CUPRINS

Capitolul 1. Generalitati 2

1.1.Scopul lucrarii 2

1.2. Investitor 2

1.3. Documente care au stat la baza elaborarii proiectului 2

Capitolul 2. Geografia localitatii Cavnic 2

Capitolul 3. Localitatea Cavnic 3

3.1. Scurt Istoric 3

3.2. Monumente si traditii populare 3

3.3. Facilitati 3

3.4. Turismul si potentialul turistic la Cavnic 4

3.4.1 Turismul 4

3.4.2. Obiectivele proiectului de dezvoltare turistica a orasului 5

Capitolul 4. Studiu de fezabilitatea privind alimentarea cu energie electrica a zonei turistice Cavnic 5

4.1. Obiectul lucrarii 5

4.2 Surse alternative considerate 6

4.2.1 Energia Eoliana 6

4.2.2 Parametrii 6

4.2.3. Energia fotovoltaica 10

4.2.4. Aprecierea rezervelor 10

4.2.5. Tipuri de sisteme fotovoltaice 11

4.2.3. Parametri 11

Capitolul 5. Implementarea Energiei Alternative in Zona Calvin 13

5.1. Energia eoliana 14

5.2. Energia solara 19

5.3. Alimentarea din retelele electrice aeriene (clasica) 20

Capitolul 6. Concluzii 22

Studiu de fezabilitate privind alimentarea cu energie a unei zone cu potential turistic

Capitolul 1. Generalitati

1.1.Scopul lucrarii

Identificarea oportunitatilor de dezvoltarea a localitatii Cavnic si a zonelor invecinate ca zona cu potential turistic.

1.2. Investitor

Fonduri Phare

Guvernul Romaniei

Primaria Orasului Cavnic

1.3. Documente care au stat la baza elaborarii proiectului

Proiectul "Dezvoltarea zonei turistice Cavnic" - Studiu de Prefezabilitate.

Capitolul 2. Geografia localitatii Cavnic

Orasul Cavnic este situat pe o o vale deosebit de pitoreasca pe malul riului Cavnic intre varfurile Mogosa, Rotunda si Hija ale muntilor Gutii.

Orasul este situat in centrul judetului Maramures la 30 km de municipiul Baia Mare si 40 km de municipiul Sighetul Marmatiei. Este inconjurat de 5 comune: Sisesti, Ocna Sugatag, Budesti, Baiut si Cernesti.

Datorita regiuni muntoase, verile nu sunt prea calduroase, temperaturile medi nedepasind 30 grade Celsius. Iernile sunt blande, temperaturile medii situandu-se peste -20 grade Celsius.

Circa jumatate din suprafata detinuta de localitate sunt ocupate de paduride conifere. In vastele paduri de conifere predomina molidul, padurile de fag pure sau in amestec cu alte foioase.

Climatul de aici nu permite practicarea agriculturii, majoritatea terenurilor fiin ocupate cu pasuni care necesita amenajare si tratament pentru imbunatatirea cantitatii si masei vegetale.

In localitate se afla cea mai mare exploatare miniera de minereuri complexe neferoase din Romania.

In cavnic locuiesc circa 6000 de oameni.

Capitolul 3. Localitatea Cavnic

3.1. Scurt Istoric

Localitatea este un vechi centru minier, inca de pe vremea romanilor. Nume localitatii provine din latinescul "cave" care inseamna grota, pestera. In mijlocul secolului al XV- lea Cavnicul a fost cel mai important centru minier din bazinul baimarean. La inceputul secolului XVI - lea au inceput sa functioneze minele insa din cauza divergentelor dintre regele Ungariei si Principele Transilvaniei pentruz cucerirea minelor, galeriile si instalatiile au fost distruseIAn anul 1717 Cavnicul a fost atacat de o hoarda de tatari. In memoria acestui eveniment s-a ridicat un monument de piatra numit "Stilpul tatarilor".

Din anul 1722 mineritul a cunoscut o continua dezvoltare si a tras ceea ce a facut sa creasca numarul locuitorilot si a investitiilor.

In afara de mine functionau o serie de steampuri si topiotorii a caror urme se vad si astazi. In 1968 Cavnicul a fost declarat oras.

3.2. Monumente si traditii populare

- Stalpul Tatarilor - obelisc inalt de 7,2 m ce a fost ridicat in urma invaziei tatarilor de 1717;

- Logolda - ruinele unei topitorii de aur din secolul XIX care s-a estins in 1876. Se spune ca cele mai bune randamente se obsineu aici, cheltuielile de valorificare a materialelor fiind mai mici cu 50% decat in alte parti.

- Gradina regelui - este o poiana la marginea careia de 250 ani creste o padure de larita - Rezervatie naturala:

- Paltinul multisecular;

- Doua biserici construite in anii 1802 si 1806;

- Cea mai veche casa construita in 1714.

- Puscatul - practicat in noaptea de inviere;

- Brondosii - practicat in seara Craciunului;

- Lenkerul - sanie cu volan.

3.3. Facilitati

Legatura cu celelalte localitati e asigurata de drumul judetean DJ 184 si DJ 109 F:

DJ 184 Baia Sprie - Cavnic (20 km);

DJ 109 F Sighetul Marmatiei - Cavnic (45 km);

DJ 109 F Cavnic - Baiut (20 km);

- Distanta fata de drumul european 30 km;

- Distanta fata de drumul National DN 18 - 20 km;

- Cea mai apropiata cale ferata se afla la Baia Mare (30 km);

- Aeroport la Baia Mare;

- Localitatea are acoperire a retelelor de telefonie mobila GSM si CDMA si are instalata o centrala telefonica digitala.

3.4. Turismul si potentialul turistic la Cavnic

3.4.1 Turismul

Cavnicul prezinta un potential turistic ridicat, pentru practicarea turismului montan si a sporturilor de iarna. Exista o cabana cu 36 de locuri. In prezent, se afla in construire un complex turistic modern. E amenajata o partie de schi in zona Icoana, dotata cu un teleschi cu doua cai pe o lungime de 900 m cel mai inalt varf: 1448 m.

Configuratia terenului din zona impiedica vanturile puternice, de pe varful Mogosa putandu-se plana cu parapanta deasupra localitatii. Traseele turistice ce strabat localitatea sunt urmatoarele:

Gutai - Creasta Cocosului, marcat cu cruce albastra (2 ore);

DJ 184 Suior - Mlejnita - Secatura - Creasta Cocosului (3 ore);

Icoana - Cotranta - Gutaiului Doamnei - Creasta Cocosului (5 ore);

Centru oras - Pietrele Soimului (1,5 ore);

Centru oras - Hija - Rotunda - Icoana (6 ore).

Exista 18 trasee de escalada marcate la Creasta Cocosului si 2 in curs de amenajare la Pietrele Soimului. In zona Icoana exista 2 partii de schi dotate cu un teleschi cu 2 cai de transport pe o lungime de 900 m. S-au concesionat un numar de 20 de parcele de teren pentru construirea unor capacitati de cazare,restaurante, baruri, discoteci, locuri de agrement etc la care lucrarile vor demara in 2004.

Potentialul turistic ridicat consta in cadrul general muntos deosebit de atractiv, amplasamentul in centrul judetului, pe DJ 184 si DJ 109 F ce fac legatura intre municipiile Baia Mare si Sighetul Marmatie, o infrastuctura locala destul de buna.

S-au amenajat 2 partii de schi, dotate cu un teleschi ce are doua cai de transport cu o lungime de 900 m. De asemenea s-au concesionat un numar de 20 de parcele de teren pentru construirea unor capacitati de cazare.

3.4.2. Obiectivele proiectului de dezvoltare turistica a orasului

Obiectivul principal al proiectului de dezvoltare turistica a orasului Cavnic il reprezinta cresterea numarului de turisti prin punerea in valoare a conditiilor de mediu si a oportunitatilor date de prezenta partiei de schi.

Obiectivele specifice vizeaza realizarea a 4 obiective de investitie:

Alimentarea cu apa potabila, cu urmatoarele caracteristici:

lungimea retelei: aductiune 10 mm L = 300 m;

distributie 10 mm L = 1500 m, capacitate maxima 33,4 mc/h;

realizarea unei statii de tratare a apei potabile dotata cu sterilizator cu ultraviolete a apei UV 440.

Retea de alimentare cu gaze naturale. Lungimea totala a retelei este de 2150 m pentru un consum de 765 mc/h;

Ilumimatul electric partie de schi. Lungimea iluminatului nocturn este de 1,26 km. Instalatia este compusa dintr-un nr. de 34 proiectoare cu o putere instalata de 13,6 kW si un numar de 34 stalpi metalici.

Capitolul 4. Studiu de fezabilitatea privind alimentarea cu energie electrica a zonei turistice Cavnic

4.1. Obiectul lucrarii

Prezentul studiu are drept scop stabilirea solutiiei optime de alimentare cu energie electrica a zonei turistice in conditiile respectarii conditiile de protectie a mediului Cavnic si cu un impact cat mai mic asupra mediului.

Decizia asupra variantei optime de racordare va fi luata dupa stabilirea programului general de realizare a investitiei si analiza tehnico-economica a conditiilor energetice concrete.

Datele de intrare utilizate pentru pentru acest studiu sunt urmatoarele:

putere maxima suplimentara necesara fiind de circa 10 MW;

rezerva n-1;

schema normala de functionare aceeasi cu cea din prezent.

prevederile de dezvoltare a zonei si a consumurilor electrice in zona;

reteaua existenta de 110-400 kV (conform studiilor de dezvoltare a retelelor de transport si distributie);

consumul actual si perspectiva dezvoltarii ecestuia;

4.2 Surse alternative considerate

4.2.1 Energia Eoliana

Potentialul eolian major este observat pe litoralurile marine, pe ridicaturi si in munti. Dar exista multe alte teritorii cu un potential eolian necesar pentru utilizare. Ca sursa energetica vantul poate fi mai greu de calculat spre deosebire de soare, dar in anumite perioade prezenta vantului se observa pe parcursul intregii zile. Asupra resurselor eoliene influenteaza relieful pamantului si prezenta barierelor (obstacolelor) plasate la inaltimi de pana la 100 metri. De aceea vantul, intr-o mai mare masura, depinde de conditiile locale (relief) decat de soare. In localitatile montane, spre exemplu, doua suprafete pot avea potential solar egal, insa potentialul vantului poate fi diferit datorita diferentei in relief si directiile curentilor maselor de aer. In legatura cu aceasta planificarea locului pentru plasarea instalatiei se petrece mai detaliat decat montarea unui sistem solar.

Energia vantului de asemenea este supusa schimbarilor sezoniere a timpului. Lucrul unei asemenea instalatii este mai efectiv iarna si mai putin efectiv in lunile de vara (in cazul sistemelor solare situatia este inversa). In conditiile climaterice din Danemarca sistemele eoliene sunt efective la 18% in ianuarie si la 100% in iulie.

In Romania eficacitatea lucrului statiei eoliene este de 55% in iulie si 100% in ianuarie. Astfel, varianta optima este combinarea intr-um sistem a instalatiilor eoliene si solare. Asemenea sisteme simbiotice asigura o productivitate a energiei electrice mai inalt in comparatie cu instalatiile eoliene sau fotoelectrice, luate aparte.

4.2.2 Parametrii

Cantitatea energiei produse pe baza vantului depinde de densitatea aerului, de suprafata de elicei si viteza vantului la puterea a treia.

Densitatea aerului

Elicele statiilor eoliene se roteste datorita miscarii maselor de aer: cu cat este mai mare masa aerului, cu atat mai repede se rotescelicele, producand o cantitate mai mare de energie.

Se stie, ca energia cinematica a corpului in miscare, in cazul dat aerul, este proportionala cu masa lui. De aceea energia vantului depinde de densitatea aerului - cu cat densitatea este mai mare, cu atat forta de actiune este mai mare (densitatea depinde de cantitatea moleculelor intr-o unitate de volum).

La presiunea atmosferica normala si temperatura de 15C densitatea aerului constituie 1,225 kg/mc. Insa cu marirea umiditatii densitatea putin scade. Aceasta este cauza producerii de catre un generator eolian a unei cantitati mai mari de energie, la aceeas viteza a vantului, pe timp de iarna, cand densitatea aerului e mai mare, decat vara. Pe suprafetele plasate mai sus de nivelul marii, in munti, spre exemplu, presiunea atmosferica este mai mica si, corespunzator, este mai mica si densitatea aerului, deci, se produce o cantitate mai mica de energie pe suprafata elicei.

Elicea turbinei eoliene cuprinde energia curentului vantului, care se afla

langa el.

Este evident ca cu cat suprafata este mai mare cu atat cantitatea energiei electrice poate fi mai mare. Astfel, suprafata de contact a elicei se mareste proprotional diametrului elicei la puterea a doua - la instalatia eoliana mai mare de doua ori se poate produce de patru ori mai multa energie:

E = * S² * V³

  unde:

- densitatea;
        S² - suprafata la patrat;
        V - viteza vantului.

Insa procesul de marire a suprafetei nu poate fi redus la simpla lungire a

aripelor.

La prima vedere se pare, ca aceasta este o cale mai simpla de marire a cantitatii energiei. Dar, marind suprafata cuprinsa la rotire, noi marim greutatea asupra sistemului la aceeas viteza a vintului. Pentru ca sistemul sa reziste la greutate este necesar de a intari toate componentele mecanice ale lui, ceea ce duce la cheltuieli suplimentare.

In general lungimea palelor este de circa 25 m.

Viteza vantului este cel mai important factor de influenta asupra cantitatii de energie. Viteza mai mare a vantului mareste volumul maselor de aer - cu marirea vitezei vantului creste cantitatea energiei electrice produse.

Energia vantului se schimba proportional cu viteza vantului la puterea a treia. Astfel, daca viteza vantului se dubleaza, energia cinematica produsa creste de 8 ori.

Calcule folosite in tabel
              E = * S² * V³
               = 1,225 kg/m³
              S² = 0,5 m²
              V³ = 1,3,5, , 23
       E = 1,225kg/m³ * 0,5m² * V³(m/s)
Relieful

Pe suprafata pamantului vegetatia si constructiile aflate pe ea sunt factorul de baza, care influenteaza la micsorarea vitezei vantului.

Cu cat ne indepartam de suprafata, cu atat se micsoreaza influenta reliefului asupra miscarii maselor de aer.

Cu alte cuvinte: cu cat mai sus cu atat viteza vantului e mai mare.

La inaltimi de circa un kilometru de la suprafata marii relieful practic nu influenteaza viteza vantului. In straturile de jos a atmosferei o influenta majora asupra vitezei o are contactul cu suprafata pamantului: cu cat relieful este mai complicat, cu atat mai mica e viteza vantului.

El incetineste in paduri si orase mari. Dar asa suprafete ca litoralul marii practic nu influenteaza asupra lui. Cladirile, padurile si alte bariere nu numai ca incetinesc vantul, dar si formeaza curentii turbulenti de aer.

Specialistii clasifica suprafata reliefului astfel:

0 - suprafata apei (nivelul marii);
  0,5 - un relief complect deschis cu suprafata dreapta (pista de decolare);
  1 - localitate agricola deschisa, fara garduri si constructii inalte, cu ridicaturi mici;
  1,5 - suprafete agricole, cu cladiri pana la 8 metri inaltime, aflate unul de altul la circa 1.250m;
  2 - suprafete agricole, cu cladiri pana la 8 metri inaltime aflate la 500m unul fata de altul;
  2,5 - suprafete agricole, cu numar mare de cladiri si vegetatie de pana la 8 metri inaltime aflate la 250m unul de altul;
  3 - comune, orase cu o cantitate mare de cladiri;
  3,5 - orase cu cladiri inalte;
  4 - orase mari, megapolise cu cladiri inalte (zgarae-nori).

In industrie de asemenea exista notiunea de miscare a vantului.

El descrie procesul micsorarii vitezei maselor turbulente pe masura apropieriispre suprafata pamantului. Acest parametru este necesar la proiectarea instalatiei eoliene.

Astfel, daca elicea are diametru mare, iar inaltimea turnului este neinsemnata, atunci in rezultat vantul masele de aer care actioneaza capatul elicei in pozitia de sus va avea viteza maxima, iar curentul de vant ce influenteaza in pozitia de jos va fi minima, ceea ce poate distruge instalatia eoliana.

4.2.3. Energia fotovoltaica

Energia fotovoltaica este energia electrica obtinuta din energia soarelui prin intermediul elementelor fotovoltaice.

Energia se obtine datorita efectului fotogalvanic, care se bazeaza pe specificul siliciului de a elimina o cantitate mica de energie la contactul cu lumina solara.

Exista si alte tipuri de materiale cu asemenea calitati, insa siliciul este prioritar deoarece este usor accesibil si constituie 28% din scoarta terestra.

Aprecierea rezervelor

Cantitatea energiei solare accesibile se schimba in decursul zilei din cauza miscarii relative a Soarelui si depinde de gradul inourarii cerului.

La miezul zilei pe un timp frumos, iluminarea energetica, formata de soare, poate ajunge la 1000 Wt/mp sau poate fi mai mica de 100 Wt/mp in conditii cu nivel inalt de acoperire a cerului cu nori.

Cantitatea energiei solare se schimba odata cu unghiul de inclinare a instalatiei si orientarii suprafetei ei, scazand pe masura indepartarii de directia sudului.

Tabel. Indicele mediu pe zi (24 ore) a iluminarii solare in Europa in kWt*h/mp (inclinarea spre sud, unghiul inclinarii fata de orizont = 30)

Elemente, module, paneluri, sisteme

Un element fotovoltaic are capacitatea de circa un Watt.

Unind aceste elemente putem forma module, stranse in paneluri fotovoltaice, care pot avea diferite suprafete in jur de circa 1 m.p., care, la randul lor pot fi adunate in sisteme mai mari cu capacitati de la cativa kW pana la cateva mii.

Modulul, dupa forma, poate fi:

standard - are o suprafata plana si forma stabila;

flexibil - poate primi mai multe forme, fiind plasat pe diferite suprafete; incovoiat - este rotungit sub un anumit unghi; alte forme.

4.2.5. Tipuri de sisteme fotovoltaice

Sistemele fotoelectrice, ca regula, se impart in:

1. Sisteme autonome, constituite doar din module fotovoltaice. Pot contine reglatoare si acumulatoare.

2. Sisteme hibride, care reprezinta o combinatie de elemente fotoelectrice si alte surse pentru producerea energiei electrice: generatoare eoliene, diesel, altele. Aceste siteme utilizeaza acumulatoare si reglatoare de capacitati si marimi mai mici.

3. Sisteme conectate la retele electrice - reprezinta, practic, statii electrice mici, care livreaza energie electrica direct reteaua comuna.

4.2.3. Parametri

Capacitatea

Elementele fotovoltaice produse la uzine puse in vanzare au o capacitate nominala anumita, exprimata in Watt-i capacitatii de varf.

Acest este indiciul capacitatii maxime in conditii standard de testare, cand iluminarea solara este aproape de marimea maxima de 1000Wt/m², iar temperatura suprafetei fotoelementului este 25C.

In practica, insa, in practica elementelor fotovoltaice lucreaza destul de rar in asemenea conditii.

Pentru a produce un Watt de capacitate de varf este necesar un element cu marimi de 10 x 10 m. Modulele mai mari cu suprafata de circa 1m x 40 m, produc in jur de 40-50Wt capacitate de varf.

Dar iluminarea solara rar ajunge la valoarea de 1 kWt/m². Mai mult decat atat, la expunerea solara modulul se incalzeste la temperatura mult mai mare decat cea nominala. Acesti doi factori micsoreaza productivita-tea modulului. In conditii tipice productivitatea medie constituie circa 6Wt pe zi si 2000Wt in an pentru 1 Wt capacitate de varf.

Pentru comparatie: 5Wt/h este cantitatea de energie consumata de un bec cu capacitatea 50Wt timp de 6 minute (50Wt x 0,1 ora = 5Wt/h) sau de un aparat radio timp de o ora (5Wt x 1ora = 5Wt/h).

Capacitatea relativa (P) a sistemelor fotelectrice se calculeaza dupa formula:
        P (kWh/zi) = Pp (kW) I (kW/m² pe zi) PR
unde:
    Pp - capacitatea nominala in kW, randamentul echivalent, multiplu la suprafata in m²;
    I - exponentul iluminarii solare pe suptrafata, in kW/m²;
    PR - coeficientul eficacitatii sistemei.

Randamentul

Randamentul fotoelementelor se calculeaza din relatia procentuala intre energia, perceputa de element, si cea ajunsa la consumator.

Intre randamentele teoretic, de laborator si practic exista deosebiri destul de considerabile.

Este important de a cunoaste diferenta intre ele, iar pentru utilizatorii elementelor fotovoltaice este important doar randamentul practic.

Randamentul practic a fotoelementelor produse in masa este:
 - 16-17% pentru siliciu mono-cristalin;
 - 14-15% pentru siliciu poli-cristalin;
 - 8-9% pentru siliciu amorf.

Calitatea elementelor fotovoltaice produse este diferita, dar majoritatea producatorilor garanteaza perioada de exploatare intre 20-25 ani si 10ani pentru capacitatea initiala.  

Criteriul de baza pentru compararea diferitor tipuri de elemente este pretul unui Watt capacitate de varf si nu randamentul nominal.

Pretul unui kWh este intre 8 si 10 eurocenli.

 
Prioritati

- siguranta inalta - initial elementele fotovoltaice au fost elaborate ca tehnologii cosmice, rezistente pentru conditii extreme si de durata lunga de viata; astazi aceste elementele sunt folosite la obtinerea energiei electrice zi de zi pe pamant, pastrand calitatile de siguranta initiale;

- cheltuieli curente mici - elementele folosesc lumina solara, combustibil gratis. Datorita lipsei componentelor mobile, nu necesita ingrijire deosebita. Sunt rentabile mai ales in locuri izolate, spre exemplu, statii de comunicatie, cabane, alte;

- ecologic curate - nu consuma combustibil fosil, deci nu polueaza, iar in lipsa componentelor mobile nu se formeaza zgomote (nu produc poluare sonora), deci poate fi utilizat nemijlocit la consumator. 

- comoditate si cheltuieli mici la instalare - sistemele fotovoltaice pot fi de diferite marimi, fiind acomodate la preferintele consumatorului, marind sau micsorand ulterior capacitatea. Pot fi mobile si, deci, pot fi utilizate in diverse locuri. 

- cheltuieli mici la transportarea energiei produse - fiind instalate in apropierea nemijlocita a consumatorului nu necesite retele sau lungimi mari fire de transport a energiei electrice. Este o prioritate esentiala, deoarece se cunoaste ca costul transportarii constituie circa 50% din costul final a energiei electrice. 

Capitolul 5. Implementarea Energiei Alternative in Zona Calvin

Conform celor mai sus prezentate s-a analizat posibilitatea utilizarii energiei alternative ca sursa suplimentara de energie pentru satisfacerea necesarului de putere, in conditiile protectiei mediului inconjurator, tinand cont de conditiile specifice ale zonei si de analiza tehnico-economica asupra solutiilor considerate.

Conform observatiilor meteorologice privind resursele de vant ale Romaniei prezentate in figura 5.1. precum si din harta solara a Romaniei prezentata in figura 5.2. se constata urmatoarele:

1. zona Cavnic si in special zona Transilvaniei este o zona cu vanturi relativ slabe (<7 m/s) in cea mai mare parte a anului. Ocazional s-au inregistrat si vanturi cu o viteza mai mare dar de scurta durata si care nu pot influenta caracteristica energetica a zonei.

2. radiatila solara in zona respectiva este cuprinsa intre 4559.8-4670,5 MJ/mp

Inconsecinta in calcul de eficienta analizat s-a luat in considerare urmatoari parametrii:

zona de amplasament: zona montana inalta;

viteza medie a vantului circa 7 m/s la 50 m deasupra solului;

densitatea aerului 1225 kg/m³ ;

intensitatea turbulentelor circa 10-15% din viteza constanta a vantului;

radiatia luminoasa 4559.8-4670,5 MJ/mp

Tinant cont de cele prezentate mai sus s-au desprins urmatoarele concluzii privind eficienta utilizarii energiilor alternative:

5.1. Energia eoliana

Datorita conditiilor meteorologice si de protectie a mediului din analiza randamentului optim a diferitelor tipuri de centrale (conform tabelului de mai jos) rezulta ca centralele eoliene care se preteaza zonei respective sunt centrale cu o putere instalata de circa 0,5 kW.

Fig 5.1. Resursele de vant ale Romaniei

Fig 5.2. Harta Solara a Romaniei

Caracteristice tehnice ale acestor centrale sunt prezentate in tabelul urmator:

Diametru palelor - 90 m

Inaltime - 80 m

Viteza de rotatie a turbinei 8,8-14,9 rpm

Randament 0,45

Zgomot maxim 30-50 dB

Tensiunea de evacuare din turbina - 0,4 kV

Se constata ca pentru acoperrirea necesarului de putere (10 mW) sunt necesare instalarea a circa 20 de centrale eoliene pe dealurile inconjuratoare.

Avantaje

Avantajele utilizarii acestui tip de energie deriva tocmai din faptul ca este o energie regenerativa fara implicatii asupra poluarii mediului. Emisia de substante poluante si gaze cu efect de sera este zero de, datorita faptului ca nu se ard combustibili

Centralel eoliene nu reclama intretinere (practic o revizie odata la un an) ceea ce conduce la reducerea drastica a costurilor de mentenanta.

Cel mare avantaj al utilizarii energiei eoliene il constituie pretul redus al kWh-ului, energia vantului fiind o resursa inepuizabile care nu solicita nici un fel de interventie din partea omului.

In prezent s-a ajuns la preturi ale kWh-ului de 6-8 eurocenti.

Dezavantaje

Datorita conditiilor meteorologice din zona se impune instalarea unor centrale eoliene cu o putere relativ mica de circa 0,5 MW. Aceasta conduce la un pret al kW instalat relativ mare ce circa 400 000 - 600 000 euro/MW.

De asemenea energia eoliana nu poate ajunge direct la consumator, necesitand o statie de conexiune pentru intergrarea in reteaua existenta.

Pentru a limita impactul vizual, evacuarea puterii se realizeaza prin cabluri de 0,6 kV (de la fiecare turbina in parte) intr-o statie electrica de conexiuni de la care prin retele electrice de joasa si medie tensiune se alimenteaza diferiti consumatori in parte.

Aceasta investitie conduce la cresterea pretului de instalare a unui kW cu inca 100 000-150000 euro/MW.

Nu in ultimul rand poluarea vizuala si sonora intr-o zona cu potential turistic constituie un factor perturbator deosebit de important.

Instalatii de 0,5 mW avand un zgomot de circa 30-50 dB, care se poate amplifica pana la 60-80 dB in functie de conditiile atmosferice (umiditate, densitate a aerului) fapt ce devine suparator pe perioade indelungate.

In general instalatiile de acest tip nu se monteaza in apropierea zonelor locuite. O amplasare a acestor centrale eoliene in zona mai indepartate ar conduce la cresterea kW-ului instalat.

5.2. Energia solara

Utilizarea energiei solare ca atare (sisteme autonome) pentru acoperirea necasului de putere (10 m) este practic imposiba datorita suprafelelor imense (mii de metri patrati acoperiti cu celule fotovoltaice).

Conversia energiei solare in energie electrica fiind de 1kW*h=3.5 MJ.

Daca nu am tine cont de limitarile tehnologice, radiatia solara ar putea asigura acest surplus de putere pe o suprafata de numai 1000 mp.

Cele mai performante panouri fotovoltaice pot produce o putere de circa 150 W la o suprafata ocupata de numai 0,4 mp. Asta ar conduce la o suprafata necesara de circa 30000 mp, lucru imposibil.

Energia solara poate fi in schimb utilizata ca Sisteme conectate la retele electrice - reprezinta, practic, statii electrice mici, care livreaza energie electrica direct in reteaua comuna a consumatorului si poate fi utilizata la alimentarea obiectelor electrocasnice pe parcursul unei zile.

Aceasta constituie o sursa suplimentara de energie si nu poate fi considerata ca o alternativa in alimentarea cu energie electrica clasica (retele electrice).

Panourile solare pot fi instalate pe acoperisurile caselor, in diferite locuri special amenajate si in oricare alta zona fiind de fapt sisteme individuale

Avantaje

Avantajul principal al acestui sistem conectat la reteaua electrica il constituie reducerea costurilor energiei electrice platite de consumator.

De asemenea conduce la reducerea emisiilor de substante poluante si gaze cu efect de sera, datorita reducerii necesarului de energie din sistem.

Dezavantaje

Energia solara produsa de panourile solare nu poate substitui energia clasica datorita caracterului eu variabil si doar o poate completa, contribuind la reducerea costurilor consumatorului.

Cantitatea de energie solara depinde foarte mult de conditiile atmosferice (numarul de zile insorite /an).

Dupa cum se observa din masuratorile de mai jos cantitatea de energie difera foarte mult intre diferitele luni ale anului.

lunile                 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Iradierea la inclinatie

cu unghi optim:

(Wh/m2/day)   2252 2986 3908 4938 5572 5652 5927 5876 5239 4236 2394 1874

Conduce la cresterea valorii de investitie precum si a costurilor de intretinere a instalatiilor pe durata unui an, dar acest lucru poate fi recuperat din economia de energie electrica.

5.3. Alimentarea din retelele electrice aeriene (clasica)

Alimentarea zonei turistice din reteaua de distributie de MT (20 kV) constituie cea mai simla si economica varianta de satisfacere a cererii suplimentare de putere.

Pentru indeplinirea criteriilor perecizate la punctul 4.1. este necesara realizarea unui racord in 110 kV si a unei statii de distributie 110/20 kV.

Costurle de investitie se ridica la circa 3 mil euro ceea ce conduce la un cost specific de circa 300 000 euro/MW.

De asemenea asigura in inalt grad de siguranta in exploatare si o stabilitate a sistemului.

Dezavantaje

Principalul dezavantaj al acestei solutii il implica impactul asupra mediului a retelelor electrice

Principalele tipuri de poluari pe care retelele electrice le genereaza asupra mediului inconjurator sunt:
   vizuala - deteriorarea peisajului;
   sonora:
       - zgomote produse de functionarea sau vibratii ale elementelor (conductoarelor) retelelor electrice si in special, a transformatoarelor;
       - zgomote produse de descarcarea corona pe liniile de inalta si foarte inalta tensiune;
   electromagnetica: efecte sonore si luminoase ale descarcarii corona, perturbatii radio si ale emisiunilor de televiziune, influente ale campului electric si magnetic asupra organismelor vii;

psihica si pericole (riscuri) de accidente:
       - teama provocata de apropierea de retelele electrice si de efectele vizuale si sonore ale acestora;
       - accidente, cazuri mortale.

   ecologica:
       - ocuparea terenurilor;
       - defrisarea padurilor;
       - protectia naturii si a peisajului;
       - influenta asupra instalatiilor si constructiilor, etc.

Pentru liniile electrice de medie si joasa tensiune impactul cu mediul inconjurator se refera, indeosebi la: ocuparea terenurilor, defrisarea padurilor, poluarea vizuala si impactul cu alte elemente de constructii si instalatii.

Poluarea vizuala

Incercari si propuneri de limitare a efectelor negative s-au facut si se cauta si in continuare, ele vizand atat designul stalpilor cat si a traseelor prin ascunderea liniilor electrice in spatele unor elemente naturale.

Se poate realiza "Camuflarea" liniilor electrice aeriene se aplica la traversarea soselelor cu ajutorul unor zone impadurite sau pe traseu prin folosirea denivelarilor naturale ale solului. Deasemenea amplasarea retelei electrice de MT si Jt se poate realize pe stalpi de lemn perfect integrati cu mediul, impactul visual reducandu-se considerabil.

Poluarea sonora

Poluarea sonora genereaza multiple efecte asupra organismului, in functie de trei parametri: intensitate (tarie), inaltime (frecventa) si durata.

Liniile electrice aeriene de inalta si foarte inalta tensiune sunt insotite in functionarea lor de un zgomot specific determinat de descarcarea corona (descarcari electrice incomplete in jurul conductoarelor sub tensiune). Ca orice descarcare electrica, acest fenomen este insotit de zgomote si de emisie de lumina. Acest fenomen se observa in special la liniile de foarte inalta tensiune si putin la liniile de 110 kV.

La retelele de MT acest fenomen nu este perceput.

Poluarea electromagnetica

Descarcarea corona care apare in instalatiile de inalta (110 Kv) si foarte inalta tensiune este insotita de aparitia de o succesiune de impulsuri de curent de scurta durata.

Perturbatiile electromagnetice, de inalta frecventa, determinate de descarcarea corona cresc odata cu intensitatea ploii si se manifesta mai ales, in zone cu intensitati slabe ale semnalului TV, ca si in cazul unei montari nefavorabile a antenei de receptie. Se poate ajunge la nivele perturbatoare de (4070) dB, la o frecventa de 75 MHz.

Prezenta descarcarii corona in instalatiile de inalta tensiune conduce si la pierderi de energie electrica, care sunt dependente de o serie de factori constanti (tipul stalpului, sectiunea conductorului fascicular, distanta dintre conductoarele unui fascicul si distanta dintre faze) si factori variabili (tensiunea de serviciu a liniei electrice, conditiile meteorologice, starea suprafetei conductoare, clemelor si armaturilor, tipul si gradul de poluare al izolatoarelor). 

Pentru diminuarea acestor efecte se vor utiliza conductoare jumelate cu diametru mare  reducand astfel perturbatiile electromagnetice

Capitolul 6. Concluzii

Alegerea solutiei optime de alimentare a zonei turistice Cavnic s-a realizat pe baza compararii caracteristricilor principale ale variantelor analizate pe baza unor criterii bine definite. S-a acordat un punctaj fiecarui criteriu in parte astfel:

1 - pentru cazul cel mai defavorabil

3 - pentru cazul cel mai favorabil

Solutia adoptata este varianta care intruneste punctajul maxim

S-au analizat urmatoarele cariante:

- energia eoliana;

- sistemul mixt energie solara si retele electrice aeriene

- retele electrice aeriene;

Nu s-a luat in considerare sistemele autonome de energie solara datorita imposibilitatii realizarii lor din considerente de spatiu.

Criteriile considerate sunt urmatoarele:

Din cele analizate se pot desprinde urmatoarele concluzii:

Energia eoliana

Desi reprezinta o sursa regenerativa de energie practice inepuizabila nu este intotdeauna cea mai viabila solutie.

Depinde foarte mult de o serie de parametrii variabili, necontrolabili care practic conduc la ineficienta investitiei in productia eoliana.

Pentru zonele rurale sau urbane in dezvolatare alimetarea cu centrale eoliene depinde foarte mult de conditiile meteo de pozitia geografica, fiecare caz necesitand o analiza tehnica-economica.

Datorita dezvoltarii tehnologice pretul centralelor eoliene a scazut foarte mult. Astfel intre o centrala eoliana de 0,5 MW si una de 2,5 MW pretul este aproape triplu, insa energia produsa este de 5 ori mai mare.

Aceasta diferenta scade odata cu cresterea puterii centralelor.

Prin prisma eficientei investitiei energia eoliana este rentrabila ca zona de productie, asa numitele ferme eoliene (echivalentul unor centrale electrice clasice) caracterizate printr-un numar mare de turbine cu o putere instalata ridicata si amplasate in zone cu caracteristici meteorologice favorabile.

Instalarea locala pentru alimentarea diferitelor zone de consum in functie de necesitati nefiind o solutie fezabila.

Sistemul Mixt (Sisteme eoliene conectate la retele electrice) si retelele electrice clasice (retele electrice aeriene) reprezinta cele mai viabile solutii in satisfacerea cererii de putere a diferitilor co nsumatori.

Practic intre cele doua variante nu exista nici o diferenta pe termen lung, costurile generale de investitie putind fi recuperate.

Singurul avantaj al retelei clasice fiind costul de investitie mai mic.