idei:articole:energia-are-nevoie-de-solutii-inteligente

Energia are nevoie de soluţii inteligente

Nivelul schimbării din pieţele de energie ale lumii şi nevoia de conservare a resurselor naşte încontinuu soluţii mult mai inteligente pentru distribuţia servitorului tăcut al omului, care este electricitatea. Schimbarea este provocată în general de necesitate, fiind adesea dictată de o varietate de factori şi nu în cele din urmă din considerente sociale, politice, economice, de mediu şi tehnologice. De obicei, industriile furnizoare de energie din întreaga lume – în principal cele de gaz şi electricitate – se află într-un proces de schimbări radicale îi cruciale, dictat de o combinaţie a tuturor acestor considerente. Denumirea colectivă dată factorilor care influenţează industria furnizoare de electricitate din întreaga lume este dereglementare (abaterea de la regulă).

Acesta este scenariul de operare a schimbării cu care se confruntă industria furnizoare de electricitate în întregul ei pe măsură ce înaintăm inexorabil în secolul 21. Cum poate el să răspundă provocării pieţelor liberalizate şi oportunităţilor oferite de către dereglementare? Unul din răspunsuri este mai buna folosire a tehnologiei informaţiei şi controlul „inteligent” al schimbărilor necesare care iau naştere din dereglementare. Oricum, ca să obţinem acest lucru, serviciile publice (de electricitate şi gaz) trebuie să fie foarte sigure de competenţele comerciale şi tehnice ale furnizorilor din sistemele lor. Eşecul poate fi foarte costisitor nu numai în termeni financiari, ci şi pentru reputaţia serviciului public respectiv faţă de consumatorii săi, în ceea ce devine din ce în ce mai mult o piaţă a cumpărătorilor. Formarea şi menţinerea unei legături strânse cu furnizorii de sistem stabiliţi pe termen lung este modul cel mai bun de a asigura succesul în raport cu dereglementarea din noul mileniu.

Deşi tehnologia modernă joacă în mod evident un rol foarte important în afacerile curente ale companiei, inovaţia a reprezentat întotdeauna avangarda acestor activităţi; într-adevăr, aceasta a fost activitatea comună întreprinsă în companie de la crearea ei. În viitor, tehnologia de distribuţie a energiei electrice, programele de calculator, electronica de putere şi superconductivitatea vor juca roluri din ce în ce mai importante pentru găsirea unor soluţii creative. Posibilitatea unor noi tehnologii trebuie găsită în conceptele de furnizare descentralizata a energiei şi în satisfacerea nevoilor consumatorilor urbani. Conceptele generale devin din ce in ce mai importante.

Tehnologia de distribuţie a energiei electrice nu s-a schimbat în mod semnificativ in ultimii 40 de ani. Într-adevăr, „regulile jocului” au rămas aceleaşi pentru o mult mai lungă perioadă de timp. Sistemele de furnizare a energiei electrice recent descentralizate au acaparat o parte tot mai mare a pieţei pentru o mulţime de motive. În ţările în dezvoltare şi industrializate a devenit clar că politicile de energie şi soluţiile pentru sisteme adoptate de naţiuni cu infrastructuri bine stabilite nu sunt întotdeauna cele mai potrivite. Adesea, este mult mai prudent sa începi cu o mai mică descentralizare a reţelelor de energie electrică şi să extinzi descentralizarea mai târziu, în mod progresiv, după cum o permit cererea şi economia. Un profit mai mare poate fi obţinut de asemenea dacă o generaţie folosește resursele naturale sau indigene cum ar fi soarele, apa, vântul, biomasa. Þările care trebuie să lupte cu creşterea populaţiei şi cu migrarea înspre capitale şi oraşe au nevoie în mod clar să acorde o atenţie sporită protejării balanţei lor de plăţi. În astfel de cazuri, extinderea furnizărilor de energie în zona rurală reprezintă un factor hotărâtor al dezvoltării economice şi sociale.

În ţările industrializate, cum ar fi România, conceptul de furnizor descentralizat de energie electrică câştigă de asemenea teren, în principal datorită grijii pentru mediul înconjurător. Acest fapt a avut consecinţele lui pentru generaţia electricităţii:

  • energia eoliană cunoaște o adevărată renaştere,
  • se investeşte mult mai mult în echipamentele fotovoltaice,
  • încălzirea combinată şi fabricile de cogenerare a energiei electrice cunosc o popularitate crescândă în multe domenii, atât din motive economice, cât şi ecologice.

Aceste dezvoltări apar în unele structuri complet noi de reţele de energie. Intenţia şi scopul sistemelor actuale de distribuţie a energiei electrice nu vor mai fi pentru mult timp sa furnizeze pur şi simplu „energie electrică“. În viitorul apropiat, lor li se va cere să „recolteze“ energia electrică şi să o redistribuie mai economic şi ţinând cont, printre altele, de nevoile mediului înconjurător.

În trecut nu a fost o sarcină uşoară să furnizezi cu precizie cantitatea corectă de electricitate în funcţie de cerere pentru că, aşa cum se cunoaşte bine, electricitatea nu poate fi înmagazinată rapid şi încărcările erau în permanentă schimbare.

Programarea cererilor se bazează foarte mult pe estimări statistice – nefiind o ştiinţă exactă, ci una care nu poate prin natura ei să ia în consideraţie variaţiile în timp real. Problemele de programare a cererii pot deveni deosebit de acute când staţiile de energie electrică cu o capacitate de producţie limitată sunt în funcţiune.

Fig. 1 : Oraşele din secolul 21 şi zonele rurale deschise vor avea nevoie de soluţii diferite – valori foarte mari ale densităţii de conectare pentru primele şi configuraţii descentralizate pentru cele din urmă
  • Managementul energiei prin satelit
  • Transmisia DC la mare distanţă
  • Energia vântului
  • Centrale electrice
  • Energie solară
  • Staţie de conversie
  • Staţie de pompare
  • Centrala electrică cu biomasa
  • Sistem de irigaţii
  • Staţie de comutare
  • Celule de combustibili
  • Depozit de energie
  • Staţie de distribuţie
  • Staţie de răcire (cu nitrogen lichid)

Una dintre opţiunile pentru a realiza corespondenţa dintre cantitatea de electricitate disponibilă şi cantitatea cerută este, chiar şi astăzi, tehnica rar folosită a controlului încărcării. Economia de energie electrică poate să însemne mult mai mult decât numai să consumi cât mai puţini kilowaţi-oră. Ea poate de asemenea să însemne obţinerea unei flexibilităţi a cererii, care poate aduce o contribuţie însemnată pentru economia unei ţări. Evident, în locuri cum ar fi spitalele, fabricile de textile şi uzinele de fabricare a cipurilor electronice este extrem de important ca alimentarea cu energie electrică să nu aibă întreruperi – nici măcar pentru o secundă. Totuşi, în alte domenii de consum a energiei electrice mai există posibilitatea de manevră. Întreruperile controlate de câteva minute şi chiar de câteva ore pot fi adesea suportate fără să provoace foarte mari necazuri celor implicaţi. Există și alte aplicaţii pentru care constanta de timp sau de elasticitate este mare, de exemplu congelatoarele industriale şi fabricile de aer condiţionat, unde energia poate fi stocată pentru perioade mai mari de câteva ore. Nu este nici o îndoială că, prin aplicarea controlului inteligent şi cu susţinere financiară potrivită (de obicei sub forma unor tarife flexibile), poate fi făcut mult mai mult pentru controlul încărcării.

Noile „reguli ale jocului” care au fost introduse pretutindeni în activitatea de furnizare a energiei electrice impun o mai mare capabilitate din partea sistemelor IT (Tehnologia Informaţiei) ale serviciilor publice, mai ales în domenii cum ar fi comerţul de energie. În trecut, securitatea furnizării era cea care constituia întotdeauna prioritatea principală pentru un serviciu public. Cu toate acestea, acum, deşi ea rămâne un obiectiv important, din ce în ce mai mulţi acţionari cer un profit mai bun al investiţiei lor.

Dereglementarea înseamnă în general privatizare; orientarea profitului depăşeşte, în mod clar, preocuparea pentru preţuri. În plus, aceasta înseamnă că existenţa concurenţei va produce inevitabil unele concesii în ceea ce priveşte preţul electricităţii, ceea ce va crește presiunea asupra furnizorilor de energie. Multe companii furnizoare de energie electrică se zbat să introducă servicii suplimentare de energie şi prin aceasta să facă ca preţul efectiv al energiei sa nu fie unicul criteriu pe care clienţii îl folosesc atunci când decid cum să îşi întocmească comenzile.

Fig. 2 : Serviciile publice în pieţele dereglementate
  • Companiile de energie în pieţele dereglementate
  • Segmentarea : Generare, Transmisie, Distribuþie, Vânzare cu amănuntul (en-detail)
  • Managementul generării –> Vânzare en-gros –> Managementul reţelei –> Vânzare en-detail (cu amănuntul) –> Managementul clienţilor
  • Reingineria: Strategie, Procese, Tehnologie, Angajaţi
  • Orientarea proceselor: Analiza şi optimizarea proceselor de afaceri
  • Fluxul de informaţii: Fluxul informaţional integrat şi orientat către procese
  • Integrarea IT, managementul fluxului de lucru, managementul informaţiilor

Aflat sub efectul obligaţiilor instituţionale (impuse de Uniunea Europeană prin Directivele privind liberalizarea pieţei interne de electricitate şi de Statele Unite ale Americii prin Actul de Politică Energetică / Energy Policy Act) sau influenţat de tendinţa către o economie de piaţă, sectorul energetic cunoaşte schimbări profunde:

  • Odată cu dezvoltarea concurenţei la nivel naţional şi internaţional, companiile acordă o atenţie sporită anumitor aspecte privind proprietatea industrială şi zestrea tehnologică. Confidenţialitatea privind informaţia devine automată, iar circulaţia datelor tehnice statistice sau financiare este limitată şi controlată în mod deliberat.
  • Presiunea asupra tarifelor care rezultă din concurenţă, preocuparea pentru reducerea personalului, nevoia fundamentală de câştiguri în ceea ce priveşte productivitatea, toate acestea determină companiile să îşi reducă contribuţia financiară pentru funcţionarea organizaţiilor ştiinţifice, în special reducând participarea specialiştilor la nivel înalt în activităţi de colaborare.
  • Internaţionalizarea companiilor a devenit deja efectivă și va continua să se extindă. Trebuie menţionată iniţierea de proiecte comune bilaterale şi uneori multilaterale care oferă tuturor partenerilor posibilitatea sa descopere un scenariu al electricităţii la scară mondială. Ca urmare a acestei tendinţe, organizaţiile internaţionale îşi vor pierde în mod treptat caracterul exclusiv pe care l-au căpătat şi menþinut timp de decenii în acest domeniu.

Comparativ cu alte ţări est-europene, România are resurse energetice semnificative şi o istorie a producerii şi procesării energiei:

  1. Petrol neprelucrat şi gaze naturale lichefiate : Pe lângă faptul că este una dintre cele mai vechi producătoare de petrol din Europa, România posedă încă rezerve substanţiale de petrol recuperabil. Principala regiune de producţie a fost pentru mult timp zona Ploieşti din Bazinul Carpaţilor, de la nord-vest de Bucureşti, dar o noua provincie petrolieră şi-a făcut apariţia pe scenă în ultimii ani odată cu începerea producţiei celor două platforme petrolifere maritime (la vest şi la est de Lebăda) în Marea Neagră. În termeni naţionali, producţia de petrol (inclusiv de gaze lichefiate naturale) a fost destul de stabilă, puţin sub 7 milioane de tone / an pentru ultimii cinci sau şase ani.
  2. Energia nucleară : Prima centrală nucleară din România - cu o capacitate de 630 MWe PHWR, furnizată de AECL din Canada - a fost pusă în funcţiune în 1996 la Cernavodă, în estul ţării. O centrală similară se afla în construcţie în aceeaşi zonă şi va fi terminată după 2001. Centrala de la Cernavodă este proiectată să aibă la nevoie cinci unităţi de 630 MWe. Studiile de planificare a energiei au arătat nevoia ca un minimum de două şi maximum cinci centrale să fie operaţionale până în 2020, numărul actual depinzând de rata dezvoltării economice a României şi de sursele ei posibile de energie primară şi de alimentare cu electricitate.
  3. Hidrocentrale : Aproximativ 41% din capacitatea hidroenergetică destul de substanţiala a României, care poate fi exploatată din punct de vedere tehnic, a fost deja exploatată. Hidrocentrala de la Porţile de Fier I, împreună cu centrala ei geamănă, aflată pe malul opus al Dunării, în Serbia-Muntenegru, reprezintă cea mai mare centrală hidroenergetică din Europa (2 x 1050 MW). Instalarea unor noi centrale hidroenergetice va cere cu siguranţa investiţii majore. Conform planului de dezvoltare energetică a României, se prevede ca unele dintre centralele existente să fie renovate. Lucrările cele mai complexe şi mai importante vor fi întreprinse la Centrala Porţile de Fier I şi vor constitui o ocazie pentru creșterea capacităþii ei de la 6 x 175 MW la 6 x 190 MW. Pentru perioada de după 2001, a fost studiată posibilitatea de executare a unei scheme în două etape pentru o centrală de stocare-pompare: în primul rând o instalaţie de 2 x 250 MW până în 2010 şi apoi una suplimentară de 2 x 250 MW până în 2020. Principalul motiv pentru acest proiect îl reprezintă construcţia Centralei Nucleare de la Cernavodă.
  4. Energia solară : Se prevede că energia termică solară produce în mod curent în zona 139 TJ. În ceea ce privește sistemele fotovoltaice, Institutul de Automatizări (IPA) şi Institutul de Energie (ICEMENERG) au avut o contribuţie activă în diferite proiecte. În perioada 1994-1995, IPA a realizat un proiect de irigaţie prin folosirea energiei foto-voltaice, pentru recolte de mare productivitate; în perioada 1994-1996 a fost pus la punct un proiect de centrală termică foto-voltaică pilot, destinate fermelor ţărănești izolate: există mai mult de 500 de aşezări ne-electrificate. În prezent, este pus în aplicare un proiect pentru centrale foto-voltaice de joasă putere, întrebuinţate pentru protecţia mediului înconjurător în zonele muntoase izolate.
  5. Gaze naturale : România este dependentă de importurile de gaz şi a importat 3,8 bcm de gaze naturale în 1998, provenind din Rusia. Sectorul gazelor naturale are nevoie de investiţii străine substanţiale pentru modernizarea şi construirea de echipamente şi infrastructură. Conductele de gaz sunt învechite, pierzând o cantitate de gaze estimată de 5% şi au mare nevoie de reparaţii. Se poartă negocieri în acest sens cu Statele Unite ale Americii şi cu alte ţări pentru investiţii şi colaborări viitoare. Proiectele aflate în discuţie includ construcţia unei infrastructuri de distribuţie şi transmisie LPG, dezvoltarea stocării subterane de gaz, conectarea sistemului naţional de transport a gazului la reţelele din Ungaria, Moldova şi Ucraina, reabilitarea şi modernizarea sistemului de transport naţional de gaz şi construcţia de uzine de gazeificare în portul românesc Constanţa de la Marea Neagră.

Dezvoltarea în curs a superconductoarelor de temperatură înaltă va da fără îndoială posibilitatea unor mari realizări. Cu toate acestea, inovaţiile operaţionale majore vor proveni dintr-o întrebuinţare mult mai largă a comunicaţiilor şi a sistemelor de date – două domenii ale tehnologiei în care inovaţiile pot fi vizibile la fiecare 18 luni. Prin urmare, din aceste domenii va proveni impulsul capabil să producă progrese semnificative în ingineria electrică/energetică.

  • idei/articole/energia-are-nevoie-de-solutii-inteligente.txt
  • Ultima modificare: 2018/08/08 23:55
  • (editare externă)