|
|
|
In prezent se atesta o dezvoltare accelerata a electrificarii rurale descentralizate in tarile in curs de dezvoltare folosind energia solara. Desi tehnologia fotovoltaica se considera scumpa, rata de crestere a productiei mondiale de celule fotovoltaice in anul 2000 a constituit 60,5% .
Motivele care limiteaza aplicarea solutiei traditionale - conversia termica a combustibilului fosil in energie electrica si distribuirea ei prin retele - sunt urmatoarele:
1. majoritatea consumatorilor rurali de energie electrica sunt situati la distante mari de la retelele electrice deja existente si densitatea lor este mica;
2. cererea de energie electrica este mica si se incadreaza in limita de 10 20kWh/zi;
3. de obicei, energia electrica este folosita pentru iluminare, telecomunicatii si in actionarile electrice ale micilor instalatii motorizate: pompe electrice, scule de atelier de mica putere, etc.
In aceste conditii electrificarea pe calea traditionala prezinta o solutie ineficienta atat din punct de vedere economic cat de mediu, deoarece cresc investitiile si cheltuielile de exploatare.
Dintre aplicatiile sistemelor fotovoltaice se pot mentiona :
a. Aplicatii rurale
Asigura alimentarea cu energie a echipamentelor din spitale, sisteme de irigatii sau instalatii de alimentare cu apa sunt doar cateva exemple. Potentialul rural pentru alimentarea cu energie prin celulele fotovoltaice este enorm.
S-a estimat ca peste 2 miliarde de persoane in lume nu au electricitate, care traiesc intr-un climat ideal pentru implementarea celulelor fotovoltaice. Un refrigerator fotovoltaic costa cca. 3000 4000USD.
Ca numar in aplicatiile celulelor fotovoltaice predomina instalatiile de iluminat a cladirilor, caselor, la scoli, spitale.
De asemenea sunt folosite pentru iluminatul stradal, in tunele sau ca iluminat de siguranta. Un scop poate fi si incarcarea bateriilor de masina folosite nu numai la masina ci si in alimentarea televizoarelor si aparatelor radio.
b. Alimentarea instalatiilor de pompare
Exista in lume peste 10000 de pompe de apa alimentate cu energie furnizata de celulele fotovoltaice. Astfel de pompe sunt utilizate pentru irigatii, alimentarea curenta a caselor mergand pana la alimentarea cu apa a crescatoriilor de pesti.
In India se gasesc cele mai multe instalatii de acest gen (peste 500). In multe cazuri energia furnizata de celulele fotovoltaice este convertita in energie potentiala a apei.
c. Aplicatii profesionale
Aceste aplicatii includ sisteme de comunicatii (transmisie radio, telefonie) sisteme de monitorizare si control (cercetari stiintifice, activitati seismice, monitorizarea climei, colectarea datelor despre trafic), semnalizare pentru caile ferate, etc.
d. Aplicatii spatiale
Generatoarele fotovoltaice raman cea mai buna alegere pentru alimentarea cu energie a satelitilor aflati pe orbite in jurul Pamantului. Segmentul comercial principal este dominat actualmente de telecomunicatii folosind satelitii.
Una din solutiile de viitor pentru instalatiile electroenergetice solare o constituie aceea a
utilizarii unor sateliti artificiali geostationari, pe care sa fie plasate sisteme de conversie solaroelectrice. Energia electrica produsa astfel - de exemplu de un satelit de 50km2, mentinut pe orbita la 36000km de ecuatorul pamantesc - urmeaza a fi transmisa de o antena catre pamant si convertita apoi aceasta energie la parametrii doriti. Pe aceasta cale s-ar obtine o putere de pana la 20000MW.
In acest mod se asigura independenta practic totala a functionarii instalatiilor solare de ciclul zi - noapte, de ciclul anotimpurilor si de factorii meteorologici de pe Pamant, precum si o reducere substantiala a spatiului ocupat pe pamant de aceste instalatii.
Conform datelor statistice, pentru Romania, pe baza masuratorilor si a modelelor dezvoltate, radiatia solara anuala pe o suprafata orizontala variaza de la 1500kWh/m2 (Dobrogea) la 1300 kWh/m2 (Podisul Transilvaniei) .
Aceste cifre sunt atractive pentru promovarea activitatilor in domeniul fotovoltaic; o prioritate ar trebui sa se acorde aplicatiilor in zonele rurale cu consum mic, unde extinderea retelei electrice intampina probleme tehnice, economice si de mediu. Pe baza activitatilor in domeniul fotovoltaic din ultimele doua decenii, se pare ca exista infrastructura si potentialul uman necesar pentru cercetare-dezvoltare, ca si cercetari de baza in cadrul institutelor si universitatilor.
Avand in vedere experienta europeana in producerea modulelor fotovoltaice in ultimii 15 anii, se observa ca:
randamentul celulelor solare pentru aplicatii comerciale a crescut substantial (aproape de doua ori);
tensiunea de functionare, precum si fiabilitatea sunt mari, iar defectiunile sunt limitate;
costurile au scazut semnificativ (preturile actuale sunt sub 3,5$/W);
Dezvoltarea de componente pentru sistemele fotovoltaice, cum ar fi: regulatoare de sarcina pentru acumulatorii electrici, sisteme de conditionare a energiei electrice, baterii de stocare, sisteme de monitorizare si control, sunt foarte importante pentru functionarea fiabila o sistemului fotovoltaic, pentru cresterea randamentului sau global si reducerea costurilor.
Pe langa proiectarea atenta a sistemelor fotovoltaice pentru diferite aplicatii, in care metodologia corespunzatoare ar trebui introdusa, dezvoltarea de componente este o preocupare deosebita pentru institutele de cercetari si industrie.
Exista multiple posibilitati de imbunatatire a randamentului si de reducere a costurilor, obiective esentiale pentru sistemele fotovoltaice. Sistemele fotovoltaice autonome acopera o arie larga a aplicatiilor ce pot fi dezvoltate in teritoriu, in locurile indepartate de reteaua de distributie a energiei electrice si cu un necesar scazut de energie electrica.
Republica Moldova, de asemenea, are statut de TCD, dar infrastructura electroenergeticii difera de cea din TCD din Asia, Africa si America Latina. Densitatea populatiei si deci a consumatorilor de energie electrica ce revine la un kilometru de retea electrica este cu mult mai mare.
Majoritatea absoluta a localitatilor rurale, unitatilor economice este conectata la retelele electrice publice si ar parea ca argumentele in defavoarea electrificarii traditionale mentionate mai sus nu pot fi valabile si pentru tara noastra.
Dar studiile efectuate in ultimii ani , demonstreaza existenta a sute de consumatori mici de energie electrica si dispersati teritorial pentru care unica solutie rationala este cea oferita de tehnologia PV.
Vom mentiona aici doar trei categorii de astfel de consumatori: instalatiile de pompare a apei pentru irigarea mica, posturile de lansare a rachetelor antigrindina si micii consumatori de energie electrica dispersati teritorial.
Prin Hotararea Guvernului RM Nr. 256 din 17.04.2001 'Cu privire la reabilitarea sistemelor de irigare' s-a aprobat Programul de reabilitare a sistemelor de irigare pe perioada 2001 - 2008. Conform acestui Program se prevede irigarea suprafetelor mici de 1, 5, 10 ha. Capacitatea totala a irigarii mici constituie 36 mii ha sau 22 % din suprafata irigabila totala de circa 160 mii ha. Ca surse de apa se vor folosi cele 3000 de acumulari de apa, lacuri etc. din care cele mai importante sunt 411.
Cu scopul de a evalua numarul de consumatori potentiali de energie electrica fotovoltaica s-au analizat datele statistice cu privire la producerea legumelor in gospodariile taranesti (GT). in a. 2000 numarul total de GT a constituit 131,6 mii in posesia carora se aflau 285,4 mii ha de terenuri agricole sau, in mediu, cate 2,2 ha la o GT.
Productia legumelor in GT a constituit 87 mii tone sau 24 % din productia totala pe tara si a fost obtinuta de pe o suprafata de 12,6 mii ha. in ipoteza ca toata suprafata de 2,2 ha a fost insamantata cu legume, obtinem numarul minim de GT de 5700 care au necesitate de apa pentru irigare.
Conform unui studiu sociologic efectuat in august 2001 de Organizatia neguvernamentala 'Federatia Nationala AGROinform' in colaborare cu Centrul 'Contact', circa 23,5 % de GT din cele chestionate au ca activitate principala cultivarea legumelor. Astfel, numarul real de consumatori de apa pentru irigare poate fi de 5-6 ori mai mare.
Electrificarea caselor si a gospodariilor taranesti in zonele rurale ar trebuie considerata ca cea mai importanta aplicatie fotovoltaica. Aceasta ar contribui la imbunatatire vietii sociale, economice si culturale a locuitorilor.
Urmatoarele regiuni sunt vizate cu prioritate:
Delta Dunarii;
Zona muntilor Carpati;
Campia Romana.
Se estimeaza ca aproximativ 10000 de case si scoli, dispuse in peste 500 de localitati, pot fi electrificate prin utilizarea sistemelor fotovoltaice.
Tehnologia fotovoltaica este o tehnologie moderna pentru obtinerea energiei electrice si astazi este o solutie corespunzatoare pentru electrificarea zonelor rurale, atat in tarile dezvoltate, cat si in tarile in curs de dezvoltare. Realizarea unor module fotovoltaice performante si de cost redus reprezinta principala motivatie a dezvoltarii aplicatiilor fotovoltaice.
Marile laboratoare din Europa, S.U.A., Japonia si alte tari depun eforturi pentru obtinerea unor module fotovoltaice cat mai ieftine si mai eficiente, cu rezultate promitatoare, intreprinderile de servicii publice considera ca in secolul XXI, celulele fotovoltaice solare vor reprezenta o sursa fiabila de energie care trebuie integrata in sistemele de producere a energiei electrice, fara nici un impact negativ asupra mediului.
In prezent, pot fi promovate aplicatii autonome la scara mica, in zonele rurale cu necesar scazut de energie. Aceste aplicatii sunt simple, aproape ca nu necesita intretinere si sunt competitive cu procedeele conventionale de producere a energiei electrice.
Experienta castigata de o serie de tari din UE privind dezvoltarea si exploatarea aplicatiilor ar putea fi utila pentru Romania.
Proiecte de sisteme fotovoltaice demonstrative realizate in Romania:
IPA SA Bucuresti - Proiectul PECO - Centrala pilot PV termosolara pentru o ferma din Romania;
IPA SA Bucuresti - Proiectul INCO - COPERNICUS PV Mediu, privind realizarea de unitati standard PV de putere mica pentru protectia mediului in zone montane izolate (Muntii Bucegi);
ICEMENERG Bucuresti - Proiect PV 3000W Cernei, Arad;
Universitatea "Valahia" Targoviste - Proiect Amfiteatru solar.
