LUCRARE DE LICENȚĂ

POTENŢIALUL ENERGIEI SOLARE ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMELOR FOTOVOLTAICE ÎN REPUBLICA MOLDOVA

Republica Moldova este o ţară dependentă de importul surselor energetice (importa peste 95%). Creşterea permanentă a preţurilor la resursele primare fac ca situaţia energetică a Moldovei sa devină şi mai actuală. Luând în considetaţie ca resursele de cărbune, gaze naturale, petrol vor fi epuizate într-un viitor nu foarte îndepărtat. Problema asigurarii cu surse energetice este actuala pentru toate ţarile. În acest context fiecare ţară tinde sa işi soluţioneze problemele prin diverse cai. Lucrarea din faţă are ca obiectiv analiza şi formularea acelor opţiuni de dezvoltare a surselor de energie regenerabilă pentru Republica Moldova, în vederea reducerii costul energiei electrice, produsă cu ajutorul energiei solare până la un nivel competitiv, tot odata asigurand o maxima reducere a emisiilor gazelor cu efect de sera. Este important ca să pună accentul pe acele surse de energie regenerabilă, care prevalează pe teritoriul său. În această direcţie se poate pune accentul pe biomasă şi energia solară. Totuși ţinem cont de faptul, că în ultima perioadă problema securităţii alimentare devine una globală, fapt ce impune multe ţări revederea programelor sale de utilizare a biocombustibilului. Republica Moldova ar trebui să pună accentul pe energia solară pentru obţinerea atât a energiei termice, cât şi solare, fiind o ţară cu peste 260 zile solare pe an.

Introducere

Caracteristica generală a ţării

Este localizată în sud-est Europei, în Balcanii de nord-est. Se învecinează cu Ucraina la nord, est și sud și cu România în vest, linia de granița de vest merge de-a lungul râului Prut. Lungimea frontierei de stat a Republicii Moldova este de 1389 km, dintre care 939 km de frontieră cu Ucraina și 450 km de frontiera cu România.

1990 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008

Terenuri cu destinație agricolă 2537.7 2050.2 2018.3 1980.9 2087.2 1946.7 1950.9 1952.6 1978.9

Terenuri ale localităților 400,8 434,6 446,4 449,0 299,8 309,9 309,3 309,1 315.7

Terenuri pentru industrie, transporturi, comunicații și altescopuri speciale

77,6 57,8 58,2 58,4 58,6 58,6 58,7 58,5 58,6

Terenuri ale fondului silvic și în scopul protecției naturii

327,1 333,3 346,6 350,4 354,4 356,2 405,8 432,3 444,1

Terenuri de fond de apă 26,2 45,9 47,2 47,3 36,3 57,1 81,2 83,7 85,2

Teren excedent 6,6 463,3 467,8 498,4 548,1 655,8 578,7 548,4 502,1

Totalul terenuri 3376.0 3385.1 3384.5 3384.4 3384.4 3384.3 3384.6 3384.6 3384.6

Terenuri disponibile pe categorii în Republica Moldova în 1990-2008, mii ha.

Temperatura medie anuala a aerului pe întrgul teritoriu al republicii are valori pozitive. Ea oscilează de la +7,5 oC la nord (Briceni) pâna la +10 oC la sud (Cahul). Teritoriul Moldovei face parte din zona cu umiditate insuficienta. Cantitatea medie anuala de precipitații constituie 400-550 mm, care cad de la 550 mm la nord-vest la 400 la sud-est și sud.

Climă

Perioada Temperatura aerului Perioada Cantitatea de precipitații

1886-1960 0.5 oC 1891-1960 40 mm (+8%)

1960-2007 0.5 oC 1960-2007 +20 mm (+3%)

1886-2007 +1,0 oC 1891-2007 +60 mm (+11%)

În conformitate cu Datele Serviciului Hidrometeorologic de Stat, temperatura medie a aerului, la stația meteorologică din Chișinău a fost în continuă creștere (în perioada 1886-2007 această creștere a reprezentat circa 1oC), precum și cantitatea de precipitații în perioda 1891-2007 a crescut cu circa 60 mm. (Tabelul 1).

Hidroenergia - probleme cu activiștii de mediu

- doar pe râuri adecvate

+ fără zgomot şi miros

Biomasă/Bioenergie

- miros foarte deranjant

- asigurarea materiei prime

+ în afara orașelor nu are restricțiii de poziție

EnergiiRegenerabile

+ efect

Energia eoliană - restricții de pozișionare

- nu este estetic

Energia fotovoltaică + fara zgomot și miros

+ se poate folosi oriunde (oraș, la țară)

- zgomot

+ foarte efectiv ( rețea!! )

+ sisteme diferite ( acoperiș, camp, fațade)

- sistemele mari necesită dezvoltarea rețelei ?

Părţile pozitive şi negative ale ale principalelor surse de energii regenerabile

Solară 89.000TW Vânt 870 TW Geo-termală 32TW Consmul global de energie 15 TW

1TW=10¹² W

Puterea solară totală comparativ cu alte forme de energii regenerabile

În aceasta figura am prezentată puterea solară totală incidentă pe suprafaţa Terra (89.000 TW) comparativ cu alte forme de energii regenerabile: vânt 870 TW, geo-termală 32TW şi respectiv faţă de consumul global de putere (15 TW). Dintre toate energiile regenerabile, energia solară are cel mai mare potenţial deoarece lumina soarelui exista pretutindeni şi va constitui calea către viitoarea economie energetica mondiala, deoarece:

- se gaseste din abundenţă; - din energia solară se produce direct energie electrică pe bază unei tehnologii nepoluante;- poate fi produsa şi utilizată într-un domeniu foarte larg, de la un mic panou de afisare a

numarului de case pâna la centrale electrice solare cu putere de câteva sute de MW;

Staţia Anul I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Anuală

Briceni 2010 44 46 146 207 210 235 302 290 138 106 91 61 1876

Rîbniţa 2010 29 56 158 196 243 254 307 275 168 108 89 49 1932

Bălţi 2010 39 41 157 188 219 207 259 261 169 121 102 61 1824

Codrii 2010 40 57 168 184 233 227 289 275 173 125 110 78 1959

Bălţata 2010 46 74 177 221 256 278 327 309 197 140 119 82 2226

Tiraspol 2010 49 81 173 211 263 300 316 318 183 122 95 69 2180

Cahul 2010 62 72 178 219 261 259 310 314 186 147 111 88 2207

Chişinău 2010 48 75 184 212 260 268 330 311 196 145 119 78 2226

Pentru anul 2010 am obţinut o serie de date de la Serviciul Hidrometeorologic de Stat din Moldova privind durata de strălucire a soarelui, pentru un număr de 8 staţii (Tabel 7) şi suma radiaţiei solare directe (MDj/m²) pe suprafaţă orizontală (pentru 2 staţii).

Am început prin realizarea unui fişier puncte de tip shapefile (shp) în ESRI ArcCatalog 9.2, pe care mai apoi l-am editat în ArcMap 9.2. Valorile din tabelul 7 au fost mai apoi interpolate pentru a genera distribuţia anuală a duratei de strălucire a soarelui (fig 8)

Am ales să folosesc metoda numită Natural Neighbours (cei mai apropiaţi vecini). Interpolarea „Natural Neighbors” găseşte cel mai apropiat subset de valori faţă de un punct de interogare şi aplică ponderi bazate pe zonele proporţionale cu scopul de a interpola o valoare (Sibson, 1981). Interpolarea este una locală, folosind doar un subset de probe care înconjoară un punct de interogare, iar valorile interogate sunt garantate a fi în intervalul de probe utilizate. Ea nu deduce tendinţele şi nu vor produce valori care nu sunt deja reprezentate de probele de intrare. Suprafaţa trece prin probele de intrare, fiind netedă, cu excepţia locaţiilor din probele de intrare. Se adaptează la nivel local pentru a structura datele de intrare, şi nu necesită nici o intervenţie din partea utilizatorului referitoare la raza de căutare, numărul de probe, sau forma acestora. Interpolarea funcţionează la fel de bine cu date cu distribuţie regulată şi neregulată (Watson, 1992).

Diferenţe considerabile se remarcă în durata de strălucire a soarelui pentru lunile ianuarie (fig. 10) şi iulie (fig. 11). Acest fapt se explică pentru luna ianuarie prin anticiclonul pontic prezent iarna deasupra Mării Negre şi prin depărtarea de Carpaţi pentru luna iulie.

Staţia Anul I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Anuală

Codrii 2010 26 32 188 179 290 292 324 338 193 101 61 28 2052

Chişinău 2010 23 49 181 248 304 368 405 343 219 108 66 31 2345

Suma radiaţiei solare directe (MDj/m²) pe suprafaţă orizontală, când gradul de acoperire cu nori al bolţii cereşti este mediu

Pentru a compara cele două seturi de date, am ales să folosesc coeficientul de corelaţie Pearson (1) care măsoară puterea de asociere liniară dintre două (sau mai multe) seturi de date. Factorul r =1 înseamnă o corelaţie pozitivă perfectă între seturile de date, r = –1 înseamnă o corelaţie negativă perfectă.

În urma calculelor (fig. 12) a rezultat un factor de corelaţie egal cu 0,98, ceea ce înseamnă o diferenţă foarte mică între cele două staţii, datorată probabil şi distanţei liniare relativ reduse dintre ele.

Metoda de calcul a coeficientului Pearson şi graficul de corelaţie

1. Obstacole legislative în calea utilizarii SRE

2. Aspectul educaţional

3. Aspectul financiar

4. Armonizarea legislației Republicii Moldova cu legislația europeană în domeniul surselor regenerabile de energie

5. Stimulente economice

6. Rolul statului

Cadrul legislativ existent în Republica Moldova

ConcluziiConcluzia lucrării de față este ca potențialul resurselor regenerabile de energie în

Republica Moldova întrece solicitările actuale de energie, ceia ce face actuala valorificarea lor.