GEOGRAFIA ACTIVITATILOR INDUSTRIALE: CENTRALELE HELIOELECTRICE, CENTRALELE GEOTERMICE EOLOELECTRICE, CENTRALELE

_{GEOGRAFIA ACTIVITATILOR INDUSTRIALE: CENTRALELE HELIOELECTRICE, CENTRALELE GEOTERMICE EOLOELECTRICE, CENTRALELE}

CENTRALELE HELIOELECTRICE

_{Centralele helioelectrice folosesc energia solara, sursa}

La suprafata Pamatului ajunge doar 2 % din energia emisa de Soare

Unele instalatii solare de acest gen functioneaza ca niste cuptoare siderurgice in care se poate

atinge 3 500⁰C (Franta) sau la desalinizarea apei marine

inepuizabila avand in vedere ca durata de viata a Soarelui este de inca 5 mld.ani. Potentialul mediu la nivel planetar este de 1 5 0

KWh/m²/an. Distributia energiei solare este determinata de forma Pamantului, de repartitia nebulozitatii, de succesiunea anotimpurilor. Regiunile cele mai favorabile pentru valorificarea energiei solare sunt cele de la latitudini mici si mijlocii, cu nebulozitate redusa.

Transformarea energiei solare in energie electrica poate fi realizata fie indirect, trecand prin alte forme de energie, fie direct.

a) Centrale helioelectrice cu captatori parabolici, echipate cu dispozitive electronice de urmarire a miscarii aparente a Soarelui. Radiatia focalizata este transformata cu ajutorul unor tuburi speciale prin care circula apa in vapori care actioneaza turbine clasice pentru a produce electricitate. Cele mai multe centrale de acest gen sunt de talie mica : Odeillo (Franta), Almeria (Spania), Adrano (Italia), Nyo (Japonia). Rezultate notabile s-au inregistrat in S.U.A. prin construirea centralei Barstow (10 MW), in apropiere de Los Angeles. La inceputul anilor 80, in desertul Mojave din California au fost instalati 345 MW in mai multe centrale solare. Cea mai mare centrala de acest gen este cea de langa cosmodromul Edwards, din California, construita in mai multe etape, care se apropie de 300 MW (Ungureanu, 2000).

Germania are proiecte de constructie a unor centrale solare care sa preia o parte din cota de electricitate a centralelor nucleare.

PV-urile sunt folosite si pentru realizarea automobilului solar, pompe solare, relee de televiziune, faruri maritime etc.

Problema raspandirii acestor instalatii nu este costul in sine ci lipsa unor programe de creditare la scara mica pentru finantarea lor

Retine !

b) Centrale cu jgheaburi solare, realizate in Israel. Sistemul de jgheaburi reflectorizante, care urmaresc traiectoria Soarelui, concentreaza radiatia solara asupra unor tuburi in care se afla petrol. Prin sisteme de conversie caldura este preluata de apa aflata in rezervoare speciale Acest sistem are si o capacitate de stocare de 8 ore a energiei termice, iar pretul energiei electrice este de mai avantajos fata de sistemul cu oglinzi parabolice.

c) Centrale cu celule fotovoltaice (PV), care permit transformarea directa a energiei solare in energie electrica. Primele PV-uri au fost realizate de firma ,,Bell" in anul 1954, iar primele utilizari au fost pentru echiparea navelor cosmice. Prezinta avantajul de a nu necesita intretinere, dar deocamdata raman la un pret ridicat. Productia mondiala anuala de celule fotovoltaice (panouri voltaice) a crescut de la 0,1 MW in 1971 la 150 MW in 2000 si la peste 7 0

MW in anul 2003. Peste 20 de tari fabrica celule, dar Japonia detine suprematia (40%), urmata de UE 25%) si S U.A (24% . Cele mai mari producatoare de panouri voltaice sunt firmele Sharp, Shell Solar, Kyocera, BP Solar, Mitsubishi Electric. Asemenea centrale au fost realizate in Japonia (Saizo), S.U.A. (Santa Monica, Sacramento). O perspectiva deosebita este oferita de panourile voltaice cu film subtire cu film subtire pe baza carora SUA au demarat constructia unei centrale solare de 100 MW in Nevada.

Celulele fotovoltaice sunt foarte eficiente pentru electrificarea unor asezari rurale din regiunile mai izolate, astfel ca in ultimii ani o noua piata s-a deschis in satele din tarile in curs de dezvoltare care nu sunt racordate la o retea electrica. Fondul Global pentru Mediul Inconjurator a subventionat cateva proiecte de acest gen in Kenya, Zimbabwe, Republica Dominicana si India. In anul 2003 peste un million de locuinte obtineau curent electric prin intermediul celulelor fotovoltaice. Dar si tarile industrializate au trecut la folosirea PV-urilor in sectorul casnic : in Japonia instalatiile casnice depasesc 100 MW, iar in Germania 90 MW.

Test de autoevaluare 1.

Acest subcapitol trateaza problematica unei forme de valorificarea a energiei solare - centralele helioelectrice

a) Explicati cauzele pentru care foarte multe tari nu valorifica energia solara

Comentarii pentru aceasta problema gasiti la sfarsitul capitolului

Subcapitolul pe care l-ati parcurs prezinta tipurile de centrale helioelectrice si situatia realizarilor in acest domeniu

_{2 CENTRALELE EOLOELECTRICE}

Energia eoliana reprezinta circa

din energia solara primita de Pamant

Germania instaleaza anual

5 % din capacitatea mondiala

Spania a crescut de la 52 MW in

!

Centralele eoliene folosesc energia vanturilor si au fost reconsiderate dupa 980. Potentialul eolian al Terrei este de circa

5 ori mai mare fata de productia totala de energie electrica realizata astazi pe Glob. Cele mai favorabile regiuni pentru valorificarea energiei eoliene sunt cele de la latitudini mari, zonele litorale si montane unde intensitatea si durata vanturilor au valori ridicate.

Instalatiile eoliene pot functiona cu eficienta in zonele in care viteza medie anuala a vantului depaseste 5 m/s. Capacitatea mondiala instalata a crescut rapid dupa 80 (10 MW), la 17 0

MW in 20 0 si a ajuns in 2004 la peste 40 00 MW. Europa detine cea mai mare parte a capacitatii instalate - circa 70%, prin care se asigura aproape 2,5% din consumul de electricitate din Uniunea Europeana.

Germania domina industria eoliana in ultimii ani punand in functiune aproape jumatate din capacitatea anuala nou aparuta pe Glob. Dispune de o capacitate de 16 00 MW (2004), care asigura

000 locuri de munca si contribuie cu 6% la productia de energie electrica. Cea mai mare frecventa a instalatiilor eoliene se regaseste in landurile Schleswig - Holstein, Brandeburg, Mecklenburg - Vorpomern, Sachsen.

Spania a inregistrat progrese deosebite ajungand sa dispuna de peste 8 0 MW si obtine astfel 4% din productia de electricitate. Politica statului a fost cea de a favoriza acest tip de energie prin practicarea sistemului de subventie pentru instalatiile eoliene. Provinciile cu cele mai numeroase amplasari de centrale eoliene sunt : Galicia, Aragon, Navarra si Castilia.

Figura1 Puterea instalata in centralele eoloelectrice din Europa

Ecologisti britanici acuza degradarea estetica a peisajului

Exista un proiect pentru o centrala de 3 000 MW amplasata in Dakota de Sud

India acorda subventii pentru utilizarea energiei eoliene

Retine !

Danemarca are peste 4 000 de instalatii eoliene care ii asigura circa 20% din energia electrica, cel mai mare aport procentual din toate economiile lumii. Cea mai nare parte a noilor capacitati se regaseste in domeniul off-shre : Rodsand/Nysted-160 MW, Samso-23 MW.

Marea Britanie are cel mai ridicat potential eolian din Europa dar capacitatea instalata este mai redusa - 800 MW si intentioneaza instalarea a circa 2 00 MW in viitorul apropiat, din care 50% in domeniul off-shore. In Tara Galilor functioneaza cea mai mare centrala eoliana din Europa, la Carno (33 MW).

SUA detin a treia capacitate instalata in centrale eoliene (6 4 0

MW), dar participarea energiei vantului la productia de energie electrica este foarte modesta- sub 1%. Instalatiile eoliene sunt prezente in 30 de state, dar numai 5 din ele aduna peste 80% din total : California (2 0 0 MW) - unde se preconizeaza obtinerea a

8% din energia electrica, Texas (1 300 MW), Minnesota, Iowa si

Wyoming

Canada cu un potential enorm, si-a orientat politica energetica spre energia eoliana in defavoarea cele nucleare. Din totalul de peste 300 MW instalati pana la sfarsitul anului 2003 cea mai parte se afla in provincia Alberta.

India, care se confrunta cu criza energetica de durata, a inceput instalarea de turbine eoliene dupa 19 4 si are in prezent peste 2

100 MW, optiunea pentru energia eoliana fiind foarte solida. De altfel, firma indiana Suzlon a reusit sa instaleze primele turbine eoliene pe teritoriul SUA si se asteapta impunerea EI PE piata mondiala a energiei eoliene.

Potentialul eolian ar putea asigura majoritatea energiei electrice in Argentina, Chile, Marea Britanie, Federatia Rusa si circa 2% in Egipt, India, Mexic, Tunisia.

Intermitenta curentilor de aer impune cuplarea instalatiilor eoliene cu alte surse de energie. Alte dezavantaje sunt date de distantele mari dintre zonele cu potential ridicat si concentrarile umane si de marimea suprafetelor necesare pentru instalarea centralelor eoliene - pentru a obtine o energie egala cu cea produsa de o centrala clasica de 1000 MW este necesara ocuparea unei suprafete de cca. 80 km².

Test de autoevaluare 2.

Subcapitolul abordeaza problema centralelor eoliene.

a) Cum explicati ramanerea in urma a S.U.A. in acest domeniu, desi aici s-a nascut industria eoliana ?

Comentarii pentru aceasta problema gasiti la sfarsitul capitolului

Acest subcapitol trateaza aspecte privind dezvoltarea industriei eoliene la nivel mondial

_{CENTRALELE GEOTERMICE}

Exista campuri geotermale dominate de prezenta apei

si campuri dominate de prezenta vaporilor

Prima utilizare a fost pentru obtinerea acidului boric, in 1827, Italia

Italia (1904), Japonia (1919), S.U.A. (1921)

au fost primele tari care au folosit geotermia pentru a obtine curent electric

Pretul de cost al electricitatii geotermale este comparabil cu cel al hidroenergiei

Prezenta resurselor geotermale a fost cunoscuta in secolele XVI - XVII cand primele mine au ajuns la adancimi de cateva sute de metri, iar cei care lucrau in subteran au ajuns la concluzia ca temperatura Pamantului creste odata cu adancimea. Energia termala a Pamatului este imensa, dar valorificarea sa este limitata la ariile unde conditiile geologice permit transferul de caldura, prin intermediul apei sau vaporilor, de la adancime catre suprafata scoartei.

Campurile geotermale reprezinta o abordare geografica, care indica in mod normal arealele unde activitatea geotermica este prezenta la suprafata scoartei sau se situeaza deasupra unor rezervoare geotermale. Exista cateva categorii de campuri geotermale, conditionate de alcatuirea geologica si de tectonica regiunii (Ungureanu, 2000):

campuri geotermale prezente in zonele unde se produce fenomenul de subductie: Cercul de foc al Pacificului, regiunea cutarilor alpine din Eurasia, arhipelagul Antilelor Mici;

- campuri geotermale prezente in zonele unde se produce desprinderea placilor tectonice: dorsale medie atlantica, grabenul din estul Africii, grabenul din Masivul Central Francez;

- campuri geotermale prezente in lungul faliilor transformate:

arhipelegul Hawaii, insulele Canare.

Tehnologia utilizata pentru centralele geoelectrice depinde de caracteristicile resurselor geotermice:

Centralele conventionale utilizeaza vaporii cu temperaturii mari, de cel putin 75⁰C care actioneaza turbine clasice dupa care exista 2 posibilitati: fie se degaja in atmosfera, fie fluxul este trecut printr-o unitate de condensare. In primul caz consumul de vapori este dublu, dar pretul instalatiilor este mai redus iar durata de realizare mai mica. Asemenea tip de centrala se utilizeaza mai ales pentru proiecte-pilot, pentru experimente in campurile geotermale, pentru valorificarea unor foraje izolate sau cand vaporii au un continut mai mare de gaze necondensabile peste 12 % din greutate). Centralele cu unitati de condensare au puteri instalate net superioare, de regula

55-60 MW, dar in ultimii ani au fost realizate capacitati chiar de 110

MW.

Centralele binare pot sa utilizeze resursele geotermale cu potential termodinamic mediu si chiar scazut. Ele folosesc un fluid colportor, de regula de natura organica (cel mai utilizat este pentanul), cu un punct de fierbere scazut, care preia energia termica de la fluidul geotermal prin intermediul unui schimbator de caldura. Vaporii rezultati actioneaza o turbina, trec apoi prin unitatea de condensare si se reia ciclul initial. Asemenea centrale sunt, de obicei, de talie redusa- de la sute de KW pana la cativa MW, iar costul lor depinde de temperatura fluidului geotermal, de calitatile schimbatorului de caldura, de sistemul de racire. Aceasta tehnologie este foarte utila pentru valorificarea sistemelor geotermale cu temperaturi mai mici de

170⁰C.

Capacitatea instalata in centralele geoelectrice a crescut de la 3 887

MW in anul 1980, la 5 832 MW in 1990, pentru ca in anul 2 00 sa se inregistreze aproape 8 000 MW, 8 402 MW in anul 003, iar estimarile pentru anul 2005 indica un spor de circa 3 000 MW. Centralele geotermice sunt prezente astazi in 21 de tari, iar in unele din ele detin un procentaj important din productia nationala de energie: Filipine-22%, Salvador- 20%, Nicaragua-17%, Islanda- 4%, Costa Rica- 10%.

Japonia are o capacitate geotermala teoretica de

000 MW

Alte tari cu realizari in domeniul centralelor geotermice (MW : Japonia( 60 ), Noua Zeelanda (421), Islanda (200), Salvador (161)

SUA, unde energia electrica de origine geotermala se obtine din anul

1960, detin cea mai mare putere instalata din randul celor 21 de state. Resursele geotermale pot asigura instalarea a circa 20 0 0

MW, iar cele posibile sunt estimate a fi de 5 ori mai mari. Cele mai mari capacitati se afla in California si Nevada - circa 90% din total (tabel 4). Estimarile indica o crestere a capacitatii instalate la 2376

MW in anul 2005, iar unele din proiecte prevad transportul de ape reziduale tratate de la Santa Rosa catre The Geysers (66 km) pentru a fi reinjectata in subteran si a reface astfel volumul rezervorului geotermal.

Filipine este al doilea producator mondial de energie electrica pe baza resurselor geotermale fiind foarte aproape de SUA. Centralele geotermice acopera aproape 2 % din cererea nationala de energie si ele sunt prezente in 11 areale productive din cele 6 campuri geotermale importante: Mak-Ban, 70 km sud de Manila (3 unitati), Tiwi, in sudul insulei Luzon (o unitate, dar cea mai mare din tara -

330 MW), Tongonan I, II, III in insula Leyte, cel mai mare camp geotermal din tara, Palinpinon I,II, in insula Negros, Bac-Man I, II, in peninsula Bicol (insula Luzon), Mindanao I, II, in NV muntilor Apo din nordul provinciei Cotabatao. Guvernul filipinez are numeroase proiecte prin care capacitatea centralelor geotermale va creste cu peste 500 MW pana in anul 20 8.

Mexic dispune de 3 sisteme geotermale productive (pana in prezent): Cerro Prieto cu 9 unitati operationale si aproape 800 MW, Los Azufres - 8 unitati de cate 5 MW si una de 50 MW, Los Humeros cu

unitati a 6 MW fiecare. Campul geotermal La Primavera (in apropiere de Guadalajara) ofera posibilitatea instalarii a circa 75 MW, dispunand de resurse cu temperaturi de peste 350⁰ C situate la adancimea de circa 2900 m.

Indonezia are cel putin 6 campuri geotermale de mare capacitate prin care se asigura peste 5% din energia nationala. In insula Jawa, temperaturile resurselor geotermale ajung la peste 2 0⁰ C, aici exista centralele Kamojang (140 MW), Salak (330 MW in 4 unitati), Darajat (55 MW , Dieng (60 MW). In insula Sumatra s-au construit centralele Sybaiak ( 5 MW), iar in insula Sulawesi exista 5 instalatii de producere a energiei electrice in suprafata geotermala la Hendong. Exista, de asemenea, prospectiuni in circa 70 de areale cu temperaturi ridicate: 31 in Sumatra, 22 in Jawa si Bali, 6 in Sulawesi,

8 in Nusatenggara si 3 in Maluku. Rezervele estimate ale acestor locatii sunt de circa 0.000 MW, iar cele economice de circa 000

MW.

Italia prima tara unde s-a experimentat (1904) si a functionat o centrala geotermica (1913), a oferit experienta generarii de electricitate din surse geotermale. Principala regiune cu potential

geotermic este in Toscana, binecunoscuta Larderello, cu o suprafata de circa 50 km², pe care exista 27 unitati de productie cu o capacitate totala de aproape 550 MW. Tot in Toscana mai sunt prezente ariile geotermale Travale-Radicondoli (50 km², 5 unitati cu

90 MW), Monte Amiata - descoperit intre 1950-19 0, cu 5 unitati care insumeaza aproape 100 MW. O alta regiune geotermala este localizata in muntii Volsini (din Latium). Este un sistem geotermal cu temperaturi intre 190 C, unde exista o capacitate de aproape 40

_MW.

Test de autoevaluare 3.

Subcapitolul analizeaza situatia valorificarii energiei geotermice in scopul producerii de energie electrica

a) Prezentati si alte aspecte ale valorificarii economice energiei geotermice (be baza bibliografiei indicate).

_{Comentarii pentru aceasta gasiti la sfarsitul capitolului}

Retine !

Acest subcapitol v a prezentat situatia actuala a valorificarii geotermiei pentru producerea de electricitate

RASPUNSURI SI COMENTARII LA INTREBARILE DIN TESTELE DE AUTOEVALUARE

Testul de autoevaluare

a) Cauzele pot fi multiple: din punct de vedere al pozitiei geografice, prezenta in cantitati suficiente a altor surse de energie, aspecte de ordin tehnologic, resursele financiare.

Testul de autoevaluare 2

a) S.U.A., desi au dominat la inceput industria eoliana, prezenta altor resurse energetice, in aceste sectoare sunt foarte multe locuri de munca, interese mari de ordin financiar, au avut un ritm de crestere mult mai lent comparativ cu Germania si chiar India sau Spania.

Testul de autoevaluare 3

a Energia geotermica este valorificata si pentru incalzirea spatiilor rezidentiale si industriale (Germania, Franta , Islanda , peste 5 de tari), in agricultura (incalzirea solului, incalzirea serelor, acvacultura), in industrie (industria celulozei si hartiei, industria petrolului, obtinerea CO₂) sau in transporturi (protejarea soselelor), balneoterapie.

LUCRAREA DE VERIFICARE NR. 0

Lucrarea de verificare solicitata implica activitati care necesita cunoasterea capitolului Centralele helioelectrice, centralele eoloelectrice, centralele geotermice al cursului de Geografie economica. Raspunsurile la intrebari vor fi transmise prin posta tutorelui pentru comentarii, corectare si evaluare.

Pe prima pagina a lucrarii se vor scrie urmatoarele :

-titulatura acestui curs

numarul lucrarii de verificare

numele si prenumele cursantului acestea se vor mentiona pe fiecare pagina)

adresa cursantului

Fiecare raspuns va trebui sa fie clar exprimat si sa nu depaseasca 0 de cuvinte. Pentru usurinta corectarii lasati o margine de circa 5 cm, precum si o distanta similara intre raspunsuri.

Mentionati totodata, specializarea universitara absolvita, anul absolvirii, scoala unde activati si pozitia in cadrul corpului profesoral.

Care erau asteptarile dumneavoastra de la acest curs? Problemele la care trebuie sa raspundeti sunt urmatoarele :

Prezentati si alte forme de valorificare a energiei solare

Romania se inscrie cu un potential eolian mediu. Analizati modul de valorificare

Cum vedeti viitorul energiei geotermice ?

In evaluarea raspunsurilor fiecare problema va fi notata cu maximum 0 puncte, iar nota finala va reprezenta media aritmetica a notarilor partiale.

Bibliografie minimala

Braghina C , , Energia geotermica. Prezent si perspective Terra, XXXII -

XXXIV, Societatea de Geografie din Romania

Brown L , , Eco economia, Edit, Tehnica, Bucuresti

Erdeli G., Braghina C , Frasineanu D., , Geografie economica mondiala,

Edit. Fundatiei Romania de Maine, Bucuresti

Gamblin A , , Economia Lumii , Edit. Stiintelor Sociale si Politice, Bucuresti

Negoescu B.,Vlasceanu Gh , , Geografie economica. Resursele Terrei,

Edit. Meteora Press. Bucuresti

Velcea I., Ungureanu Al., , Geografia economica a lumii contemporane,

Edit. Sansa SRL, Bucuresti

Ungureanu Al., (2000), Geografia resurselor naturale, Centrul de

Multiplicare al Universitatii "Al. I. Cuza", Iasi