Pagina documente » Stiinte Economice » Aspecte tehnico - economice privind utilizarea energiei regenerabile

Despre lucrare

lucrare-licenta-aspecte-tehnico-economice-privind-utilizarea-energiei-regenerabile
Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.
lucrare-licenta-aspecte-tehnico-economice-privind-utilizarea-energiei-regenerabile


Cuprins

CUPRINS:
Pag
Capitolul 1. STUDIU DOCUMENTAR DIN LITERATURA DE SPECIALITATE.............4
1.1 Surse regenerabile de energie: notiuni generale ......4
1.1.1 Stadiul surselor regenerabile pe plan mondial...4
1.1.2 De ce biogaz? Ce este biogazul? .........7
1.1.3 Actiunea Biogaz. Situatia in tarile europene ..12
1.2 Producerea si utilizarea biogazului pentru obtinerea de energie .......18
1.2.1 Producerea si valorificarea biogazului18
1.2.2 Factorii care influenteaza productia de biogaz ..21
Capitolul 2. CONSIDERATII GENERALE.............28
2.1 Cadrul legislativ specific din Rominia si UE ...........28
2.1.1 Directiva UE 2004-8-EC privind promovarea cogenerarii ......28
2.2 Strategia energetica a Rominiei pe termen mediu (2003-2015) ........37
Capitolul 3. SOLUTII TEHNICO-ECONOMICE DE COGENERARE.........40
3.1 Principiul cogenerarii. Descrierea unei unitati de cogenerare..........40
3.2 Cogenerarea in Rominia ......43
3.3 Tehnologii traditionale de cogenerare .....45
3.3.1 Cogenerare cu turbina cu abur .........45
3.3.2 Cogenerare cu turbina cu gaze .........47
3.3.3 Cogenerare cu motoare cu combustie interna .48
3.3.4 Cogenerare cu ciclu combinat abur-gaze ........50
3.4 Diferite modele de instalatii de biogaz. Exemple realizate in Rominia.....51
3.4.1 Instalatii mici de biogaz de 5 si 10 mi ..........51
3.4.2 Instalatii de capacitate mijlocie ...........53
3.4.3 Instalatii mari de biogaz .57
Capitolul 4. PROIECTAREA UNUI SISTEM DE ALIMENTARE CU ENERGIE ELECTRICA SI TERMICA BAZAT PE POTENTIAL DE BIOGAZ ............. 59
4.1 Locatia ............59
4.2 Stabilirea potentialului fermei agricole.....60
4.3 Consum de energie electrica si termica.....62
4.4 Stabilirea necesarului de biogaz pentru energie termica si electrica..62
4.4.1 Necesarul de energie termica pentru prepararea hranei....63
4.4.2 Necesarul de energie termica pentru incalzirea apei menajere........64
4.4.3 Necesarul de energie termica pentru incalzirea locuintei.64
4.4.4 Necesarul de energie electrica............65
4.5 Determinarea parametrilor sistemului ....67
4.5.1 Stabilirea schemei generale..67
4.5.2 Criterii de alegere si dimensionare a instalatiei de biogaz67
4.5.3 Predimensionare fermentator..............70
4.5.4 Stabilirea solutiei pentru grupul masina termica-generator electric71
4.5.5 Alegerea generatorului electric...........73
4.5.6 Evaluarea fluxurilor energetice (energie termica, energie electrica)..............75
4.5.7 Calculul randamentului .......77
Concluzii .........77
Capitolul 5. ASPECTE ECONOMICE. EVALUAREA DE COSTURI
5.1 Determinarea tarifului la sursa de referinta si evolutia acestuia........78
5.1.1 Determinarea ratei de crestere a tarifului de referinta la electricitate si energie th........78
5.1.2 Efectul apropierii sursei de referinta de locul de amplasament al sursei noi..79
5.2 Alegerea duratei de studiu in calculele eficientei investitiilor..............80
5.3 Determinarea pretului de cost al energiei electrice si termice produse in instalatiile de cogenerare..............82
5.3.1 Pretul de cost al energiei produse in instalatiile de cogenerare.......82
5.3.2 Analiza factorilor ce determina rentabilitatea unui proiect de cogenerare.....83
5.3.3 Analiza numerica a eficientei economico-financiara a proiectelor de cogenerare........86
5.3.4 Analiza sensibilitatii rentabilitatii proiectelor de cogenerare la variatia factorilor
incerti....89
Concluzii.........92
BIBLIOGRAFIE .94

EXTRAS DIN DOCUMENT

?

CAPITOLUL 1

STUDIU DOCUMENTAR DIN LITERATURA DE SPECIALITATE

1.1 Surse regenerabile de energie - notiuni generale

1.1.1 Stadiul surselor regenerabile pe plan mondial

Energiile regenerabile nu produc emisii poluante si prezinta avantaje pentru mediul mondial si pentru combaterea poluarii locale. Obiectivul principal al folosirii energiilor regenerabile il reprezinta reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera.

Dezvoltarea surselor regenerabile de energie ca o resursa energetica semnificativa si nepoluanta este unul din principalele obiective ale politicilor energetice mondiale care, in contextul dezvoltarii durabile, au ca scop cresterea sigurantei in alimentarea cu energie, protejarea mediului inconjurator si dezvoltarea la scara comerciala a tehnologiilor energetice viabile.

De la adoptarea in 1997 a Protocolului de la Kyoto asupra Conventiei Cadru a Natiunilor Unite despre schimbarile climatice (1992), industria surselor regenerabile de energie a fost impinsa catre capitalizare pe o piata globala a energiei regenerabile. Prin acest protocol, tarile dezvoltate au stabilit drept tinta reducerea pana in 2012 a gazelor cu efect de sera cu 5,2 % fata de nivelul din 1990.

Protocolul de la Kyoto a fost semnat in Decembrie 1997 la Conferinta din Japonia de catre 84 de natiuni, insa ratificat doar de catre 37, majoritatea din acestea fiind tari in curs de dezvoltare. Acestui protocol i-au urmat multe astfel de intelegeri si angajamente la nivel mondial si european in dorinta unei dezvoltari durabile a lumii, cum ar fi Agreementul de la Haga (noiembrie 2000) sau Bonn (iulie 2001).

Problema adoptarii unei tinte comune in ceea ce priveste energia regenerabila a ramas una dintre cele mai controversate, intarziind zile intregi agreementul asupra Planului comun de implementare a surselor regenerabile de energie. Nu a fost fixata nici o tinta, insa toate tarile au recunoscut necesitatea cresterii de surse regenerabile in totalul energiei furnizate. În final, pe 4 Septembrie 2002 a fost semnat Planul de Implementare, inclusiv de catre Romania, care s-a pronuntat in favoarea surselor regenerabile si politicilor UE si mondiale (in special Protocolul de la Kyoto).

În anul 2000, ponderea surselor regenerabile in productia totala de energie primara pe plan mondial era de 13,8 %.

Din analiza ratelor de dezvoltare din ultimele trei decenii se observa ca energia produsa din surse regenerabile a inregistrat o crestere anuala de 2 %. Este evident ca pe termen mediu sursele regenerabile de energie nu pot fi privite ca alternativa totala la sursele conventionale, dar este cert ca, in masura potentialului local, datorita avantajelor pe care le au (resurse locale abundente, ecologice, ieftine, independente de importuri), acestea trebuie utilizate in complementaritate cu combustibilii fosili si energia nucleara.

Figura 1.1 Combustibilii in productia totala de energie primara pe plan mondial

Studiile oamenilor de stiinta au devenit in ultimii ani din ce in ce mai unanime in a aprecia ca o crestere puternica a emisiilor mondiale de gaze cu efect de sera va conduce la o incalzire globala a atmosferei terestre de 2 - 6 oC, pana la sfarsitul acestui secol, cu efecte dezastroase asupra mediului inconjurator. Prin schimbul natural dintre atmosfera, biosfera si oceane pot fi absorbite circa 11 miliarde de tone de CO2 din atmosfera (sau 3 miliarde de tone echivalent carbon), ceea ce reprezinta circa jumatate din emisiile actuale ale omenirii.

Aceasta a condus la o crestere permanenta a concentratiei de CO2 din atmosfera de la 280 de ppm inainte de dezvoltarea industriala la 360 ppm in prezent.

Estimand ca la sfarsitul acestui secol populatia globului va atinge circa 10 miliarde de locuitori, in conditiile unor drepturi de emisie uniforme pentru intreaga populatie, pentru a nu depasi concentratia de CO2 de 450 ppm in atmosfera, ar fi necesar ca emisiile pe cap de locuitor sa se limiteze la 0,3 tone C/locuitor, ceea ce pentru tarile dezvoltate reprezinta o reducere de 10 ori a actualelor emisii de gaze cu efect de sera.

Prognoza consumului de energie primara realizata de Consiliul Mondial al Energiei pentru anul 2050, in ipoteza unei cresteri economice de 3% pe an, fara o modificare a tendintelor actuale de descrestere a intensitatii energetice si de asimilare a resurselor energetice regenerabile, evidentiaza un consum de circa 25 Gtep, din care 15 Gtep din combustibili fosili.

Pentru a se pastra o concentratie de CO2 de 450 ppm, ceea ce reprezinta circa 6 Gt carbon, cantitatea maxima de combustibili fosili utilizabila nu trebuie sa depaseasca 7 Gtep, rezultand un deficit de 18 Gtep care ar trebui acoperit din surse nucleare si surse regenerabile. Rezulta ca pentru o dezvoltare energetica durabila nu ar trebui sa se depaseasca la nivelul anlui 2050 un consum de 13 - 18 Gtep, acoperit din combustibili fosili 7 Gtep, din nuclear 2 - 3 Gtep si restul de 4 - 9 Gtep din resurse regenerabile.

Pentru atingerea acestui obiectiv ambitios, propus de tarile Uniunii Europene, de a reduce de patru ori emisiile la orizontul anului 2050, se estimeaza o puternica “decarbonizare” a sistemului energetic, prin apelare atat la energia nucleara, dar mai ales la sursele regenerabile de energie.

Tinand seama de timpul de implementare a unor noi tehnologii si de inlocuire a instalatiilor existente, este necesar sa se accelereze ritmul de dezvoltare a noilor tehnologii curate si a celor care presupun consumuri energetice reduse.

Sursele regenerabile de energie sunt energia solara, energia eoliana, energia geotermala, hidrotermala, biomasa, energia hidrogenului si altele.

Sursele fosile poseda proprietati foarte folositoare care le-au facut foarte populare in ultimul secol. Din nefericire, sursele fosile nu sunt regenerabile.

Mai mult decat atat, acestea sunt responsabile de emisiile de CO2 din atmosfera, care sunt daunatoare unui climat ecologic. Utilizarea in continuare a surselor de energie fosile ar produce o crestere a emisiilor de CO2. Aproximativ 30 milioane tone CO2, CO, SO2 si NOx impreuna cu funingine si cenusa se degaja anual in utilizarea mijloacelor de transport, generarea caldurii si altele.

Electricitatea obtinuta din SRE:

În Romania, cantitatea totala de E-SRE a scazut de la 17,520 GWh in 1997 la 16,518 GWh in 2004. Aproape toata E-SRE este generata prin energie hidro. Productia de energie hidro la scara mare a totalizat 15,855 GWh in 2004. Contributia adusa de hidrocentralele mici este moderata, cu 658 GWh in 2004. Rata medie de crestere a energiei hidro este mica (in medie 5% pe an intre 1997 si 2004), in ciuda existentei unui potential mare (6 TWh mai mic decat 10 MW).

Programul statului roman include o rezolutie privind instalarea unei centrale de utilizare a energiei eoliene cu o capacitate totala de 120 MW pana in 2010. În 2004, fermele romanesti care utilizau energie eoliana au generat 2 GWh.

Figura 1.2 Productia de energie electrica din surse regenerabile, dupa tip (GWh)

Sursa: Comisia Europeana

http://ec.europa.eu/energy/res/legislation/share_res_eu_en.htm

1.1.2 DE CE „BIOGAZ”?

Pana nu de mult, problema energiei nu se punea cu dramatismul situatiei de acum. Dimpotriva, exista ideea ca niciodata aceasta problema nu va crea dificultati, caci se avea impresia ca exploatarea petrolului, care se generalizase in mai toate activitatile umane, a carbunilor, a gazelor naturale, va continua la infinit.