Energia Curentilor Mareici
-
Upload
alin-niculescu -
Category
Documents
-
view
273 -
download
2
Transcript of Energia Curentilor Mareici
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
1/16
1. Istorie si evolutie
Echipamentele pentru transformarea energiei maree-motrice in energie
electrica au cunoscut o dezvoltare recenta in industria energiilor regenerabile.
Puterea mareelor este cunoscuta inca din timpul
primilor navigatori. Exploatarea energiei maree-motrice a devenit insa tehnicposibila doar recent, odata cu dezvoltarea tehnologiilor in largul marii cat si a
impulsionarii utilizarii surselor regenerabile de energie.
Dezvoltarea tehnologiei de utilizare a energiei maree-motrice a demarat la
inceputul anilor !, pentru ca pana la inceputul secolului ""I sa #e propusa,
dezvoltata si testata o larga gama de modele conceptuale de proiecte.
$ehnologiiile de valori#care a
energiei maree-motrice permit producerea de energiei electrica, prin utilizarea
curgerii apei generata de maree si accelerarea acesteia pe baza topogra#ei
costiere existente. %a si in cazul etapelor timpurii ale exploatarii energiei eoliene
sau a valurilor, exploatarea energiei maree-motrice se face prin explorarea unuinumar de proiecte conceptuale propuse. &a'oritatea se bazeaza pe miscarea de
rotatie a unui rotor in 'urul unui ax orizontal sau vertical. Echipamentele utilizate
pentru valori#carea energiei maree-motrice nu sunt commercial disponibile. In
schimb, un numar de echipamente au fost sau se a(a in curs de testare la scara
mica si anumite echipamente au fost incercate ca proptotipuri la scara mare.
Programele de cercetare in domeniul energiei maree-
motrice derulate in ultimii sase ani la nivel industrial, guvernamental si in
universitati din &area )ritanie, *orvegia, Irlanda, Italia, +uedia, %anada si + au
creat un fundament important pentru aparitia industriei de exploatare a energiei
maree-motrice. In prezent exista un numar de companii spri'inite de industriaprivata, investitii de capital si guverne din statele europene, care sunt promotorii
eforturilor pentru comercializarea tehnologiilor de exploatare a energiei maree-
motrice in scopul producerii de energie electrica. ezultatele pun in evidenta
faptul ca producerea de energie electrica la scara mare prin exploatarea
curentilor generati de maree, solicita utilizarea unor turbine complet imersate si
sisteme mari si robuste amplasate in larg / care au devenit tehnic fezabile doar in
present. Exista multe asemanari intre sistemele eoliene si
maree-motrice, atat in ceea ce priveste echipamentele, cat si natura fortei
motrice. %el mai direct mod de a dezvolta sistemele maree-motrice este cel de a
utiliza tehnologia turbinelor eoliene cu ax orizontal, dezvoltata si experimentata
de peste 0! de ani. turbina mareomotrica este asemanatoare cu o turbina
eoliana, dar densitatea apei sarate este de 2!! de ori mai mare ca cea a aerului
si vitezele de curgere ale apei sarate se cifreaza in mod uzual la o cincime din
viteza vantului. turbina mareomotrica corespunzator dimensionata ar trebui sa
aiba un diametru rotoric de aproximativ 'umatate din cel al unei turbine eoliene
de aceeasi putere. %omparativ
cu tehnologia autilizata in conversia energiei eoliene, sistemele maree-motrice se
a(a in stadiu incipient si exista numai un mic numar de proiecte de centrale
maree-motrice demonstrative, care utilizeaza prototipuri cu o putere instalata de
peste 1!! 34. +e estimeaza ca vor mai trece cativa ani inainte ca echipamentele
sa #e produse pe scara industriala. Exista trei proiecte demonstrative ma'ore care
s-au derulat in ultimii ani, doua dintre acestea #ind inca in derulare. *ici una
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
2/16
dintre unitatile demonstrative nu prezinta un prototip care sa stea la baza
productiei industriale viitoare si toate echipele de cercetare au in vedere
proiectarea si testarea unor sisteme maree-motrice mai mari, anterior inceperii
producerii acestora. Exista foarte putine date publicate referitoare la performanta
sistemelor maree-motrice, atat la scara modelului, cat si a prototipului. %a
urmare, ma'oritatea informatiilor disponibile provin din surse cum sunt literaturade specialitate a companiilor si 5orld 5ide 5eb.
&ulti ingineri si constructori sunt in favoarea
tehnologiei bazata pe utilizarea energiei cinetice a curentilor generati de maree.
%ea mai timpurie incercare riguros fundamentata de a demonstra in practica
puterea curentilor generati de maree s-a derulat la inceputul anilor ! in apele
lacului marin 6och 6innhe situat pe coasta vestica a +cotiei. ceasta schema de
amena'are a utilizat o turbina sustinuta prin cabluri la nivelul mediu al apelor,
cabluri care se intindeau de la ancora plasata in patul marii la un bara' (otant.
&i'locul si sfarsitul anilor ! au fost
in principal marcati de programe de plani#care si dezvoltare, astfel incat abia lainceputul secolului ""I au fost #nalizate alte sisteme pentru testare. In anul 7!!!
a fost testat un mare echipament plutitor cu ax vertical, Enermar, in +tramtoarea
&essina. %ompania &arine %urrent $urbines 6td a initiat in %analul )ristol 8intre
nglia si $ara 9alilor: un sistem prototip demonstrativ amplasat pe un mare pilon,
sistem cunoscut sub denumirea de +ea(o5.
In *orvegia, proiectul ;ammerfest +tror3. 6a #nalizarea lucrarilor,
acest proiect va # primul din lume care va functiona cu un sir 8cascada: deechipamente maree-motrice. In anul 7!!?, European &arine Energ@ %entre
8E&E%:, in#intat in 7!!A in scopul de a testa la scara mare tehnologia
mareomotrica, a devenit integral dotat. Puntile de testare sunt amplasate in afara
varfului sud-vestic al insulei Eda@ 8+cotia:.
7. +ursa de energie si localizare
%a si in cazul centralelor maree-motrice cu bara', tehnologiile care
utilizeaza curentii mareici sunt bazate pe coborarea si ridicarea suprafetelor
oceanelor si ale marilor sub actiunea fortelor de atractie gravitationala dintre
6una si Pamant, respectiv +oare si Pamant. $ehnologiile bazate pe indiguirefolosesc ridicarea si coborarea nivelului marilor si energia potentiala a apei astfel
retinuta in bazin, in timp ce tehnologiile bazate pe curentii mareici utilizeaza
energia cinetica a curentilor care se deplaseaza catre si in afara zonelor
in(uentate de maree. %urentii mareici urmaresc o curba sinusoidala. %ei mai
puternici curenti sunt generati de mareele medii. Deseori, in perioadele de re(ux
se genereaza curenti putin mai mari decat in cele de (ux.
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
3/16
In ma'oritatea locurilor miscarile apei de mare sunt prea lente si disponibilul deenergie este prea difuz pentru a permite exploatarea practica a sursei de energie.
Intensitatea curentilor marini generati de maree variaza, in functie de
pozitia amplasamentului pe Pamant, de forma zonei costiere si batimetrie. De-a
lungul zonelor costiere drepte si la adancimii medii ale oceanelor, mareele si
curentii mareici sunt in mod uzual redusi ca intensitate. In general, intensitatea
curentilor este direct dependenta de inaltimea mareei din amplasamentul dat.
Exista de
asemenea anumite amplasamente in care apa curge continuu numai intr-osingura directie, iar intensitatea curentilor este practic independenta de fazele
6unii. cesti curenti sunt puternic in(uentati de (uxul termic al apelor marine si
se deplaseaza de la Ecuator catre regiunile mai reci. %ele mai evidente exemple
sunt 9olful +tream si +tramtoarea 9ibraltar, in care in stratul superior se produce
o curgere constanta din oceanul tlantic catre bazinul &arii &editerane.
;arta resursei in Europa
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
4/16
%urentii mareici sunt in general mai puternici in zone unde adancimea apei
este relativ mica, unde se produce o gama variata de maree si unde vitezacurentilor este ampli#cata de efectul de ingustare a sectiunii in zona costiera
locale si al patului mariiB spre exemplu, in stramtori inguste si golfuri, in 'urul
peninsulelor si in canalele dintre insule. n bun amplasament pentru exploatarea
curentilor mareici este unul care dispune de proprietati batimetrice si ale patului
albiei care permit amplasarea unui echipament pentru conversia energiei
curentilor mareici, nu interfereaza cu alte utilizari ale spatiului marii si se a(a in
apropierea unei retele electrice. %omparativ cu
tehnologia aplicabila exploatarii energiei eoliene sau a valurilor, cerintele de
amplasare a turbinelor pentru curenti mareici sunt mult mai dependente de
amplasament. %a si in cazul energiei eoliene, puterea instantanee esteproportionala cu cubul vitezei (uidului. n curent marin cu o viteza de 7,C ms 8C
noduri:, care este uzual pentru un astfel de amplasamente, este echivalent cu un
(ux de putere de 2 34m7. iteza minima necesara in scopuri practice este de 1
ms 87 noduri:, !,C 34m7. In practica sunt necesare amplasamente cu viteze
medii ale curentilor mareici mai mari de 7 / 7,C ms 8A /C noduri:B altfel
amplasamentele devin inadecvate pentru demararea unui proiect acceptat din
punct de vedere economic.
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
5/16
0. $ipuri de tehnologie
&ecanismul #zic de conversie a energiei curentilor mareici este similar ca
principiu cu cel al conversiei energiei cinetice a vantului. &ulte dintre
echipamentele propuse au o asemanare partiala cu cea a turbinelor eoliene. *u
exista un consens privind forma si geometria tehnologiei de conversie in sine.
+istemele eoliene sunt aproape in intregime turbine cu ax orizontal si multi
constructori sunt in favoarea acestei geometrii pentru conversia energiei
curentilor mareici, dar nici turbinele cu ax vertical nu au fost respinse.
$urbine cu ax orizontal - $urbina cu ax orizontal functioneaza foarte
asemanator cu o turbina eoliana conventionala si proiectarea lor este similara.
$urbina este plasata intr-un current mareic, care determina rotatia acesteia, si
deci producerea de energie. nele turbine pot # amplasate in conducte pentru a
crea efecte secundare ale curgerii, prin concentrarea curgerii si crearea uneidiferente de presiune.
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
6/16
$urbinele cu ax vertical se bazeaza pe acelasi principiu ca turbinele cu ax
vertical, doar ca ao o alta directie de rotatie. $urbina este plasata intr-un current
mareic, care determina rotatia acesteia, producand energie.
Dispozitive cu pale oscilante - cestea au pale
care nu se rotesc, ci se misca inainte si inapoi intr-un plan perpendicular pecurentul mareic. &iscarea oscilatorie utilizata pentru producerea energiei se
datoreaza ridicarii create de curentul mareic care curge in orice parte a aripii.
numite echipamente folosesc pistoane pentru a alimenta un circuit h@draulic,
care actioneaza un motor hidraulic si un generator pentru a produce energie.
Echipamente ce folosesc efectul enturi -
%urgerea curentilor mareici este directionata printr-o conducta, care realizeaza o
concentrare a curgerii si produce o diferenta de presiune. ceasta are ca efect o
curgere secundara a (uidului printr-o turbina. %urgerea rezultanta poate actiona
o turbina direct sau diferenta de presiune indusa in sistem poate actiona o
turbina cu aer.
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
7/16
Exista trei pasi principali implicati in conversia curentilor mareiciF
1. otorul turbinei 8sau orice alt tip de dispozitiv primar in miscare, care
extrage energia curgerii: este actionat de currentul mareic. cesta
transforma energia curentului in energia de rotatie a axului.
7. %utia de viteze transforma viteza de rotatie redusa a axului turbinei laviteza solicitata de axul generatorului.
0. 9eneratorul transforma energia mecanica a axului turbinei in energie
electrica, aceasta #ind transportata catre tarm printr-un cablu a(at pe
patul marii.
In esenta, energia transformata in electricitate de catre un echipament
care exploateaza energia curentilor mareici depinde de amplasarea resursei, de
dispozitivul primar a(at in miscare sau de rotor si de pierderile de putere ale
sistemului 8adica de toate elementele existente intre dispozitivul primar si
elementele electrice care fac conexiunea in retea:. cesta este un sistem
dinamicB modi#carea unui element poate avea efecte semni#cative asupra altuia.Desi este posibil sa se faca observatii cu caracter general privnd
caracteristicile de performanta ale echipamentelor pentru conversia energiei
curentilor mareici si sa se identi#ce cerinte pentru performante bune, care sunt
commune multor variante de proiectare, intelegerea in detaliu a caracteristicilor
de performanta necesita analizarea minutioasa a conceptelor speci#ce de
proiectare. Datorita multiplelor modalitati de con#gurare a echipamentelor
pentru exploatarea curentilor mareici, caracteristicile de performanta ale
acestora variaza intr-o gama larga.
A. Durata de viata
Exista patru etape fundamentale privind durata de viata a echipamentelor
unei scheme de exploatare a curentilor mareici. cestea suntF
Proiectare si plani#care
%omparativ cu energia vantului, curentii mareici au avanta'ul unei mai
bune distributii a vitezei. %urgerile care produc energie sunt prezente pe intervale
mai mari de timp ca in cazul vanturilor. In zonele cu maree puternice, apa moarta
8la mareea stationara: are o durata scurta de existentaB sunt foarte putine zile
calme. ceasta inseamna ca factorul de capacitate 8raportul dintre puterea mediesi puterea estimata: poate # de C!G, in timp ce pentru amplasamentele pe care
se instaleaza turbine eoliene factorul de capacitate depaseste rareori A!G. Desi
factorul de capacitate este functie de tipul echipamentului tehnologic folosit,
concluzia generala este ca factorii de capacitate ai sistemelor de exploatare a
curentilor mareici sunt semni#cativ mai mari decat cei ai sistemelor eoliene.
Presupunand o
distributie uniforma de viteze pe suprafata transversala 8spre exemeplu, pentru
suprafete mici:, la orice moment de timp al ciclului mareic, energia cinetica a
unui current mareic pe unitatea de timp, adica puterea Ps, se poate calcula in
termenii vitezei 8v:, sectiunii transversale 8: perpendiculare pe directia de
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
8/16
curgere si densitatii apei 8H, care pentru apa de mare este de aproximativ 1!7C
3gm0:F
Ps J H v0
ceasta relatie intre putere si cubul vitezei este similara cu cea care sta la
baza curbelor de putere ale turbinelor eoliene si, ca si in cazul acestora din urma,
exista limitari de ordin practic a puterii care poate # obtinuta conversia energiei
curentilor mareici. nele dintre aceste limite sunt legate de proiectarea
echipamentelor, iar altele de caracteristicile resursei. In
timpul functionarii, conditiile curentilor mareici variaza. Doi parametri sunt, cu
precadere, importanti in acest sensF viteza si directia curentului. Pentru anumite
echipamente directia nu
constituie un factor 8spre
exemplu in cazul
turbinelor cu ax vertical:,
dar chiar pentru
echipamentele pentru care
directia curentului
are o in(uenta,
viteza este un parametru in
general important.
Kigura de mai 'os prezinta
un exemplu de curba de
putere a unui echipament
pentru exploatarea
curentilor mareici,
ilustrand modalitatea
in care sunt relationati parametrii.
Exemplu de curba de putere a unui echipament de valori#care a energiei
curentilor mareici,
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
9/16
care evidentiaza conditiile in care nu se genereaza putere
n echipament ideal capteaza intreaga putere a curentului mareic din
sectiunea transversala pe care o intersecteaza.. cest lucru nu este posibil in
practicaB exista anumite conditii in care echipamentul nu poate functiona. 6a
orice viteza puterea captata este intotdeauna mai mica decat maximul. ceasta
se datoreaza faptului ca dispozitivul primar in miscare nu poate avea niciodata o
e#cienta de 1!!G. %antitatea maxima de energie care poate # extrasa din
curentii mareici este de 1=7? 8CG: din energia teoretic disponibila.8adica limita
data de )etz: si, ca si in cazul unei turbine eoliene acest randament nu poate #
atins, decat printr-o proiectare optima.
%onstructie si Instalare
$ehnologiile pentru conversia energiei curentilor mareici sunt conceputemodular, pentru ca echipamentele sa poata face fata cererii de putere si
conditiilor existente in diferitele amplasamente. In viitor, acestea se vor putea
instala #e ca unice echipamente, #e in siruri, in scopul de a inercepta o suprafata
mai mare a resursei. Proiectele viitoare vor putea avea capacitati pornind de la
cateva sute de 34, pentru instalarea unui unic modul, pana la cativa 94, in
centrale maree-motrice cu multiple module.
+olutiile constructive acceptate necesita atat
instalarea turbinei astfel incat sa urmareasca curgerea apei dar si o instalare
facila a turbinei si o intretinere necostisitoare a acesteia. Kortele de rezistenta ale
mediului la orice sistem de conversie a energiei curentilor mareici sunt mari,comparativ cu cele intampinate de turbinele eoliene de aceeasi putere. cest
aspect pune probleme suplimentare proiectantului. Exista proiecte pentru
echipamente care sunt amplasate rigid de patul marii sau echipamente
suspendate de pontoanele (otante, ca in cazul echipamentului din 6acul 6innhe.
Desi exista cateva exceptii, este general acceptat faptul ca sistemele #xe se
preteaza cel mai bine amplasamentelor cu ape putin adanci, iar sistemele
suspendate(otante +unt potrivite amplasamentelor cu adancimi mai mari ale
apei. In apele adanci, in care se regasesc 70 din
resurse, sunt necesare proiecte de echipamente (otante submerse. cestea
permit evitarea efectelor induse de furtuni, comparativ cu cazul echipamentelor
(otante la suprafata dar si inconvenientele aduse de monta'ul echipamentului in
patul albiei. vanta'ul echipamentelor ce folosesc solutii tehnologice de instalare
(otante este de a putea # montate oriunde folosind pentru instalare si monta'
macarale si platforme plutitoare, acestea avand dezavanta'ul unor conditii de
lucru mai dure, ca cele din Pentland Kirth unde curentii mareici sunt puternici.
na dintre
cerintele fundamentale pentru echipamentele care exploateaza energia curentilor
mareici este legata de structura de rezistenta pe care acestea sunt montate, date
#ind conditiile severe existente in mediul marin. In present sunt luate in
considerare trei optiuniF
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
10/16
+tructurile gravitationale / sunt structuri masive din otel sau beton
montate la baza echipamentelor speci#ce 8lestarea lor: pentru a conferi
stabilitate, in baza propriei inertii.
+tructurile in formatie / sunt #xate de patul marii printr-unul sau mai multi
piloni metalici sau din beton. Pilonii sunt #xati de patul marii prin batere cu
ciocanul daca conditiile terenului sunt propice sau prin executarea
prealabila a unor fora'e, pozitionate si cimentate daca roca de baza este
mai dura. In cea mai simpla forma, structura #xa a pilonului poate #
reprezentata de un unic pilon, care patrunde in patul marii, cu turbina
#xata de pilon la adancimea dorita.
+tructuri (otante / furnizeza o solutie mai acceptabila pentru
amplasamentele din apele adanci. nitatea turbinei este montata pe o
coloana verticala #xata rigid de o bar'a. )ar'a este sustinuta de patul albiei
prin intermediul unor lanturi ori funii care atarna intr-un container si pot #
#xate de patul marii prin blocarea cu ancore sau piloni, in functie de
conditiile terenului.
+tructurile pe piloni unici constituie o metoda cunoscuta si pare a #
optiunea cea mai folosita. ceasta structura este in present limitata la adancimi
mai mici de C! m, date #ind capacitatile bar'elor de remorcare. Dispozitivele cu
pas variabil montate pe un pilonvor avea mecanisme rotitoare pentru rotirea
echipamentului de conversie a energiei astfel incat acesta sa #e corect pozitionat
pentru a infrunta urmatoarea maree 8(ux sau re(ux:.
Exploatare si &anagement
%ativa dintre factorii critici care in(uenteaza #abilitatea echipamentelor
pentru exploatarea
energiei maree-
motrice, dar care
constituie in acelasi timp
reale provocari
ingineresti sunt
urmatoriiF
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
11/16
Kenomenul de cavitatieF itezele relativ mari la varful palelor rotorice
favorizeaza formarea bulelor cavitationale, care sunt di#cil de evitat in
toate punctele din lungul palei. Desi conceptele de proiectare aplicabile
pentru evitarea formarii cavitatiei in pompele si elicele hidraulice sunt bine
intelese, in cazul turbinelor pentru curenti marini se impune o abordare
diferita, datorita suprafetei rotorice mult mai mari. %avitatia este de
asemenea in(uentata de adancimea apei, astfel incat anumite fenomene
de cavitatie pot # evitate prin plasarea unitatii in apele mai adanci in
amplasamentele cu potential de formare a cavitatiei.
Depuneri de micro-organismeF &ulte echipamente instalate in mare devin
recife arti#ciale, atragand o adevarata diversitate de organisme marine.
cestea acopera structurile si pot provoca o diminuare a performantelor
echipamentelor folosite. coperirea partilor mobile cu aceste micro-
organisme poate in(uenta performanta echipamentelor. Pentru
impiedicarea depunerilor biologice au fost propuse mai multe metode.
+e cunosc multe metode pentru intretinerea turbinelor marine, multe dintre
ele facand obiectul unor brevete sau contracte. +istemele de acces pentru
intretinere se pot imparti in trei mari categorii, care au costuri diferite, in functie
de tipul si marimea vaporului barcii macaralei si timpul necesar pentru
derularea operatiilorF
&odi#carea geometriei echipamentului 8a L b in Kigura:. Echipamentul poate #
montat pe un turn #xat de patul marii, avand turnul extins deasupra nivelului
marii. Echipamentul este ridicat pe turn 8folosid un sistem gen cric: si golit de
apa. Echipamentul se transporta pe tarm cu o ambarcatiune. &%$ este un
exemplu de aplicare a metodei.
&odi#carea portantei 8c L d in Kigura:. Echipamentul este montat pe o
structura semi-submersa, care poate # manevrata catre suprafata prin
modi#carea portantei, unde se imbarca pentru a # transportat pe tarm. $idal
+tream este un exemplu de aplicare a metodei.
Demontarea elementelor importante din partea
echipamentului montate pe patul marii 8e L f in Kigura:.
Echipamentul este montat pe un pilon #xat in patul marii,
dar care nu se extinde deasupra nivelului marii si scafandriisunt cei care demonteaza hidrogeneratorul de pilon.
;idrogeneratorul se poate demonta si cu a'utorul unui
dispozitiv de tip si a unei macarale, adus intr-o
ambarcatiune, intretinerea putandu-se realiza la fata locului,
sau pe tarm intr-un spatiu special amena'at. n exemplu este
echipamentul ;ammerfest +trom.
Dezafectare
data ce o schema de exploatare a energiei maree-
motrice si-a atins durata de viata, constructorul trebuie sadezafecteze proiectul 8sau dimpotriva sa continue
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
12/16
exploatarea amplasamentului prin instalarea unui nou sistem, ca in cazul
fermelor eoliene a(ate in exploatare:. %onstructorul are nu numai obligatia de a
dezafecta proiectul, ci si de a reface mediul pana la o stare satisfacatoare.
Pentru fermele de
conversie a energiei maree-motrice, echipamentele trebuie scoase din
amplasament dupa cei 7! de ani ai duratei lor de viata. Pentru echipamentele(otante este o operatie relativ simpla, deoarece necesita numai extragerea
ancorelor din patul marii. Echipamentele lestate pe patul marii sunt de asemenea
extrase din patul marii. fundatie cu un unic pilon poate # lasata in patul albiei
dupa taierea acesteia sub nivelul patului marii sau poate # extrasa utilizand un
dispozitiv speci#c, de exemplu ciocan percutor. %ablurile submarine sunt de
obicei scoase de sub tensiune si lasate in situ, deoarece scoaterea lor provoaca
de obicei mai multe daune patului marii decat lasarea lor in amplasament.
Dezafectarea echipamentelor care
realizeaza conversia energiei curentilor mareici produce mai putine modi#cari
decat dezafectarea altor tipuri de echipamente maree-motrice. Desi pe termenscurt se produce o crestere a tra#cului naval, cresterea temporara a nivelului de
zgomot si efecte asupra calitatii aerului si a apei, structurile #ind de dimensiuni
mult mai reduse vor necesita distrugerea unui volum mai mic de constructii
solide. Echipamentele plutitoare care sunt #xate sau ancorate de patul albiei pot
# extrase cu un efort relativ scazut si este posibila lasarea bazelor de #xare in
patul marii. Extragerea echipamentelor #xe produce perturbatii mai mari, in
particular in cazul pilonilor unici. Este posibila lasarea fundatiilor lestate pe patul
marii, dar in cazul extragerii acestora se produce o modi#care serioasa a patului
marii si o miscare a sedimentelor. Extragerea cablurilor din echipamentele
grupate sub forma de ferme care utilizeaza energia curentilor mareici determinaperturbari ale patului marii si ale tarmuluiB de obicei acestea se lasa in
amplasament, pentru a impiedica producerea de modi#cari suplimentare ma'ore
asupra mediului.
C. Interactiunile cu mediul
Principalul avanta' al echipamentelor mareo-motrice instalate in curentii
mareici este acela ca pe parcursul duratei lor de viata nu emit gaze cu efect de
sera si nu prezinta probabilitatea de a produce poluanti. Echipamentele mareo-
motrice se pot instala intr-o gama de amplasamente si intr-un domeniu de scari,
de la un unic echipament, pana la peste 0! de echipamente din componenta uneiferme de hidrogeneratoare mareeo-motrice localizate intr-o zona. Exista
probabilitatea ca in viitor sa se asiste la concentrarea unui mumar de ferme intr-o
zona relativ mica, pentru a maximiza utilizarea energiei disponibile a mareelor.
ceasta implica o crestere graduala a efectelor generate asupra mediului de
utilizare a energiei curentilor mareici si o crestere semni#cativa a efectelor
cumulate, prin functionarea unui numar de ferme intr-o singura zona.
+uplimentar, in timp se vor modi#ca si tipurile de medii afectate, pe masura ce
imbunatatirile tehnologice si cerintele economice vor avea ca efect deplasarea
fermelor de producere a energiei mareo-motrice din zone cu ape mai putin adanci
catre ape mai adanci. Inprezent, desi se pot face multe prognoze, se cunosc de fapt foarte putine lucruri
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
13/16
despre efectele generate asupra mediului de functionarea echipamentelor
mareo-motrice. 8nu sunt disponibile studii de evaluare a impactului asupra
mediului generat de echipamentele mareo-motrice amplasate in curentii
mareici:. %a urmare, este di#cila prognozarea marimii efectelor cumulate asupra
mediului, rezultate din desfasurarea echipamentelor maree-motrice si a fermelor
in zonele care bene#ciaza de curenti mareici. *ivelul impactului ar # stabilitprintre altele de numarul de unitati instalate si de densitatea acestora.
numite probleme speci#ce legate de interactiunea echipamentelor mareo-
motrice cu mediul suntF
$ehnologiaF $ehnologia utilizata pentru asigurarea #xarii turbinei de patul
marii poate avea de asemenea diferite efecte. +pre exemplu, prima
generatie propusa de turbine amplasate in curenti marini foloseau un pilon
pentru prinderea turbinei si care putea perturba habitatele existente in
patul marii, in timpul instalarii. a doua generatie de solutii tehnice de
proiectare ar putea utiliza sistemele de #xare prin ancorare, care pot avea
un efect mai scazut asupra vietii salbatice de pe fundul marii, permitand in
acelasi timp turbinelor sa functioneze in ape mai adanci.
Densitatea unitatilor instalateF Densitatea cu care sunt instalate unitatile
poate de asemenea in(uenta producerea de efecte asupra mediului. +pre
exemplu, daca un numar de turbine cu diametre de 1= m ar # plasate in
curentul mareic, acestea ar # distantate la =! m una de alta. %a urmare, ar
ramane o distanta minima de AA m intre varfurile palelor. $urbinele ar #
pozitionate la 1!!! m aval una de alta, in scopul de a reduce efectele
negative asupra randamentelor provocate de turbulenta si pentru a
permite curgerii mareei sa se autorefaca. +patierea orizontala si axiala ar
avea ca rezultat o densitate de 12 unitati 3m7, ceea ce ar permite
curentilor mareici, varietatii de viata salbatica si mamiferelor marine mai
mari sa treaca fara a # perturbate.
&odalitatea de aran'are pozitionareF ran'amentul turbinelor marine ar
putea de asemenea in(uenta impactul. +pre exemplu, randurile de turbine
amplasate unul langa altul, ar putea putea avea efectul unei bariere mai
mari care s-ar opune curentului mareic, decat in cazul in care turbinele
sunt instalate in siruri dispersate.
dancimeaF +e vor utiliza ape cu adancimi cuprinse intre 7! / 2! m fata de
nivelul de referinta cartatB ca urmare, orice forma de viata salbatica sau
activitati marine care utilizeaza apele marii cu adancimi situate in afara
acestui domeniu, nu vor # direct afectate.
=. Potentialul viitor
%omparativ cu alte tehnologii regenerabile, s-au facut putine investitii in
activitatile de cercetare care sa vizeze utilizarea energiei curentilor mareici
8marini: pentru generarea de energie electrica. %u toate acestea, energia
curentilor mareici este una dintre cele mai promitatoare noi surse de energieregenerabila, care merita alocarea de investitii. +e preconizeaza ca sistemele
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
14/16
de producere a energiei electrice pe baza energiei mareo-motrice vor # foarte
competitive fata de alte surse conventionale de energie si ca apar importante
avanta'e in ceea ce priveste costurile, din moment ce nu exista nici un fel de
cheltuieli legate de poluarea produsa de combustibili fosili sau de remedierea
mediului 8dar acest aspect necesita inca clari#cari: si nici cheltuieli pentru
combustibili 8energia cinetica a curentilor mareici este gratuita:. &ai mult,sunt cunoscute tehnologiile existente pentru a utiliza energia curentilor
mareici in scopul producerii de energie electrica.
Echipamentele pentru exploatarea energiei curentilor mareici ofera cel mai
mare potential pentru a invata. Deoarece echipamentele reprezinta inca o
tehnologie a(ata in dezvoltare, continuarea cercetarilor si a testarilor
suplimentare pot conduce la evolutia conceptelor de proiectare, care sa
imbunatateasca functionarea echipamentelor. Echipamentele sunt modulare si
ca urmare, o centrala electrica mareo-motrice tip ferma va # construita dintr-
un numar de echipamente identice. Pe masura ce se vor instala din ce in ce
mai multe echipamente, se va castiga experienta, prin productie, constructie,instalare, functionare si intretinere. ceasta va conduce la economii de
costuri. ceste aspecte au fost observate pentru tehnologii aplicabile altor
energii regenerabileB s-au inregistrat reduceri ale costurilor pentru celule
fotovoltaice si pentru turbinele eoliene, pe masura ce scara de fabricatie s-a
marit si capacitatile instalate au crescut.
Pe scurt, echipamentele mareo-motrice pentru
producerea de energie sunt necesare si au devenit operative din punct de
vedere tehnic. r trebui sa constituie un domeniu de crestere industriala in
urmatorii ani, desi succesul va putea # asigurat numai pentru cateva dintre
numeroasele solutii promovate in prezent. %heia succesului este castigareaexperientei necesare in functionare, pentru a putea dezvolta #abilitatea
sistemelor, scaderea costurilor si asigurarea furnizarii energiei electrice din
mare, cu efecte minime asupra mediului. n numar
de probleme cu care se confrunta in prezent industria energiei care valori#ca
energia mareelor si care necesita solutionare sunt urmatoareleF
Datele referitoare la maree si amplasamentele selectateF Datele despre
amplasamentele mareelor sunt insu#ciente si ca urmare, selectarea
amplasamentelor pe baza atlaselor existente este indoielnica.
legerea tehnologieiF Deoarece industria in acest domeniu este destul
de noua, con#dentialitatea proiectelor tehnologice ingreuneaza
procesul de comparare a tehnologiilor disponibile.
utorizarea proiectelorF btinerea autorizarii pentru demararea unui
proiect este un proces extrem de complex, care implica numeroase
organisme guvernamentale, #ecare dintre acestea avand propriile
criterii si cerinte.
Impactul asupra mediuluiF Exista un numar de efecte asupra mediului
pe care punerea in aplicare a tehnologiei si captarea energiei le pot
produce asupra mediului local, dar a caror amploare este inca
necunoscuta.
Probleme legate de transportul energieiF data ce energia este extrasa
din curentii mareici, livrarea acesteia catre consumatori este un proces
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
15/16
costisitor si complex, datorita distantelor si problemelor legate de
cabla'ele existente sub nivelul marii.
Este probabil ca turbinele mareo-motrice sa #e amplasate initial in cadrul
comunitatilor existente pe insule sau in zone costiere, care bene#ciaza de curenti
marini puternici si sunt izolate de retelele nationale de electricitate, unde este celmai probabil sa se ofere o alternativa energetica e#cienta sub aspectul costurilor.
$otusi, curentii marini au potentialul de a alimenta cu cantitati semni#cative de
energie retelele electrice ale multor tari. Pe masura cresterii interesului, energia
mareo-motrica va putea avea un rol sporit in suplimentarea altor tehnologii de
furnizare a energiei la nivel global.
Deoarece echipamentele mareo-motrice sunt inca in stadiul
de dezvoltare al prototipurilor, in prezent ele par a # prea scumpe pentru a #
economice. Intr-adevar, actualmente sunt cu mult mai costisitoare decat alte
echipamente utilizate pentru exploatarea altor surse de energie regenerabila si
cu siguranta mult mai scumpe decat cele folosite pentru exploatarea surselorconventionale de energie. ceste aspecte nu tin de tehnologia in sine, ci de
stadiul ei de dezvoltare. &a'oritatea unitatilor sunt prototipuri, care costa probabil
de zece ori mai mult decat vor costa primele echipamente lansate pe scara
industriala. ceste prototipuri sunt deseori instalate ca unice unitati, fata de cazul
cu unitati multiple utilizate la proiectele integral comerciale. stfel, in prezent nu
exista economii de scara la fabricare, dezvoltarea proiectului sau la infrastructura
sistemului pentru echipamentele mareo-motrice. +uccesul acestei industrii este
dependent de promotorii tehnologiei care trebuie sa-si demonstreze din punct de
vedere tehnic conceptele si ulterior sa treaca la faza de fabricare si dezvoltare a
proiectului, pentru a creste constant numarul de capacitati instalate si de abene#cia de experienta lucrului facut si de economiile de scara.
-
8/12/2019 Energia Curentilor Mareici
16/16
2. )ibliogra#e
IEEE Po5er Engineering +ociet@, 7!!C. M7!!C Panel +ession ;arnessing the
ntapped Energ@ Potential of the ceansF $idal, 4ave, %urrents and $E%M
);N, .+. and &>E+, 6.E. Kundamentals pplicable to the tilisation of
&arine %urrent $urbines for Energ@ Production. ene5able Energ@, 7!!0
)$$E*, 4.&.N., et al. ;@drod@namics of &arine %urrent $urbines.
ene5able Energ@, 7!!=