B - DESCRIEREA A PROPUNERII DE PROIECT

Proiect la Managementul Cercetarii si Dezvoltarii:

Construirea unei centrale electrice hibride

Autor: Man. Ec. anul 1, seria E, grupa 119

B - DESCRIEREA A PROPUNERII DE PROIECT

(A nu se depasi 15 pagini, Arial 10, 1.5 linii)

1. Titlul complet al Propunerii

Titlul complet al propunerii si acronimul:

1.1 Aria tematica S/T cf Anexa 1:5.8 Eficienta energetica si economia de energie1.2 Rezumatul propunerii:Acest proiect prevede construirea unei centrale electrice hibride, prin folosirea atat a resurselor energetice conventionale, cat si a celor neconventionale. Tehnologia propusa in acest proiect inlocuieste actualele unitati de producere a energiei bazate pe combustibili fosili din Romania, reprezentand o faza de tranzitie catre modalitatile de producere a energiei din surse 100 % regenerabile. Printre avantajele acestei abordari se numara evitarea unui soc pe piata combustibililor fosili printr-o inlocuire brusca a acestora cu surse neconventionale si diminuarea costurilor pe care implementarea energiilor 100% curate le presupun deocamdata. Totodata, prin combinarea celor doua surse de energie, se va obtine o eficienta energetica superioara per unitatea de combustibil conventional folosit. Un efect indirect va fi diminuarea cantitatatii de poluanti emisi in atmosfera per KWH produs. Avand aceste caracteristici, propunerea de proiect se inscrie in aria tematica 5.8 Eficienta energetica si economia de energie din cadrul FP7 al Uniunii Europene.Pentru finantare, se va apela la Fondurile Structurale puse la dispozitia Romaniei de catre Uniunea Europeana. Acest proiect se incadreaza in Axa Prioritare IV Imbunatatirea eficientei energetice si dezvoltarea durabila a sectorului energetic, din Programul Operational Sectorial Cresterea Competitivitatii Economice.

2. SITUATIA PE PLAN NATIONAL SI INTERNATIONAL LA NIVELUL DOMENIULUI SI A TEMATICII PROPUSE:

Pe plan international s-a constatat impactul daunator pe care gazele cu efect de sera il au asupra climatului Terrei. Planeta noastra se afla intr-un echilibru termic, ea absorbind energie sub forma de radiatii cu lungimi de unda scurte (printre cele mai semnificative este radiatia solara), si emite energie sub forma de radiatii cu lungimi de unda mari (radiatie infrarosie). Gazele cu efect de sera perturba echilibrul termic al planetei, blocand radiatiile infrarosii, redirectionandu-le spre suprafata planetei, determinand o incalzire globala. Aceasta are ca efecte secundare modificarea climei, dandu-i un caracter excesiv, prin intensificarea fenomenelor meteorologice si producerea de grave dezastre naturale.

Principalul agent al incalzirii globale este reprezentat de de dioxidul de carbon (CO2) alaturi de care se regasesc oxizii de azot (NOx) si de sulf (SOx). Aceste gaze sunt emise indeosebi din arderea combustibililor fosili, care sunt principala resursa energetica a planetei.

Principalele natiuni ale lumii au recunoscut atat pericolul incalzirii globale, cat si disponibilitatea limitata a combustibililor fosili, zacamintele existente ajungand aproximativ pana in anul 2050. Drept urmare, au elaborat un plan pentru reducerea gazelor cu efect de sera, atat prin folosirea surselor de energie neconventionale, cat si imbunatatirea eficientei celor bazate pe combustibili fosili, numit Protocolul de la Kyoto.Directiva 2001/77/CE a Parlamentului si Consiliului European privind promovarea energiei electrice produse din surse de energie regenerabile pe piata interna, reprezinta prima actiune concreta a Uniunii Europene de atingere a obligatiilor de reducere a emisiilor cu gaze cu efect de sera la care s-au angajat prin ratificarea Protocolului de la Kyoto. Romania si-a racordat legislatia interna cu cea a UE si a elaborat acte normative ( HG nr. 443/2003, cu modificarea din HG 958/2005), prin care a stabilit o tinta orientativa pentru anul 2012 ca 33% din energia consumata intern sa provina din surse regenerabile.

Pe plan intern, insa, la ora actuala, structura productiei de energie electrica este urmatoarea:

70% produsa in termocentrale

20% produsa in hidrocentrale

10% produsa in atomocentrale

Termocentralele utilizeaza in principal carbuni ca sursa de combustibil, prin arderea carora se obtine energia necesara, care apoi este transformata in curent electric. Desi cat si investitia initiala este relativ reduse, procesele tehnologice pe care sunt bazate sunt invechite, iar gradul de uzura al utilajelor este ridicat, acesti factori contribuind la un grad ridicat de poluare pentru unitatea de energie electrica produsa. Termocentralele au, de asemenea cel mai mare cost de operare 41-129 euro/ MWH produs.Hidrocentralele au avantajul unei poluari foarte mici, pentru ca folosesc energia apelor pentru a produce curent electric si au costuri de operare scazute (7-96 euro/ MWH produs), dar necesita investitii initiale foarte mari, pentru lucrarile de amenajare a lacului de acumulare si constructia barajului, lucrari care au un impact puternic asupra mediului si dureaza foarte mult timp.Atomocentralele au costuri medii de operare (36 euro/MWH produs pentru Cernavoda), dar necesita investitii initiale mari pentru construirea anvelopei de beton din jurul reactorului si prezinta riscul unor dezastre ecologice mari in cazul unor avarii importante ale reactorului.Din punctul de vedere al tehnologiilor folosite, pe plan international au fost dezvoltate utilaje ce valorifica superior atat sursele conventionale, cat si cele neconventionale de energie.Din prima categorie, cea mai performanta tehnologie la ora actuala prin care se genereaza energie electrica si termica din surse conventionale, atat din punct de vedere a eficientei energetice, cat si a gradului redus de poluare, este turbina ce functioneaza pe baza de combustibili lichizi sau gazosi (benzina, kerosen gaz metan, GPL) si care reprezinta de fapt o adaptare industriala a variantelor folosite la avioanele de pasageri. Din randul tehnologiilor curate amintim:

turbine ce sunt actionate de forta apelor in centralele hidroelectrice si mareeomotrice, sau a vantului in cele eoliene

panouri solare pentru incalzirea apei, ce folosesc in principal componenta termica a radiatiei solare

panouri solare pentru producerea curentului electric (PV sau foto-voltaice)

centrale geotermale ce folosesc caldura din interiorul scoartei terestre, pe care o transforma in energie utila

centrale pe baza de bio-gaz, ce este emanat din procese de putrefactie a materiilor organice sau bio-diesel, produs din porumb sau alte cereale.

3. OBIECTIVE

Pentru a respecta tinta stabilita de 33% energie din surse regenerabile pana in 2012 si pentru a se ralia la politica Uniunii Europene de promovare a energiilor curate si de reducere a emisiilor de gaze cu efect de sera, Romania trebuie in primul rand sa inchida cele mai poluante si ineficiente termocentrale, inlocuindu-le cu solutii alternative. Acest proiect vine in intampinarea acestei probleme, prin racordarea tarii noastre la cele mai performante solutii pe plan international in producerea de energie, avand ca obiective reducerea poluarii si imbunatatirea eficientei energetice. Aceste obiective coincid cu cele ale Axei prioritare IV din cadrul POS Cresterea competitivitatii economice, iar prin natura sa, acest proiect se inscrie in prioritatile programului de finantare, incadrandu-se in Domeniul major de interventie: Imbunatatirea eficientei energetice din cadrul Axei IV. Propunerea de fata presupune o inlocuire a unei vechi termocentrale pe baza de carbune cu o putere instalata 1000 MW cu o centrala hibrida, moderna, ce foloseste gaz metan si energia atmosferei ca surse de generare a curentului electric. Printre efectele masurabile ale acestei inlocuiri numaram impiedicarea eliberarii in atmosfera a: aproximativ 13.000.000 tone CO2 / an

aproximativ 300.000 tone cenusa / an

aproximativ 220.000 tone SO2 / an

aproximativ 3650 tone NOx / an.Mentionez ca aceste cantitati au fost obtinute prin compararea proceselor tehnologice ale centralei propuse si o centrala clasica pe carbune (dupa datele din studiul dr. prof. ing. Eugen Pincovschi).

4. PREZENTAREA STIINTIFICA SI TEHNICA A PROIECTULUI:

Procesul tehnologic al centralei se compune din:1. Turbina pe gaz metan Siemens SGT5-8000H, cu o putere de 340 MW @50Hz

acesta turbina reprezinta partea conventionala a centralei, si functioneaza cu gaz metan. Se numara printre cele mai moderne solutii in materie de generare de energie folosind surse conventionale de energie, producand o cantitate redusa de CO2 si obtinand singura o eficienta de 60%. Este un echipament fiabil si robust, cu durata de functionare mare si costuri de intretinere reduse, dovedindu-se a fi ideal pentru o centrala electrica, ce are nevoie de perioade cat mai mici de intrerupere a functionarii pentru efectuarea lucrarilor de reparatii si mentenanta.

2. Compresorare Siemens STC-SV

aceste compresoare vor fi actionate de turbina si vor furniza azot la presiuni de 1000 bar si temperaturi ridicate.

3. Circuitul de transport

acest circuit va prelua gazul la temperaturi si presiuni ridicate si il va transporta in interiorul unui boiler de tip Siemens Benson. In interiorul boilerului gazul va trece printr-un schimbator de caldura, ce va raci azotul, si va transfera energia acestuia apei. Gazul acum este tot la presiuni ridicate, dar temperaturi mult mai scazute, apropiate de 100 grade C. Iesind din boiler, azotul trece printr-o valva de separare, ce provoaca o scadere puternica a presiunii acestuia, concomitent cu scaderea temperaturii pana la o valoare de aproximativ -100 grade C. Acest gaz va fi intai folosit pentru racirea gazelor arse ce ies din turbina (1), a aburului din turbina (6) si pentru racirea partilor expuse ale compresorului si a incintei centralei. Aceasta se realizeaza pentru recuperarea energiei reziduale aflate in aceste gaze si implicit imbunatatirea eficientei energetice totale a centralei. Apoi, azotul, care se afla tot la o temperatura foarte scazuta, migreaza spre exteriorul centralei, unde trece prin turnurile de incalzire, absorbind caldura din mediul inconjurator, marindu-si temperatura si volumul, apoi intorcandu-se la compresoarele (2).4. Boiler Siemens Benson preia energia de la circuitul de transport, transformand apa in abur supraincalzit la temperaturi de 600 grade C si 300 bar

5. Turnurile de incalzire sunt turnuri inalte de 50 metri, pe care sunt montate radiatoare cu o suprafata cat mai mare, vopsite in negru, prin care circula azotul la temperaturi scazute si preia caldura din aerul inconjurator. Pentru sporirea eficientei, pot fi inconjurate de sisteme de oglinzi ce concentreaza o mare parte a energiei solare pe suprafata acestora.6. Turbina pe abur Siemens SST-6000 cu putere de 1000 MW aceasta turbina preia aburul de la boilerul (4), transformand energia acestuia in curent electric, ce va trece prin contoare, transformatoare, si apoi in retea.

Echipamentele specializate (turbine, compresoare) au partea de comanda (electronica si software) integrate, montajul fiind asigurat de inginerii Siemens. Partea de circuit de transport (3) si turnurile de incalzire (5) vor fi construite prin subcontractari la companii specializate de constructii industriale.Partea de constructie a cladirii in care se va afla centrala si sediul administrativ vor fi realizate de o firma de constructie specializata in acest domeniu, iar elementele legate de constructii specifice (electrice) vor fi realizate de E.On.

Proiectul final, auditul intern, elaborarea studiilor de fezabilitate, analiza cost-beneficiu, studiul de impact de mediu vor fi realizate de o firma de consultanta specializata, care va urmari si desfasurarea lucrarilor pe intreaga faza a executiei proiectului.Societatea ce va exploata centrala electrica se va constitui ca un parteneriat public-privat intre Statul roman si societatea George Popovici SRL, fiecare partener avand cote de participare ce vor fi negociate ulterior. Partea de cofinantare pentru George Popovici SRL va fi asigurata de un credit BERD pe termen de 10 ani, cu perioada de gratie de 2 ani, cat va dura constructia efectiva a centralei, fezabilitatea investitiei fiind dovedita prin analizele economice si financiare specifice elaborate de firma de consultanta, si eventual garantat prin ipoteca asupra terenului, constructiei si utilajelor centralei.Gradul de noutate al acestui proiect il reprezinta implementarea acestei solutii de absorbtie a caldurii din mediul inconjurator la o scara larga de productie a energiei, pe piata actuala fiind disponibile doar solutii ce vizeaza consumatorii casnici, adaptate la nevoile energetice ale unei locuinte.

5. JUSTIFICAREA PROIECTULUI:

Proiectul reprezinta o abordare noua in domeniul productiei energiei electrice, adaptand la scara larga un proces existent deja la nivelul consumatorului casnic. Acest proces permite producerea unei cantitati de energie de 3 ori mai mare (1000 MWH ) decat cantitatea pentru care se realizeaza consumul de combustibil fosil (340 MWH). Acest fapt conduce la o eficienta energetica net superioara oricarei alte centrale conventionale si diminueaza semnificativ eliminarea de gaze cu efect de sera, chiar in conditiile celor mai performante echipamente conventionale de pe piata. Centrala propusa prin acest proiect va obtine aproximativ 600 MWH din energii curate, restul fiind practic obtinuti din energii conventionale, dar reprezinta un progres semnificativ pentru tara noastra si comunitatea internationala in directia reducerii emisiilor poluante, folosind tehnologii deja existente pe piata.Viabilitatea proiectului este asigurata tocmai prin abordarea noua, ce ii va permite costuri de operare foarte reduse, costul producerii unui MWH fiind de aproximativ 12 euro, comparabil chiar cu cea mai eficienta hidrocentrala din Romania, Portile de Fier (7 euro), si evident net superior celei mai ineficiente (termocentrala Borzesti cu 129 euro/MWH).

Sansele de succes a proiectului vor fi analizate printr-o analiza SWOT, elaborata de firma de consultanta. In linii mari, insa, printre oportunitati identificam un cost mic de operare, ce va permite o plaja larga de negociere a tarifului cu care centrala vinde curentul, iar ca riscuri sunt fluctuatiile pretului gazului metan, birocratia Statului, dezastrele naturale, eventualele practici anti-concurentiale ale E.On. Aceste riscuri pot fi acoperite partial prin diverse metode: realizarea de asigurari a cladirii si utilajelor impotriva dezastrelor naturale, cointeresarea Statului prin luarea sa ca partener in proiect, realizarea de contract de cumparare de energie electrica cu E.On inainte de inceperea investitiilor si realizarea de hedging pentru cresterea pretului la gaz metan prin achizitia de contracte futures la Bursa Monetar-Financiara si de Marfuri Sibiu.

7. REZULTATE / BENEFICII SI SCHEMA/ PLANUL DE VALORIFICARE/ DISEMINARE

Rezultatele investitiei vor putea fi anticipate abia dupa realizarea studiului de fezabilitate si a planului de afaceri de catre firma de consultanta. In urma acestor studii se vor putea obtine urmatorii indicatori de performanta a investitiei:

Valoarea Prezenta Neta :prezinta valoarea suma beneficiilor economice viitoare in prezent, calculata dupa formula [VNNh X 1/(1+a)h] I0, unde VNNh este valoarea neactualizata neta in anul h, h este numarul de ani trecuti pana la data realizarii veniturilor nete si a este rata de actualizare (care va fi reglementate de Uniune, si se va situa in jurul valorii de 3,5 %), I0 este investitia initiala Rata Interna de Rentabilitate: reprezinta o rata de actualizare pentru care VPN=0 si se calculeaza folosind functia specifica din programul Excel. Raporturi Venituri actualizate/Costuri actualizate, care trebuie sa fie supraunitar, pentru ca investitia sa renteze.

In linii mari, insa, profitul poate fi estimat luand in considerare urmatoarele date: pentru generarea directa a unui KW de energie electrica sunt necesari 0,1 m3 gaz metan.

centrala propusa produce de 3 ori mai multa energie decat consuma

pretul de piata a unui m3 de gaz metan se situeaza in jurul valorii de 12.000 ROL/m3 iar a unui kwh de curent variaza intre 1400 si 6000 ROL, cu o medie de 3700 ROLRezumand, cu 1 m3 gaz (12.000) se vor produce 10X3=30 kwh, deci 1 kwh produs va avea cost direct de 400 ROL, si va putea fi vandut la pretul mediu de 3700 ROL, deci un venit de 3300 ROL/kwh. Cum centrala noastra are o putere instalata de 1000 MW si va avea un regim de functionare de 20 ore/zi, 25 zile pe luna, 12 luni pe an, Venitul intermediar va fi de 198 X 1011 ROL, adica aproximativ 591 milioane EUR pe an, din care vor fi platite salariile personalului, cheltuielile de intretinere a echipamentelor, taxe, impozite, etc.

Mentionez aici ca aceasta scurta estimare a fost facuta cu rolul de a da un ordin de marime profitului, iar calculele au fost realizate luand in considerare pretul de piata atat a factorilor de productie, cat si a produsului final. Valorile practice vor varia in functie de contractele cu furnizorul si clientul, ce vor fi suficient de mult diferite fata de pretul final la consumatori, datorita cantitatilor si sumelor vehiculate. Mai mult, pretul produsului final (energie electrica) va putea fi mai mult micsorat, tocmai datorita unora din obiectivele acestui proiect, anume furnizarea de energie electrica la un pret mai scazut decat cel al pietii.Costurile investitiei initiale sunt greu de estimat, pentru ca echipamentele achizitionate nu sunt de catalog, ci sunt unele specializate, iar pretul lor va fi decis prin negociere directa cu furnizorul (Siemens).

Diseminarea rezultatelor se va realiza prin conferinte de presa si publicitate a reusitei proiectului in principalele ziare si posturi de televiziune, aceste cheltuieli fiind facute din profit, ele nefiind eligibile in cadrul proiectului.

Beneficiile acestui proiect vor fi atat financiare (profitul), cat si economice: reducerea impactului asupra mediului, furnizarea de energie mai ieftina pentru populatie, crearea de noi locuri de munca, relansarea economiei locale, investitii in infrastructura etc.

Drepturile de proprietate intelectuala, industriala, si comerciala apartin in exclusivitate firmei George Popovici SRL, deoarece intreg procesul tehnologic a fost gandit si creat de George Popovici SRL. Intregul lant tehnologic si metoda de aplicare si combinare a acestor tehnologii vor fi brevetate si protejate prin lege, atat in cadrul Uniunii Europene, cat si pe teritoriul Statelor Unite.

8. IMPACTUL TEHNIC, ECONOMIC SI SOCIAL

Impactul pe care acest proiect il va avea se traduce prin crearea de noi locuri de munca, imbunatatirea conditiilor de trai prin oferirea de salarii mari personalului angajat, relansarea economiei zonei, prin oferirea energiei la preturi mai mici, cresterea competitivitatii in domeniul producerii de energie,care pana in momentul de fata era controlat in mare parte de Stat, crearea unui nou proces industrial de creare a energiei electrice, reducerea semnificativa a poluarii mediului inconjurator prin reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera. Prin cumularea acestor efecte se va obtine reducerea decalajului economic intre zona de dezvoltare in care este construita centrala si celelalte regiuni, inscriindu-se in alt obiectiv prioritar al Uniunii Europene.