Determinarea prețului de cost al energiei electrice produse în instalațiile de mică și medie putere

INTRODUCERE

Naşterea energeticii a avut loc mai multe milioane de ani în urmă,atunci când oamenii au învăţat să folosească focul . Acesta le-a dat caldura si lumina, a fost sursă de inspiraţie şi optimism, arma împotriva duşmanilor şi fiarelor sălbatice, ajutor în agricultură, conservant de alimente, mijloc tehnologic, etc.

Timp de mulţi ani, focul a fost menţinut prin arderea de plante (lemn, arbuşti, iarba, alge uscate, etc) si apoi au fost gasite materialele fosile, pentru a intretine focul: cărbune, şisturi, turbă.

Minunat mit al lui Prometeu, care oferea oamenilor focul a apărut în Grecia antica mult mai târziu decit in alte colturi ale lumii,acolo unde au fost deja gasite metode de manipulare destul de sofisticate a focului, de obtinere a acestuia, de călire, conservare şi utilizarea raţională a combustibilului.

Omenirea are nevoie de energie, şi cererea pentru ea creşte în fiecare an. Cu toate acestea, rezervele de combustibili tradiţionali naturali (petrol, cărbune, gaz, etc) merg spre epuizare. Desigur, la fel si stocurile de combustibil nuclear - uraniu si toriu, din care se obţine in reactoare plutoniul. Practic avem rezerve inepuizabile de combustibil termonuclear - hidrogenul, dar nu s-au obtinut inca reactii controlabile, şi nimeni nu ştie când vor fi folosite pentru producţia comercială de energie în forma sa pură, adică fără participarea la procesul a reactoarelor de fisiune. In legătură cu aceste probleme devine din ce în ce mai necesar să se utilizeze resursele neconventionale de energie, în primul rând solară, eoliană, geotermală, împreună cu introducerea unor tehnologii de economisire a energiei.

Cum am mai mentionat, toata energia consumata o obtinem in cele din urma, sau de la soare, sau din adincurile pamintului. Soarele ne incalzeste planeta, asigurînd cu căldură şi lumină plantele, necesare pentru creştere. În trecut, Soarele de asemenea asigura globul cu căldură şi lumină. Aceste elemente au fost injectate în plante, menţinînd şi viaţa animalelor. Graţie faptului ăsta, astăzi noi avem atăt cărbune, cît şi petrol, gaz natural – aşa numitele surse organice de combustibil, de care printre altele şi depinde civilizaţia de azi.

În lucrarea dată, este prezentată o sinteză a prezentelor tehnologii de producere în special a energiei electrice, fie forme deja clasice, fie netradiţionale, cu argumente pro şi contra utilizării acestora din urmă. Omenirea însă alege ceea ce îi convine din punct de vedere economic. Astăzi însă, cînd problema mediului devine una stringentă, şi pe agenda oricărui forum mondial, sau regional, se pune în discuţie o dezvoltare durabilă a sectorului energetic. Şi momentul ăsta nu trebuie privit indiferent, pentru impactul sectorului energetic asupra a tot ceea ce ne înconjoară, e cu adevărat înfricoşător.

1. ENERGIA ÎN LINII GENERALE

1.1. Specificul sectorului energetic

Cum am mai mentionat, toata energia consumata o obtinem in cele din urma, sau de la soare, sau din adincurile pamintului. Soarele ne incalzeste planeta, asigurînd cu căldură şi lumină plantele, necesare pentru creştere. În trecut, Soarele de asemenea asigura globul cu căldură şi lumină. Aceste elemente au fost injectate în plante, menţinînd şi viaţa animalelor. Graţie faptului ăsta, astăzi noi avem atăt cărbune, cît şi petrol, gaz natural – aşa numitele surse organice de combustibil, de care printre altele şi depinde civilizaţia de azi. În figura 1 se demonstrează acea explozie în consumul mondial înregistrată în secolul XIX-XX, care a secat practic rezervele globale de resurse energetice .

În prezent, este cunoscut faptul că lemnul - este acumularea prin fotosinteză a energiei solare. Atunci când este ars un kilogram de lemn uscat, se aloca aproximativ 20 000 J de căldură, pe cind căldura de ardere a lignitului este de aproximativ 13000 kJ / kg, antracit de 25 000 kJ / kg, ţiţei şi ulei de 42000 kJ / kg, şi a gazelor naturale 45 000 kJ / kg. Cea mai ridicata caldura de ardere o are hidrogenul - 120.000 kJ / kg.

Unica sursă de alternativă de origine neorganică, care se află în pămînt – o reprezintă atomii unor elemente, care s-au format cu mult înainte de formarea sistemei solare. Ele se află astăzi în scoarţa terestră.

Uraniul, ce se află în scoarţa terestră, s-a format acum 6,5 mlrd de ani, şi concentraţia acestuia în scoarţe constituie în jurul a 0,14 %.

Cantitatea de energie pe unitate de masă atomică depinde de dimensiunile atomului : un minim de enrgie pe unitate de masă atomică o avem în atomii de dimensiuni medii (aşa ca carbonul şi oxigenul), în timp ce o mai mare cantitate se conţine în atomii de dimensiuni mici (ca hidrogenul) sau mari(ca uraniul). Din acest motiv, energia poate fi obţinută prin compunerea atomilor de dimensiuni medii (fuziune), sau prin scindarea atomilor de dimensiuni mari (fisiune). Astfel, obţinerea controlului asupra reacţiilor de fisiune şi fuziune reprezintă una dintre cele mai mari realizări ale omenirii în ultimul secol.

Începînd cu anii 1970, s-a scris foarte mult despre o eventuală ”criza energetică”, care de obicei este legată de criza industriei extragerii petroliere. În figura 1, destul de desluşit se ilustrează rolul enorm al păstrării, conservării resurselor energetice pentru generaţiile viitoare.

De şi, începînd cu anii 1970 se duce o politică de conservare a resurselor rămase de petrol, totuşi, peste 50 de ani, toate resursele energetice fosile, cu excepţia cărbunelui, vor fi epuizate.