în programul HOMER al disponibilității de energie a unui SH

considerând cele trei configurații de bază descrise în subcapitolul anterior (SHSD, SHESD șiSHSD) și două tipuri de combustibili utilizați de GD din cadrul unor astfel de sisteme.

Capitolul VI

Evaluarea performanțelor de fiabilitate a sistemelor hibride de producere aenergiei electrice

Acest capitol este structurat în șase subcapitole, primele două conținând elaborări șiadaptări ale autorului privind modelele de evaluare a fiabilității previzionale a SH urmărindu-se următoarele aspecte: 

  Metode și modele de evaluarea a fiabilității previzionale;   Aspecte structurale și funcționale specifice care se reflectă în modelarea

fia bilităţii previzionale a SH;

  Exprimarea indicatorilor fundamentali ai unui SH;În partea a treia a capitolului se prezintă aspecte legate de influența variabilei aleatoare”viteza vântului” asupra fiabilității electronicii de putere din cadrul SHED și a necesității

Page 11: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 11/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 11 -

adaptării indicatorilor de fiabilitate ai acestuia la acest factor major de influență. În partea a patra a capitolului se prezintă  modelul de evaluare a fiabilității SH prin 

aplicarea metodei bazată pe DEF, AED și a metodei lanțurilor  Markov cu parametru continuu, precum și calculul indicatorilor fundamentali de fiabilitate  pentru două scheme de bază ale SH(cu RZ=SSE+SD și cu RZ=SD), atât în configurația de funcționare pe timp de zi cât și petimp de noapte.

În penultima parte a acestui capitol se prezintă  programul de simulare fuzzy afiabilității SH, utilizând metoda de modelare și evaluare fundamentată pe arborele deevenimente și defectare, elaborat pentru cele două scheme funcționale ale SH, iar ultima partea capitolului este dedicată concluziilor.

Capitolul VII

Studiu de caz –  electrificarea unor zone izolate din județul Bihor În capitolul 7 s-a efectuat un studiu asupra posibilităților de electrificare a unor zone

izolate din județul Bihor  sub următoarele aspecte:   Potențialul resurselor  eoliene și solare la nivel local, la consumator;  Fezabilitatea economică și socială a electrificării CEEI prin racordare directă la

SEN;  Probleme specifice proiectării SH pentru electrificare rurală;  Dependența cost-distanță în cazul electrificării din SE N;

Pe baza informațiilor acumulate și redate în celelalte capitole, s-a realizat un proiect deSH pentru alimentarea unui CEEI din județul Bihor  și s-a pus în evidență factorii de influențăasupra costurilor de investiții și totale (tipul corpurilor de iluminat, al combustibilului utilizatde GD, tipul SH cel mai potrivit pentru consumator etc.), în final prezentându-se concluziile.

Pentru tratarea subiectelor enumerate mai sus, conținutul acestui capitol este structuratîn șase părți, astfel: în prima par te s-a efectuat o estimare a potențialului eolian și solar pentru

comunitățile izolate din județul Bihor, întocmindu-se hărți de profil cu ajutorul programuluide simulare HOMER și a coordonatelor GPS ale acestora. În partea a doua s-a realizat un studiu cu privire la variantele posibile de electrificare

din SEN precum și o analiză tehnico-economică comparativă a fiecărei variante analizateaplicând metode CTA minim.

Partea a treia este dedicată proiectării unui SH pentru electrificarea unui cătun izolatdin județul Bihor, cu parcurgerea tuturor etapelor de implementare a SH în zone izolate. 

Factorii care influențează costurile de electrificare cu SH s-au pus în evidență în parteaa patra a capitolului, iar în partea a cincea se tratează dependența cost-distanță în electrificarearurală, un exemplu de analiză al acestui ultim aspect fiind prezentat în fig. 2. 

 Fig. 2: Dependența cost –  distanță pentru electrificarea zonelor izolate din SEN și cu SH  

Page 12: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 12/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 12 -

Capitolul VIII

Concluziile tezei

1. Resursele regenerabile de energie, în special cea solară și eoliană, se constituie ca șicomponente de bază în dezvoltarea durabilă a unor comunități umane a căror cerere deenergie continuă să crească. Trecerea la societatea industrială și apoi la cea informațională a

făcut ca EE să devină indispensabilă pentru funcționarea și dezvoltarea acestora astfel încât producerea profitabilă a EE se confruntă cu frământări sociopolitice și economice: crizeenergetice și financiare, fluctuații ale prețurilor combustibililor și materiilor prime, accidentenucleare, suprapopularea și, la polul opus izolarea unor întregi comunități. Dezvoltareasectorului regenerabil constituie un posibil răspuns pentru aceste probleme atât pentruconsumatorii racordați cât și pentru cei izolați de rețelele naționale de electricitate.Implementarea SH de producere a EE în zone izolate a impus moduri prin care avantajeleresurselor energetice intermitente pe care aceste sisteme le utilizează compenseazădezavantajele și diminuează constrângerile de mediu și de amplasament.

2. Electrificarea comunităților izolate se poate efectua pe trei căi principale: extinderearețelei electrice existente (cu toate problemele de costuri, densitate de populație și consum),

utilizarea GD clasice (aici punându-se probleme de mediu, costuri de operare, negarantareaalimentării continue, mentenanță) sau implementarea SH care utilizează RR. Aceste tipuri desisteme au, în general, aceeași componență (SFV și/sau SAE, SSE, SD, INV) dar prezintăscheme tehnice foarte diferite, funcție de natura și cerințele consumatorului: stații detelecomunicații, parcuri naționale, comunități situate pe insule sau comunități rurale izolate. 

3.  În cazul consumatorilor izolați, departe de rețelele naționale de EE, gradul de penetrare a sistemelor regenerabile din cadrul SH de producere a EE a crescut, rămânândtotuși necesitatea asigurării continuității în alimentarea cu EE a acestor consumatori cu SSE șiSD pe diverși combustibili; 

4. La ora actuală există mai multe variante de înlocuire a motorinei și chiar a motoarelordin cadrul GD utilizate de SH, printre cele mai promițătoare rămânând totuși combustibiliinaturali de tip biodiesel, aceștia înglobând avantaje economice, sociale și de mediu. 

5. Electrificare zonelor izolate cu SH implică rezolvarea unor probleme specifice, totaldiferite de electrificare obișnuită prin extinderea rețelei electrice existente și anume: 

  Determinarea cauzelor și factorilor care pot influența o strategie de electrificare:condiții climatice, cauze sociale, conjuncturi specifice;

  Stabilirea unui management energetic al SH atât prin mijloace tehnice cât și princlauze juridice, avându-se în vedere atât preîntâmpinarea abuzului de consumcât și asigurarea din partea consumatorului a înțelegerii limitelor pe care un  SHle are față de o electrificare normală (acesta reprezintă un factor de succes alelectrificării rurale); 

 Identificarea criteriilor de oportunitate pentru electrificare precum: accesul înamplasament, sensibilitatea ecologică a zonei, sarcina cerută de consumator,caracteristica RR în amplasament și nu în ultimul rând accesibilitatea la fonduri; 

  Utilizarea unui model de implementare a SH pe etape bine determinate, aplicândmodele de proiectare și programe de simulare consacrate, pentru stabilirea atât avariantelor tehnice optime cât și pentru minimizarea costurilor; 

  Aplicarea corectă, în faza de proiectare, a principiilor specifice sistemelor detransformare a RR în EE (în principal SAE și SFV): amplasament, efectenaturale ce pot îmbunătăți randamentul, alegerea echipamentelor și cablare; 

6.  Subsistemele care intră în componența SH pot fi descrise prin modele matematicecare sunt deosebit de utile în modelarea performanțelor energetice și de disponibilitate a SH și

în stabilirea unui mod de configurare și management energetic în cadrul sistemului care săasigure alimentarea consumatorului în condiții de siguranță și calitate a EE. 

7. Performanţele de fiabilitate ale SH se pot evalua pe baza indicatorilor globali, având

Page 13: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 13/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 13 -

expresii specifice, cu următoarea specificaţie:   Siguranţă de timp, putere şi energie;   Disponibilitate de timp, putere şi energie. 

8.  Indisponibilitatea de energie a SH poate fi provocată de următoarele cauze: avarie,mentenanţă preventivă, reduceri de putere (forţate sau voite), starea de aşteptare.

9.  În general, disponibilitatea de putere a SHSD se situează în jurul valorii de 70%,

 pentru SHSED la 50% iar pentru SHED 60% , în marea majoritate a cazurilor, SHSD având odisponibilitate de putere mai bună decât a celorlalte SH. Cu cât puterea instalată a GD estemai mare, cu atât disponibilitatea de energie a SHED crește. SHSED are disponibilitatea deenergie cea mai mică, deoarece puterea nominală totală este mare, pe când puterea înfuncțiune rămâne la valori mici (ducând la scăderea raportului dintre cele două valori). Tot dinacest motiv, utilizarea unui GD de putere mai mare duce la diminuarea disponibilității deenergie pentru aceeași energie furnizată. 

10 . Pentru studiul fiabilităţii previzionale al SH se recomandă a se apela la următoar eletehnici de reprezentare: diagrame echivalente de fiabilitate, arbori de evenimente şi defectare,grafuri de stări. 

11. Pentru evaluarea indicatorilor de fiabilitate a SH se pretează următoarele metode :

evaluarea directă a indicatorilor de fiabilitate pe baza diagramelor echivalente, a căilorminimale a arborelui de evenimente şi defectare sau a grafului asociat diagramei funcţionale

 precum şi metoda lanţurilor Markov cu parametru continuu. 12.  Modelarea şi evaluarea fiabilităţii previzionale a SH se face având în vedere

următoarele specificităţi :   Gradul de solicitare diferit în cele două moduri de funcţionare (continuu şi

intermitent);  Existenţa buclelor de reglare, protecţie, automatizare în cadrul SH influenţează

 pregnant fiabilitatea sistemului de putere şi a SH. 13.  Analiza fiabilităţii SH implică identificarea stărilor prin care poate evolua,

 precizarea semnificaţiei acestora şi a modului de tranziţie între ele. SH pot evolua în şase stăriavând semnificaţia: funcţionare normală, expusă, aşteptare,  avarie, mentenanţă corectivă,mentenanţă preventivă. 

14. Din punct de vedere al configurației, în cadrul prezentei lucrări,  s-a optat pentrudouă tipuri de SH, utilizate cel mai des în electrificarea consumatorilor izolați: cu rezervaformată din SD și SSE și cu rezerva formată doar din SD. 

15.  În cadrul evaluărilor efectuate s-a lucrat cu două seturi de valori reprezentative pentru MTBF și MTM ale elementelor din structura SH, pe baza datelor din literatura despecialitate, calculele efectuându-se în mediul MATHCAD.

16.  Din evaluările efectuate rezultă că, nivelul de fiabilitate al SH în configurație cugrup Diesel în rezervă (RZ=SD) este superior celui în configurație cu GD și BA ca rezervă

(RZ=SD+SSE), în principal, datorită faptului că în al doilea caz invertorul este solicitat multmai mult decât în primul caz, când GD poate să acopere sarcina direct în c.a. ne mai fiindnevoie de circuitul de c.c. Configurația GD=RZ prezintă cea mai mare disponibilitate deenergie, datorită disponibilității de timp și putere crescute.

17. Un factor esențial care influențează disponibilitatea SH este timpul mediu continuude bună funcționare și de mentenanță ale subsistemelor componente, scăderea acestor valoriducând și la scăderea disponibilității atât de timp cât și de energie (setul de valori I și IIutilizat în calcule evidențiază acest lucru). 

18. În studiile de fiabilitate se acceptă adesea un mod de evoluție operațională bivalent:stare de funcționare, stare de defect. În realitate, tranziția între aceste stări nu  este bruscă, ceeace implică o exprimare nuanțată a performanței sistemului (foarte bună, bună,..., mediocră,

slabă). Teoria mulțimilor fuzzy are in vedere sisteme cu mai multe stări și reprezintă uninstrument util in modelarea fidelă a comportării in funcționare a SH; 

19.  Utilitatea aplicării „teoriei mulțimilor fuzzy”, la studiul fiabilității SH constă in

Page 14: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 14/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 14 -

disponibilitățile pe care le oferă in cuantificarea si modelarea enunțurilor calitative –  posibilalterate de informații incomplete, subiectivism –   in forme flexibile si cat mai apropiate degândirea inginerului care operează cu acestea. 

20.  Programul elaborat in mediul MATLAB pentru simularea fuzzy a fiabilității SH, permite parcurgerea tuturor etapelor specifice modelării fuzzy și este realizat intr -o manierăversatilă, orientată pe obiect, modular; 

21.  Programul de simulare fuzzy realizat a fost rulat pe un calculator desktop cuurmătoarele caracteristici: Sistem: Windows 7 Ultimate cu SP1 pe 32 biți; Computer: Intel Core 2 Duo 1,86 Gz @ 2Gb RAM22. Pentru fiecare configurație a SH se pot genera suprafețe de decizie care corespund

cu funcționarea reală a componentelor SH; de exemplu, în cazul disponibilității RR, SHfuncționând cu SAE/SFV și INV, cele două componente având corespondență la o suprafațăde decizie fuzzy F = f(SAE, INV) sau F = f(SFV, INV);

23.  Conform studiului de caz efectuat de autor privind electrificarea cu SH a unorconsumatori din județul Bihor, au rezultat următoarele:

  Datorită variațiilor mari de disponibilitate a RR în amplasament, SH trebuiesc

 prevăzute cu sistem de acumulare și GD , indiferent dacă sistemul rezultat înurma proiectării este fotovoltaic, eolian sau solar -eolian;

  În cazul SAE înălțimea turnului trebuie să nu fie sub 20m, potențialul eolianfiind optim doar peste această înălțime; 

  Din simularea în funcționare cu programul HOMER a rezultat faptul că pedurata de viață de 25 ani luată în calcul, indiferent de configurația SH aleasă,trebuie să se țină cont de următoarele cheltuieli suplimentare: 

 SFV trebuie înlocuit complet după 20 ani de funcționare;  SAE se înlocuiește cu o unitate nouă după 15 ani împreună cu INV;   SSE are nevoie de înlocuire completă o dată la 6 ani pentru SHSD și

SHED și la 8 ani pentru SHSED;   S-au identificat cinci factori principali care influențează costurile de investiții și

cheltuielile totale a unor astfel de sisteme:▪ Corpurile de iluminat: utilizarea unor corpuri de iluminat de tip LED de puteri mici duce la economii substanțiale a investiției inițiale și unnumăr de ore de funcționare mai redus SD;

▪ Tensiune de 48V c.c.:pentru consumatori electrocasnici alimentați la220V c.a., (f=50HZ), SH cu bara de tensiune nominală 48V c.c. duc lacele mai scăzute costuri de investiție; 

▪ Configurația SH individual: este ca mai ieftină datorită faptului că SHcomun implică cheltuieli adiționale pentru minirețeaua de distribuție a

EE;▪ Combustibilul utilizat pentru SD: cu cât este mai ieftin, cu atât costurile

totale vor fi mai mici;▪ Coeficientul rata SFV/sarcină: o rată mai mare de 0,2 implică SFV mai

mari, deci costuri mai ridicate. Deși numărul orelor de funcționare a GDscade, nu se obțin economii substanțiale care să contrabalansezecosturile crescute pentru SFV adiționale; 

  Prin comparație cu alte studii efectuate de alți autori privind electrificareazonelor izolate s-a pus în evidență un factor suplimentar de oportunitate,deosebit de relevant în luarea deciziei electrificării cu SH a zonelor izolate: SHnu prezintă dependență cost-distanță, spre deosebire de electrificarea clasică;astfel, o decizie de electrificare întru-un mod sau altul poate fi luată ținândseama de costurile implicate corespunzătoare unei anumite distanțe aconsumatorului față de punctul de racord al SEN. 

Page 15: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 15/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 15 -

Principalele contribuții ale autorului în cadrul tezei de doctorat sunt: Cercetarea bibliografică, analiza critică și sistematizarea materialului informativ

existent în literatura de specialitate s-a materializat prin:  Analiza critică a tendinței utilizării la nivel mondial al resurselor regenerabile

 pentru dezvoltarea durabilă și în special a celor eoliene și solare;   Sintetizarea aspectelor semnificative ale energiei eoliene și solare de interes

 pentru sistemele hibride care utilizează acest tip de resurse pentru producereade energie electrică (potențial, producție de energie, avantaje, impedimente și perspective);

  Prezentarea sintetică a tuturor aspectelor legate de SH de producere a EE:componență, clasificare, domenii de utilizare, experiența internațională; 

  Sintetizare aspectelor specifice legate de implementarea SH în zonele izolate șiîn special în cazul electrificării rurale: cauze ale neelectrificării, factori demanagement energetic, criterii și modele decizionale, aspecte specifice de

 proiectare a SH;  Sistematizarea şi ierarhizarea metodelor şi modelelor de evaluare a fiabilităţii

 previzionale, identificarea aplicabilităţii acestora pentru SH; 

  Sistematizarea unor modele matematice care să descrie: ▪  Caracteristicile definitorii ale componentelor de bază a SH; ▪  Funcțiile de transfer ale acestora; ▪  Strategia de management energetic în cadrul SH;▪  Modelarea performanțelor energetice și de disponibilitate a SH; 

  Evidențierea modului de configurare a unui SH și a strategiei de managementenergetic pentru astfel de sisteme;

  Evidențierea necesității adaptării valorilor indicatorilor de fia bilitate aielectronicii de putere din structura SHED la un factor de influență specificacestora: viteza vântului;

 Adaptarea și aplicarea criteriului ”cheltuieli totale actualizate” pentru evaluareași caracterizarea economică a soluțiilor de electrificar e fezabile sub aspecttehnic.

 Adaptarea modelului de calcul al indicatorilor globali  pentru evaluarea performanțelorde fiabilitate a SH și subsistemelor sale: mărimi caracteristice de timp, siguranță șidisponibilitate; 

 Modelarea impactului specificităţilor structurale şi funcţionale ale SH asupra modelelorde evaluare a fiabilităţii previzionale pentru sistemele şi subsistemele din structuraacestora;

 Definirea stărilor SH, reprezentarea grafului stărilor, modelarea probabilităţilor de stare, precizarea tranziţiilor realiste; 

 Modelarea siguranței de timp pe baza metodei DEF, a lanțurilor Markov cu parametrucontinuu și a AED pentru trei tipuri de SH (SHSED, SHSD și SHED) în douăconfigurații de bază (RZ=SEE+SD și RZ=SD) și pentru două seturi de valori (I și II) aleMTBF și MTM corespunzătoare componentelor SH; 

 Fundamentarea criteriului ”efect social maxim” pentru analiza și ierarhizarea proiectelorde alimentare a CEEI cu SH;

 Utilizarea programului de simulare HOMER pentru evaluarea disponibilității de pute reși energie a trei tipuri de SH (SHSED, SHSD și SHED), în două configurații de bază(RZ=SEE+SD și RZ=SD) și a două tipuri de combustibil utilizat pentru SD (Diesel șiGPL) și reprezentarea comparativă a rezultatelor; 

 Elaborarea unui program de simulare fuzzy a SH utilizând mediul de programare

MATLAB, fundamentat pe metoda arborelui de defectare;

Page 16: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 16/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 16 -

 Generarea pe baza programului de simulare fuzzy a unor suprafețele de decizie înfuncție de diverse elemente de interes din cadrul SH, utilizând seturile I și II de valori

 pentru indicatorii λ și μ ai componentelor principale ale SH;  Evaluarea cantitativă a nonfiabilității SHSED în două configurații de bază

RZ=SEE+SD și RZ=SD;  Analiza fezabilității economice și sociale a electrificării CEEI din Județul Bihor prin  

racordarea la SEN, ierarhizarea variantelor plauzibile; Realizarea unor hărți de profil a resursei solare și eoliene accesibile CEEI din Județul

Bihor utilizând programul HOMER, datele NASA și date disponibile pe internet;  Realizarea unui studiu de caz pr ivind posibilitatea electrificării unui consumator izolat

din Județul Bihor cu SH, a etapelor de evaluare, proiectare, simulare și analizăeconomică (ultimele două faze implicând utilizarea unui program de simulare consacrat,HOMER) și a unui model matematic aplicabil fazei de proiectare, pe baza datelor șiexperienței SANDIA Laboratories ;

 Analiza tehnico-economică comparativă a variantelor de alimentare din SEN a CEEIdin Județul Bihor; 

 Stabilirea etapelor de implementare a SH în zone izolate precum și a factorilor care

influențează costurile de electrificare cu SH;  Evidențierea dependenței cost-distanță în electrificarea CEEI din Județul Bihor prin

 branșare directă la SEN, precum și identificarea distanțelor la care un consumator se poate afla față de punctul de racord și pentru care un SH este soluția viabilă; 

Rezultatele cercetării au fost și vor fi valorificate în cadrul unor contracte de cercetareștiințifică încheiate între Universitatea din Oradea, Facultatea de Inginerie Energetică șiManagement Industrial și S.D.F.E.E. Oradea [30], realizarea unor asemenea cercetări fiind demaximă importanță în contextul integrării resurselor regenerabile de energie în procesul deelectrificare națională. 

De asemenea, o parte a rezultatelor obținute în cadrul tezei au fost publicate și sunt încurs de publicare. Precizez faptul că, din totalul de 12 lucrări proprii publicate până în

 prezent, 9 au fost prezentate în cadrul manifestărilor științifice din țară (Conferinței deInginerie Energetică din Oradea) și publicate atât în analele Universității din Oradea cât și înreviste indexate în Baza de Date Internațională [12 ÷ 20]. O lucrare a fost publicată în revistăde prestigiu cotată ISI [31] și una dintre referințele bibliografice este raportul de cercetareștiințifică în cadrul unui contract de cercetare între Universitatea din Oradea și S.D.F.E.E.Oradea [30].

Analizele teoretice şi practice realizate în cadrul tezei de doctorat, precum şirezultatele obţinute, deschid o serie de perspective şi direcţii de continuare şi aprofundareulterioară a cercetărilor în domeniul integrării resurselor regenerabile în politicile naționale deelectrificare:

 Extinderea analizei posibilității electrificării rurale cu SH la nivelul întregii țăriîn scopul atingerii obiectivelor de dezvoltare durabilă; 

  Implementarea metodelor de electrificare rurală cu SH a consumatorilor izolați,departe de SEE, sub aspectul formulării legislative a politicilor șimanagementului energetic în acest fel de comunități; 

  Rafinarea metodelor de analiză probabilistică a SH și a predicției comportăriiacestora sub influența factorilor climatici aleatori, în scopul creșterii fiabilitățiiși disponibilității de energie al acestora; 

  Abordarea studiului și proiectării SH din punct de vedere al posibilității deaplicare la consumatori cu cerințe ridicate de fiabilitate și disponibilitate(alimentarea cu EE a unor stații meteo, relee, balize radio, stații de

supraveghere a mediului), precum și posibilitatea de integrare a sistemelor desupervizare și conducere acestora de la distanță în rețelele internet existente. 

Page 17: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 17/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 17 -

Bibliografie selectivă 

[1]  Alexander B. Maish et all. -  Photovoltaic System Reliability, 6th IEEE PhotovoltaicSpecialists Conference, Anahaim, California, 1997

[2]  Andea P. -  Automatizarea şi protecţia instalaţiilor   şi sistemelor electroenergetice,Editura ”Orizonturi Universitare”, 2002, Timişoara, ISBN 973-8391-22-9

[3]  Anthony R. et all. - Wind turbine acoustic noise, Departament of Mechanical andIndustrial Engineering University of Massachussetts, January 2006

[4]  Badea A., Vodă I., -  Dezvoltarea energetică durabilă, Editura AGIR, București, 2006.

[5]  Baring I. G. - Off Grid Wind Hybrid Power Systems Component and architectures  -WEATS Anchorage, 2005

[6]  Billinton R., Allan R. - Reliability Evaluation of Engineering Systems. Concepts and

Techniques, Plenum Press, New York, 1987 

[7]  Bunda Ş.  - Oportunitatea implementării sistemelor hibride  pentru electrificarea

rurală  - Conferinţa de Inginerie Energetică, Fascicola de Energetică  nr.12, EdituraUniversităţii din Oradea, 2006

[8]  Bunda Ş.  - Sisteme hibride eoliene solare diesel pentru electrificarea rurală  -Conferinţa de Inginerie Energetică, Fascicola de Energetică nr.12, EdituraUniversităţii din Oradea, 2006

[9]  Bunda Ș  -  Regenerabilitatea şi durabilitatea resurselor energetice regenerabile,Conferinţa de Inginerie Energetică  Analele Universităţii din Oradea, SecţiuneaEnergetică, 2001 

[10]  Bunda Ș. -  Principles and assessment criteria in electrification of the insulated areas

with hybrid systems, Conferința de Inginerie Energetică Băile Felix,, AnalaleUniversităţii din Oradea, Fascicola de Energetică, nr.13, Editura Universităţii dinOradea, Oradea 2008

[11]  Bunda Ş.  -  Analiza oportunităţii producerii energiei electrice în si stemele hibride

eoliene - Diesel , Conferinţa de Inginerie Energetică, Fascicola de Energetică, nr.12,Editura Universităţii din Oradea, Oradea 2006

[12]  Bunda Ş. -  Insulated rural area electrification: aspects, energy pocicies and design

 principles, Journal of Sustainable Energy, Vol.2, No.1, Oradea 2011

[13]  Bunda Ş. - Soluție alternativă la combustibilii fosili utilizați de grupurile Diesel din

cadrul sistemelor hibride de producere a energiei electrice în zone izolate, Conferinţade Inginerie Energetică, Fascicola de Energetică, nr.13, Editura Universităţii dinOradea, Oradea 2007

[14]  Bunda Ș., Felea I. -  Availability modeling and simulation of the hybrid power

 generation systems, Journal of Sustainable Energy, No.1, Oradea 2013

Page 18: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 18/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

- 18 -

[15]  Bunda Ș., Bendea G., Secui C. - Influence factors on cost in designing of the hybrid

 power system, Journal of Sustainable Energy, Vol.3, No. 3, Oradea 2012

[16]  Coroiu N., Felea I.,  Analiza soluţiilor pentru alimentarea cu energie electrică a

aşezărilor rurale izolate  -18th  International Conference on Electricity Distribution,Torino, 2005

[17]  Felea I. -  Ingineria fiabilității în electroenergetică, EDP. Bucuresti, 1996

[18]  Felea. I, Bunda Ș. -  As pecte privind dezvoltarea durabilă, SACS 2000, AnaleleUniversității din Oradea, 2000, ISSN 1224-1261 

[19]  Felea I, Bunda Ș., ș.a. - Stabilirea soluţiilor optime de alimentare cu energie

electrică a localităţilor rurale izolate din zona de activitate a S.D.F.E.E. Oradea  -Raport de cercetare la Contractul Nr. 4 / 27.04. 2005, Universitatea din Oradea,Studiul Nr.4

[20] 

Felea I., Meianu D., Barla E., Bunda Ș.  -  Modelling the provisional reliability of small scale hydroelectric plants by reporting of its states, Anal of DAAAM for 2009and Proceedings of the 20th International DAAAM Symposium

[21]  Hazi Gh., ş. a. - Soluţii de alimentare a consumatorilor rurali izolaţi, Proceedings ofthe WEC Regional Energy Forum, Neptun - Romania, 2004

[22]  Ilie V. ş.a.- Utilizarea energiei vântului, Editura Tehnică, Bucureşti, 1990 

[23]  Iulian C. - Utilizarea energiei valurilor , Editura Tehnică, Bucureşti 1990 

[24]  Ivas D. ş.a. -  Privire critică asupra metodelor şi modelelor de calcul a fiabilităţii

 sistemelor, limitele acestora în domeniul energetic, necesităţi şi perspective, Al XVI-lea Simpozion Naţional de Siguranţă în Funcţionare a Sistemului Energetic, Bacău,1999

[25]  Kaigui X., Zefu J., Wenyuan Li -  Effect of wind speed on wind turbine power

converter reliability, IEEE Transactions on Energy Conversion, March 2012, vol.27, No.1, ISSN0885-8969

[26]  Kilyeni Șt. - Metode numerice. Algoritme, programe de calcul, aplicatii in energetică,Orizonturi Universitare, Timisoara, 2011, ISBN 973-638-100-5

[27]  Lee D.J., Wang L. - Small-signal Stability analysis of an autonomous hybridrenewable energy power generation/energy storage system, IEEE Transactions onEnergy Conversion, March 2008, vol.23, No.1, ISSN0885-8969

[28]  Nitu V.I., lonescu C. -  Fiabilitate în energetică, Editura Didactică şi Pedagogică,Bucureşti, 1980 

[29]  Roşca M. - Geotermalism şi centrale geotermale, Editura Universităţii din Oradea,1999

[30]  Tanaka H., Fan L., Lai F., Toguchi K. - Fault-Tree Analysis by fuzzy probability,IEEE

Transactions on Reliability, vol. 32, nr.5, 1983.

Page 19: Sisteme hibride

7/22/2019 Sisteme hibride

http://slidepdf.com/reader/full/sisteme-hibride 19/19

Bunda Șerban-Ioan Studii și cercetări privind sistemele hibride de producere a energiei electrice 

[31]  Taylor R. -  Hybrid Power Systems - Workshop on Photovoltaics Hybride Systems,Montreal, Canada, Serptember 10, 2001

[32]  Velicescu C., Oprea L. -  Fiabilitatea sistemelor energetice, Editura Politehnică,Timișoara 1999

[33] 

Xavier V. et all. - International experience with hybrid systems: energy managementin communities, Workshop on Photovoltaics Hybride Systems, Montreal, Canada,Serptember 10, 2001