Folosirea energiilor neconventionale

Detalii

Categorie: Energie regenerabila

15 Februarie 2009

Tot mai multe companii multinationale din Europa, Japonia, SUA, Asia se concentreaza spre folosirea energiilor neconventionale.

Energia este privita drept factorul cheie al dezvoltarii si s-a putut observa ca aceste companii se concentreaza pe:

• reducerea costurilor, ca o conditie a dezvoltarii durabile;
• abordarea in mod echilibrat si sistematic a factorilor economici, ecologici si sociali atat in unitatile existente cat si in cele nou construite sau planificate in viitor;
• continuarea in ritm alert a concentrarilor, achizitiilor sau fuziunilor pentru exploatarea la maxim a economiei de scara; in mod concret gigantii rezultati dispun de fonduri de cercetare-dezvoltare uriase, acumulate pe seama extinderii afacerilor;
• realizarea de investitii in capacitatile existente (pe combustibili fosili - gaze, petrol, carbune), concomitent cu crearea de noi capacitati performante.
  
  

Companiile germane E.ON, RWE, En BW, Siemens si altele au realizari spectaculoase in domeniul eficientei, declarand ca azi scot dintr-o tona de huila de doua ori mai multa energie decat in 1960. Pentru a ilustra pe scurt modul in care opereaza companiile de referinta in domeniul energetic, prezentam in continuare cateva date despre E.ON, companie care deserveste 25 milioane de clienti din Germania, Olanda, Suedia, Norvegia, Finlanda, Ungaria, Cehia, Slovacia, Polonia, Austria, Elvetia, Slovenia si Italia. E.ON lucreaza in domeniul electricitatii, gazelor si apei si are capacitati de productie a energiei de peste 34.000 MW, obtinuti pe baza de lignit, huila, gaze, pacura, apa, combustibil nuclear. Oriunde e posibil, E.ON produce energie eoliana (14.000 MW) si energie pe baza de biomasa si deseuri.

Capacitatile bazate pe combustibili fosili (carbune, gaze, petrol) reprezinta jumatate din total (17.000 MW); in acest sector eficienta energetica s-a dublat fata de 1960. Investitiile facute pentru reducerea noxelor (praf, bioxid de sulf si oxizi de azot) au condus la rezultate care au devansat cerintele impuse prin Protocolul de la Kyoto. Deseurile rezultate in special la centralele pe carbune ating anual niveluri de peste 30 milioane tone, astfel ca investitiile facute in tratarea deseurilor prin incinerare tintesc reducerea accelerata a deseurilor acumulate.

Sucursalele E.ON Kernkraft din Hanovra si Sydcraft din Malmö reprezinta cel mai mare grup privat de energie nucleara din Europa (capacitati de 115000 MW in 23 de reactoare). Specialistii sustin ca nu exista azi o tehnologie mai performanta in plan operational, al sigurantei si al compatibilitatii cu mediul, decat tehnologia nucleara. In centralele nucleare emisiile de CO2 sunt prevenite, astfel ca in 2002 in Germania au fost reduse emisiunile pe baza de bioxid de carbon cu 55 milioane tone.

Energia obtinuta in hidrocentrale provine din cei 6000MW putere instalata in 129 de hidrocentrale in Germania si altele in Suedia.

Pentru dezvoltarea productiei de energie din noile surse regenerabile, desi costurile actuale sunt relativ mari si disponibilitatea creeaza probleme, E.ON are o sucursala specializata: E.ON Kraftwerke.

Energia eoliana este un segment extrem de dezvoltat, care a atras 14.000 MW doar la E.ON. Energia eoliana este dezvoltata mai ales in nordul Germaniei, iar dezvoltarile ulterioare sunt prevazute a fi in segmentul de coasta offshore, dar si noile parcuri din Europa. Desi s-a implicat in acest sector, E.ON nu impartaseste euforia cu care unii privesc sursele eoliene si abordeaza pragmatic crearea de noi capacitati eficiente, pe resursele aratate.

Energia solara are dezvoltari semnificative in München, fiind instalata cea mai mare centrala fotovoltaica din lume, montata pe acoperisul noului centru expozitional.

Energia pe baza de biomasa si biogaz are un viitor cert; actualmente sucursala din Finlanda are o putere instalata de 80 MW, iar in Germania au fost concepute unitati de peste 100 MW fiecare in Zolling si Landesbergen. Sunt construite si unitati bazate pe biogaz.

Este clar ca azi energia eoliana, solara, pe baza de biomasa si biogaz contribuie inca putin la productia totala de energie si tendinta ramane in viitorul apropiat.

De aceea, este deja prognozata o dezvoltare importanta a productiei in centralele hidroelectrice - cea mai importanta sursa de energie regenerabila. De exemplu, E.ON are 6000MW instalati (cca18% din total) si va investi in continuare pentru noi capacitati, deoarece hidrocentralele sunt si factori de protectie a mediului natural, de prevenire a inundatiilor, de surse de apa etc.

Ca mod de organizare si functionare, colosul E.ON are o structura descentralizata pentru ca sucursalele, operatorii regionali sau locali lucreaza intr-o autonomie efectiva, dar in cadrul obiectivelor fixate de Grupul E.ON.

Descentralizarea combina avantajele fortei Grupului (gigantismului) cu avantajele apropierii de piata, de clienti si al centrelor autogestionate, operatori la nivel local. Prin aceasta metoda, Grupul devine flexibil intr-o piata imensa, cu clienti cu mentalitati diferite (de la tarile dezvoltate la cele in tranzitie). Descentralizarea ofera cadrul dezvoltarii inovatiei, manifestarii creativitatii si stimularii dupa rezultatele muncii (motivarea personalului drept cheie a progresului).

Tendinte in productia de energie

Electrocentralele pe cogenerare (CHP) au fost perfectionate astfel ca randamentele obtinute sunt practic duble fata de 1960 (in medie CHP-urile germane au realizat o cantitate de energie dubla dintr-o tona de huila fata de anul 1960. In plus, emisiile de bioxid de carbon si oxizi de azot au fost reduse dramatic, cu 95%).

In cazurile in care sunt solicitate mari cantitati de apa calda si abur comparativ cu energia electrica, costurile de livrare a energiei termice sunt favorabile sistemului centralizat de incalzire.

Randamentul centralelor pe cogenerare din ultima generatie se situeaza intre 70-90% - comparativ cu 33-45% in centralele conventionale (energie electrica), deci, practic dublu.

Pilele de combustie - tehnologia hidrogenului

Aceasta tehnologie a fost dezvoltata de NASA pentru programul Apollo. Gratie randamentelor inalte si lipsei de emisii poluante, pilele de combustie sunt azi privite ca o sursa ideala pentru energia viitorului. In prezent sunt cinci tipuri de pile de combustie, diferentiate dupa temperatura de functionare: AFC (alcaline); PEFC (cu electrolit de polimer); PAFC (cu acid fosforic); MCFC (cu folie de carbonat) si SOFC (cu oxid solid). Sunt multe semnale ca acest sistem va revolutiona piata de energie. In landul Nord Rhin - Westfalia sunt in testare minicentrale pentru bloc cu 7 familii (la Gelsenkischen) si cu 6 familii (la Essen).

Firma Vaillant - lider in tehnica incalzirii in Europa, impreuna cu firma Plug Power din SUA (producatoare de pile de combustie) a obtinut in 2001 certificarea CE pentru centrala de incalzire cu pile de combustie. Minicentrala are dimensiunile unui frigider mare, conceptul de baza fiind reformerul, care produce hidrogen din gazul natural. Ea produce 4 kW electrici si 9 kW echivalent energie termica.

O alta firma germana - MTU CFC in cooperare cu firma americana Fuel Cell Energy, a dezvoltat Conceptul HOT MODULE (imaginea de sus), care consuma gaz natural si produce hidrogen purificat care alimenteaza pilele de combustie. Caracteristicile tehnice sunt: putere 225kW electrici, 120 kW termici (abur si apa calda), greutate 15 tone, volum 9m x 2,5m x 3m. Grupurile HOT MODULE instalate incepand din 1997 pana azi sunt in numar de 18. Compania MTU si-a propus ca pe termen mediu sa ajunga la un pret investitional de 1000-1200 $ pe kW instalat, conceptul HOT MODULE devenind atractiv economic.

Tehnologia hidrogenului a ajuns aproape de faza de comercializare si in aplicatiile mobile (transport auto). Firmele BMW, Mercedes, Opel, Ford, Toyota au prezentat modele functionale. Constructorul Ford din Aachen, Germania, si-a propus ca in 2010 sa introduca in productia de serie autoturisme cu tehnologia pilelor de combustie. Pe moment mai sunt practic doua probleme de rezolvat: reducerea costurilor de fabricatie prin optimizarea proceselor de productie si utilizarea de materiale noi. Pe de alta parte, este necesara crearea unei infrastructuri ce consta intr-o retea de alimentare cu hidrogen. TENDINTA ESTE CLARA deoarece pilele de combustie au RANDAMENT DUBLU fata de motoarele actuale, iar emisiile sunt practic VAPORI DE APA.

Statele americane Califiornia şi Florida au adoptat legi care prevad ca incepand din 2007 nu vor putea fi introduse pe piata vehicule decat cele cu emisiile de noxe foarte aproape de zero - conditie indeplinita doar de tehnologia hidrogenului. Cooperarea transatlantica in domeniul acestei tehnologii este in extensiune. Recent, compania germana Enkat si cea canadiana Hydrogenics au fondat Hydrogenics Europe GmbH, companie axata pe productia de pile de combustie pentru autovehicule.

RWE a deschis in 2001 la Essen Pavilionul pilelor de combustie. RWE si-a propus ca in 2003 sa produca un sistem bazat pe pile de combustie de temperatura inalta (600-800 ºC) si mare randament integrat cu o turbina pe gaz care sa fie conectat la reteaua de distributie energie electrica. RWE a anuntat ca cel tarziu in 2010 va comercializa centrale de incalzire/productie energie electrica pentru locuinte individuale (o familie).

Actual, RWE a instalat centrale pentru 6-10 familii sau pentru mici companii. Renumitul institut de cercetari din Nuppertal prognozeaza ca in 2010 piata pentru o astfel de tehnologie va deveni reala si operabila.

Din punct de vedere politic, tehnologia este extrem de atractiva pentru ca in final va asigura foarte multe locuri de munca si va asigura energie de calitate in locuri in care azi extinderea retelei clasice de energie este extrem de scumpa.

Energia solara utilizata pentru incalzirea locuintelor a devenit deja o industrie unde exista zeci de companii.

De exemplu, in orasul Gelsenkirchen, fost centru minier si metalurgic, exista azi cea mai mare fabrica de panouri solare. Tehnologia FOTOVOLTAICA ofera conversia directa a luminii in energie electrica cu ajutorul celulelor solare, concept provenit de la NASA. Shell Solar Deutschland produce aici 5 milioane de celule solare apte sa furnizeze 10 MW.

Cererea este formidabila, iar tehnologia aceasta ofera solutia optima pentru locuinte izolate (China a cumparat de la SSD 100.000 panouri intr-un singur an).

In Köln, compania FLABEC produce 50.000 m.p. panouri solare anual, destinate cladirilor gen bloc. Firma a instalat in Herne cea mai mare instalatie solara montata pe acoperis din lume.

Institutul pentru sisteme de energie solara Fraunhofer lucreaza la dezvoltari semnificative. In orasul Freiberg, Deutsche Solar GmbH in cooperare cu Jenoptik AG a pus in functiune recent o fabrica de 40 milioane panouri solare pe an (200 milioane euro).

Energia eoliana. In unele tari occidentale energia vantului este folosita de o mie de ani.

Conform analistului Axel Eunhoff de la Banca de Investitii Bear Stearns International, in Europa energia provenita din centrale eoliene va ajunge la 65.000 MW, iar sumele necesare investitiilor vor fi 60-70 mld. euro.

In urmatorii 8 ani va fi instalata o putere de 110.000 MW in centralele eoliene. Daca acestea s-au dezvoltat pe zonele de coasta, in prezent tendinta este de a construi unitati in interior pentru a furniza energie pentru mii de gospodarii, ferme, mici intreprinderi.

Cea mai dezvoltata zona eoliana in Germania este Westfalia - regiunea Sintfeld, unde sunt montate 65 de instalatii cu o capacitate de 180 milioane kWh pe an (adica suficient pentru 50.000 gospodarii).

Cel mai mare producator mondial de turbine eoliene este firma Flender GmbH, care livreaza 40% din toate centralele eoliene instalate in lume (Europa, SUA si China).

O intreaga industrie s-a dezvoltat pentru fabricarea componentelor, pentru servicii de montaj, intretinere, exploatare. Centralele eoliene actuale au puteri standardizate, incepand de la 100 kW la 5 MW/unitate. Unde este posibil, unitatile sunt cuplate in baterii pentru a obtine puteri mai mari.

De exemplu, Fortus Iasi a asimilat cateva repere importante pe care le-am prezentat in discutiile cu firmele constructoare.

Energia pe baza de biomasa.

Institutul UM SICHT din Oberhausen se ocupa de aceasta tehnologie, furnizand know-how pentru o serie de unitati pilot. De exemplu, o ferma de 900 de porci furnizeaza deseurile organice si resturile de hrana pentru o centrala furnizoare de electricitate si caldura. Resturile fermenteaza si se produce gaz de buna calitate, care este folosit drept combustibil. Ceea ce ramane este folosit ca ingrasamant, reducandu-se considerabil cele anorganice.

Centrala a fost construita (in exemplul dat) de firma Pro2 Anlagentochnick din Dusseldorf si furnizeaza energie pentru toata ferma (150 hectare). Aceasta centrala pe biogaz inlocuieste anual 300.000 litri de motorina prin procesarea a 4000 m.c. balegar lichid, 2000 tone deseuri porumb si 5000 tone alte reziduuri. Centrala pe biogaz produce 2 milioane kWh pentru 500 de gospodarii.

Ministrul energiei din Rhinul de Nord-Westfalia a precizat ca se vor aloca fonduri pentru dezvoltarea acestui sistem ecologic. Un kW astfel obtinut este platit cu 10 eurocenti fermierilor.

Energia pe baza de surse geotermale. In landul Westfalia a fost creat un serviciu special (Serviciul de studii pentru potentialul geotermic al landului) avand ca obiectiv identificarea surselor in orice colt din cei 34.000 km patrati.

Rezultatul este ca 70% din suprafata este exploatabila economic. In primul val se dezvolta tehnologii pentru utilizarea surselor la 100 m adancime, apoi la 400 si la 3000 m.

Emisiile de dioxid de carbon sunt reduse considerabil (cu 25% fata de cele mai bune centrale pe gaz si cu 50% fata de cele mai bune centrale pe pacura).

Landul a organizat institutia "Initiativa pentru Energia Viitorului" care a facut studii si a creat o retea de industriasi si bancheri, care are deja 1 milion de cetateni drept clienti.

Concluzii :

• Energia este sectorul cel mai important pentru dezvoltarea industriala si economica.
• Combustibilii fosili sunt epuizabili, iar estimari serioase facute in SUA si Europa apreciaza ca in 25 de ani deficitul de energie pe baza de combustibili fosili (carbune, petrol, gaz) va ajunge la 22-25%.
• Fata de sistemele actuale de productie centralizata, concentrata in mari unitati clasice, se dezvolta rapid energia bazata pe surse regenerabile, nepoluante (solara, eoliana, pe hidrogen, biogaz etc.). Stadiul actual de dezvoltare si tendintele au fost sumar prezentate.
• In domeniul clasic, la centralele pe combustibili fosili, se fac cercetari pentru cresterea randamentelor si reducerea poluarii. Tehnologia actuala permite ca noile centrale sa aiba un randament dublu fata de anii '60. In Germania, dintr-o tona de carbune se obtine de doua ori mai multa energie ca in anii '60. Noxele pot fi reduse cu 95%.
• Energia nucleara se dezvolta pe tacute, ecologistilor prezentandu-li-se argumentele, cel mai sigur sistem de productie, nepoluant si furnizor de energie ieftina.
• Mecanismele devin deja operationale, penalizeaza productia de energie pe baza de combustibili fosili, poluanta si acorda facilitati importante pentru noile tehnologii (care altfel nu se puteau dezvolta).
• Statul intervine puternic in finantarea proiectelor pe baza de parteneriat public-privat. Politicul sustine puternic sectorul pentru ca se creeaza multe locuri de munca, se asigura energie pentru ferme si gospodarii izolate, se reduce poluarea in limitele acordurilor internationale.
• Statul sprijina si investitiile facute pentru economia de energie. In Europa, in 1970 s-a demarat un serios program de reducere a consumului casnic, gratie caruia, in 1994 cele 12 tari pe atunci formatoare UE isi asigurau incalzirea locuintelor cu jumatate din cantitatea de Gcal din 1976 (la demararea proiectului). Multe materiale si echipamente noi cumparate in gospodarie sunt deductibile fiscal.
  
  

Daca analizam ce au facut tarile UE incepand cu 1974 in domeniul reducerii consumului casnic de energie termica, observam ca majoritatea au redus la jumatate consumul de energie termica. Germania nu consuma azi decat 49% din gigacaloriile pe care le consuma in 1976! Iata de ce - corelat cu investitiile in sectorul productiei de energie electrica - investitiile in reabilitarea cladirilor (si in special a blocurilor) reprezinta calea prin care reducerile sunt cele mai importante. Pe de alta parte, s-ar crea multe locuri de munca intr-un astfel de proiect, fiind necesare cele mai diverse meserii, incepand de la muncitorii slab calificati pana la cei de inalta calificare.

• < Anterior
• Următor >