Curs de Analiză al Proiectelor de Energie EolianăCurs de Analiză al Proiectelor de Energie Eoliană

Analiză a Proiectelor de Analiză a Proiectelor de Energie EolianăEnergie Eoliană

Turbină eoliană de mare putere

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

ObiectiveObiective

• Trecere în revistă a elementelor deTrecere în revistă a elementelor de bază a sistemelor de Energie Eoliană bază a sistemelor de Energie Eoliană

• Ilustrarea elementelor cheie pentru Ilustrarea elementelor cheie pentru Analiza Proiectelor de Energie EolianăAnaliza Proiectelor de Energie Eoliană

• Introducerea Modelului RETScreenIntroducerea Modelului RETScreen®® pentru Proiecte pentru Proiecte de Energie Eolianăde Energie Eoliană

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

• Electricitate pentruElectricitate pentru Reţele centrale

Reţele izolate

Alimentarea consumatorilor izolaţi

Pomparea apei

…dar şi…

Susţinere pentru reţele de putere redusă

Expunere redusă la variaţia preţului energiei

Reducerea pierderilor datorate transportului şi distribuţiei energiei electrice

Ce anume asigură Sistemele Ce anume asigură Sistemele de Energie Eoliană?de Energie Eoliană?

Foto: Warren Gretz/ NREL Pix

Formă de turbina eoliană San Gorgino, Palm Springs, California, SUA

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Descrierea Turbinei de VântDescrierea Turbinei de Vânt

Aria măturată de

palete

Diametrul Rotorului

Schema Turbinei Eoliene cu Ax Orizontal

Fundaţie(Privire laterală)

Legături electrice subterane

(Privire din faţă)

Înălţimeaaxului

Turn

• ComponenteComponente Rotor Reductor Turn Fundaţie Comandă /

Automatizare Generator

• TipuriTipuri Axe orizontale

Cele mai folosite

Control sau proiect pentru rotirea axei rotorului după direcţia vântului

Axe verticale Mai puţin folosite

Paletele rotorului

Nacelă cu reductor şi generator

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Utilizarea Energiei EolieneUtilizarea Energiei Eoliene

• Fără reţeaFără reţea Turbine mici (50 W până la 10 kW)

Funcţionare în paralel cu acumulatori

Pomparea apei

• Reţea izolatăReţea izolată Turbine tipice de 10 până la 200 kW

Reduce costurile de generare în zonele izolate: sistem diesel-eolian hibrid

Consumatori alimentaţi radial

• Reţea centralăReţea centrală Turbine tipice de 200 kW până la 2

MW

Ferme de vânt cu turbine multipleFoto: Charles Newcomber/ NREL Pix

Turbină fără reţea, 10-kW, Mexic

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Elemente ale Proiectelor de Elemente ale Proiectelor de Energie EolianăEnergie Eoliană

• Evaluarea Evaluarea resurselor de vântresurselor de vânt

• Evaluarea mediuluiEvaluarea mediului

• Aprobări necesareAprobări necesare

• ProiectareProiectare

• ConstrucţieConstrucţie Drumuri

Linie de transmisie

Post de transformare

Foto: Warren Gretz/NREL Pix

Foto: GPCo Inc.

Instalarea unui stâlp meteorologic de 40 m, Quebec, Canada

Staţie electrică, California, SUA

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

• Viteze medii mari ale vântului sunt Viteze medii mari ale vântului sunt esenţialeesenţiale Media de 4 m/s anuală este minimă Oamenii au tendinţa de a supraestima vântul Viteza vântului tinde să crească în înălţime

• Resurse fiabileResurse fiabile Zone de costă Creste ale versanţilor mari Trecători Terenuri deschise Văi cu curenţi de aer

• Vântul este prezent mai multVântul este prezent mai mult Iarna decât vara Ziua decât noaptea

Resurse de vântResurse de vânt

1 MW Turbine Power Curve

0

200

400

600

800

1,000

1,200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Wind speed (m/s)

Po

wer

(kW

)

Curba de putere a unei turbine de 1 MW

Pu

tere

(k

W)

Viteza vântului (m/s)

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Costurile Sistemului de Costurile Sistemului de Energie EolianăEnergie Eoliană

• Ferme eolieneFerme eoliene 1.500 $/kW instalat

Exploatare & Întreţinere: 0,01 $/kWh

Preţ de vânzare energie electrică: 0,04-0,10 $/kWh

• Turbine unice & reţele izolateTurbine unice & reţele izolate Costuri mai mari

(mai multe specificaţii pentru proiect)

Studiu de fezabilitate, proiectare& inginerie reprezintă o parte mare a costurilor

• Este de aşteptat ca înlocuirea unui component Este de aşteptat ca înlocuirea unui component important să coste de la 20 până la 25% din valoarea important să coste de la 20 până la 25% din valoarea iniţialăiniţială

Paletele rotorului sau reductorului

0% 20% 40% 60% 80%

Balance of plant

Turbines

Engineering

Development

Feasibility Study

Portion of Installed Costs

Studiu de fezabilitate

Dezvoltare

Inginerie

Turbine

Construcţii / Montaj

Repartiţia costurilor de instalare

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Considerente ale Proiectelor Considerente ale Proiectelor de Energie Eolianăde Energie Eoliană

• Constrângeri şi criteriiConstrângeri şi criterii Admisibil din punctul de vedere al

mediului

Acceptul populaţiei

Interconexiuni între reţele şi capacitate de transmisie

• Finanţare, rate ale dobânzii, Finanţare, rate ale dobânzii, rate de schimb valutarrate de schimb valutar

• O resursă de vânt fiabilă reduce esenţial costurile de producţieO resursă de vânt fiabilă reduce esenţial costurile de producţie Evaluarea corectă a resurselor este o investiţie valoroasă

• Sursă suplimentară de venitSursă suplimentară de venit Credite guvernamentale / ale serviciilor publice sau prime de Energie verde

Vânzări de credite pentru reducerea emisiilor

Turbine ale Fermei de vânt Le Nordais, Quebec, Canada

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Exemple: Europa şi SUAExemple: Europa şi SUA

Sisteme de Energie Eoliană în reţea Sisteme de Energie Eoliană în reţea centralăcentrală

• Generarea intermitentă nu este o Generarea intermitentă nu este o problemă: 17% din energia electrică din problemă: 17% din energia electrică din Danemarca are provenienţă eoliană Danemarca are provenienţă eoliană

• Proiecte rapid realizabile (de la 2 la 4 ani) Proiecte rapid realizabile (de la 2 la 4 ani) care pot să crească pentru a răspunde care pot să crească pentru a răspunde cereriicererii

Foto: Warren Gretz/ NREL Pix

Fermă de vânt în Palm Springs, California, SUA

• Terenul poate fi folosit în alte Terenul poate fi folosit în alte scopuri, în agriculturăscopuri, în agricultură

• Câteodată persoane fizice, Câteodată persoane fizice, companii şi întreprinderi deţin şi companii şi întreprinderi deţin şi operează o turbinăoperează o turbină

Foto: Danmarks Tekniske Universitet

Fermă de vânt pe coastă, Danemarca

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Exemple: India şi CanadaExemple: India şi Canada

Sisteme de Energie Eoliană în reţea Sisteme de Energie Eoliană în reţea izolată izolată

• Generarea electricităţii este scumpă datorită costurilor Generarea electricităţii este scumpă datorită costurilor de transport al combustibilului diesel în zone izolatede transport al combustibilului diesel în zone izolate

Turbinele eoliene reduc consumul de combustibil diesel

• Fiabilitatea & întreţinerea sunt importanteFiabilitatea & întreţinerea sunt importante

Foto: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Foto: Phil Owens/ Nunavut Power Corp.

Turbină de 50 kW, Nunavut, Canada

Instalarea unei turbine de 50 kW, Bengalul de Vest, India

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Exemple: SUA, Brazila şi ChileExemple: SUA, Brazila şi Chile

Sisteme de Energie Eoliană Sisteme de Energie Eoliană fără reţeafără reţea

• Electricitate pentru sarcini mici în zone izolate fără reţeaElectricitate pentru sarcini mici în zone izolate fără reţea

• Bateriile de acumulatori în sistemele autonome asigură Bateriile de acumulatori în sistemele autonome asigură electricitate în timpul perioadelor calmeelectricitate în timpul perioadelor calme

• Pomparea apei: rezervorul de apă este depozitPomparea apei: rezervorul de apă este depozit

• Poate fi folosit paralel cu generarea pe bază de combustibil Poate fi folosit paralel cu generarea pe bază de combustibil fosil şi / sau într-un sistem fotovoltaic “hibrid”fosil şi / sau într-un sistem fotovoltaic “hibrid”

Foto: Arturo Kunstmann/ NREL PixFoto: Roger Taylor/ NREL PixFoto: Putere eoliană în Sud-vest/ NREL Pix

Electricitate pentru un Stâlp de Telecomunicaţii, Arizona, SUA

Electricitate pentru un sat izolat,Brazila Sistem de Energie Eoliană Hibrid, Chile

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Model RETScreenModel RETScreen® ® pentru pentru Proiecte de Energie EolianăProiecte de Energie Eoliană

Analiză la nivel mondial a producţiei de energie (sau Analiză la nivel mondial a producţiei de energie (sau economii), costurile ciclului de viaţă şi reducerea economii), costurile ciclului de viaţă şi reducerea emisiilor de gaze cu efect de serăemisiilor de gaze cu efect de seră

Reţea centrală, izolată şi în afara reţelei Turbine unice sau ferme de vânt Distribuţia vitezei vântului tip Rayleigh,

Weibull sau definită de utilizator

• RETScreenRETScreen®® necesită numai o necesită numai o singură dată de intrare faţă de singură dată de intrare faţă de 8.760 pentru modelele de 8.760 pentru modelele de simulare orarăsimulare orară

• Nu sunt incluse:Nu sunt incluse: Sisteme autonome care necesită stocare

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Calcularea Calcularea RETScreenRETScreen®®

a Energiei Eoliene a Energiei Eoliene

Vezi Textbook

Analiză a Proiectelor de Energie Curată: Inginerie şi Cazuri RETScreen®

Capitol despre Analiza Proiectelor de Energie Eoliană

Calculul producţiei de

energie necorectat

Calculul producţiei brute de energie

Calcul energie produsă

din surse regenerabile

Calcul energie livrată

din surse regenerabile

Alte calcule

Calculul curbei

de energie

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Exemplu de Validare a Modelului de Exemplu de Validare a Modelului de Proiect RETScreenProiect RETScreen® ® de Energie de Energie EolianăEoliană

• RETScreenRETScreen®® comparat cu simularea orară HOMER comparat cu simularea orară HOMER 10 turbine de 50 kW fiecare instalate în Kotzebue, Alaska

RETScreen estimează o producţie anuală de energie cu diferenţă de 1,1% faţă de HOMER

• RETScreenRETScreen®® comparat cu date monitorizate din acelaşi comparat cu date monitorizate din acelaşi

sistem:sistem:

-10%-10%1.1701.1701.0571.0571999-20001999-2000

-8%-8% 271271 25025019981998(3 turbine)(3 turbine)

DiferenţăDiferenţăEnergie Energie MonitorizaMonitorizată(MWh)tă(MWh)

Energie Energie RETScreen RETScreen

(MWh)(MWh)

PeriodăPeriodă

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

ConcluziiConcluzii

• Turbinele eoliene asigură electricitate la nivel Turbinele eoliene asigură electricitate la nivel mondial cu şi fără conectare la reţelemondial cu şi fără conectare la reţele

• O resursă de vânt fiabilă este un factor esenţial O resursă de vânt fiabilă este un factor esenţial pentru proiecte de succespentru proiecte de succes

• Disponibilitatea creditelor de producţie sau a Disponibilitatea creditelor de producţie sau a primelor de Energie Verde sunt importante pentru primelor de Energie Verde sunt importante pentru proiecte cu conectare la reţeaproiecte cu conectare la reţea

• RETScreenRETScreen®® calculează producţia de energie anuală calculează producţia de energie anuală utilizând date medii anuale cu o acurateţe utilizând date medii anuale cu o acurateţe comparabilă cu modelele de simulare orarecomparabilă cu modelele de simulare orare

• RETScreenRETScreen® ® asigură economii semnificative la nivel asigură economii semnificative la nivel de costuri prin studii preliminare de fezabilitatede costuri prin studii preliminare de fezabilitate

© Ministerul Resurselor Naturale Canada 2001 – 2006.

Întrebări?Întrebări?

Modul de Analiză al Proiectelor de Energie EolianăCurs de Analiză RETScreen® International al Proiectelor de Energie

Curată