Factorii de Mediu Favorabili Si Restrictivi Pentru Dezvoltarea Unui Parc Fotovoltaic In Judetul Gorj

Factorii de mediu favorabili si restrictive pentru dezvoltarea unui parc fotovoltaic in judetul Gorj

CUPRINS

CAPITOLUL 1. INTRODUCERE SI NOTIUNI

CAPITOLUL 2. ISTORICUL CERCETARILOR

CAPITOLUL 3. METODOLOGIE

CAPITOLUL 4. ISTORICUL FOLOSIRII ENERGIEI SOLARE

CAPITOLUL 5. FACTORI FAVORABILI SI RESTRICTIVI PENTRU

DEZVOLTAREA PARCURILOR FOTOVOLTAICE

CAPITOLUL 6. ENERGIA SOLARA

CAPITOLUL 6.1 CARACTERISTICI

CAPITOLUL 6.1 TEHNOLOGII SI METODE PENTRU FOLOSIREA

ENERGIEI SOLARE

CAPITOLUL 7. CELULE FOTOVOLTAICE – DESCRIERE SI TIPURI

CAPITOLUL 8. POTENTIALUL RADIATIV DIN ROMANIA

CAPITOLUL 9 . GORJ – CARACTERE GENERALE

CAPITOLUL 9.1 RELIEF

CAPITOLUL 9.2 CLIMA

CAPITOLUL 9.3 HIDROGRAFIE

CAPITOLUL 9.4 DRUMURI SI TRANSPORT

CAPITOLUL 9.5 PERSONAL SPECIALIZAT

CAPITOLUL 10. VALORIFICAREA POTENTIALUL RADIATIV IN

JUDETUL GORJ

CAPITOLUL 11. IDENTIFICAREA AREALELOR PRETABILE DEVOLTARII UNOR

PARCURI FOTOVOLTAICE

CAPITOLUL 12. PROIECT AMPASARE CENTRALA FOTOVOLTAICA

CAPITOLUL 13. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

BIBLIOGRAFIE

MOTIVATIA LUCRARII

…………………….

……………………

CAPITOLUL 1 . INTRODUCERE – DEFINIRE CONCEPT SI NOTIUNI

Criza de energie din ultimii douăzeci de ani , cu care se confruntă majoritatea statelor dezvoltate ale lumii , a fost generată de o serie de schimbări precum : creșterea populației , a standardului de viață a persoanelor , ceea ce impune și o creștere a consumului și necesitatea unei producții mult mai mari . Astfel , din dorința de a atinge un anumit standard de dezvoltare s-a ajuns la o exploatare excesiva a resurselor natural , ceea ce a impus ca oamenii de știința să aibă în vedere o revalorificare a resurselor în vederea producerii energiei , ținandu-se cont că mijloacele actuale sunt depășite . ( Vac. , 2012 )

Creșterea economică impune și creșterea nevoii de energie , de aceea statele dezvoltate pot ajunge să se confrunte cu problem datorate surselor de energie , deoarece acestea nu sunt repartizate in mod uniform pe glob , iar specialiștii dețin date precum sursele din care se pot obține energia , precum cărbunele , țițeiul , gazelle natural vor mai exista pentru o perioadă limitată de timp . Așadar , în timp costurile de exploatare pot devenii prea mari , la fel și costurile energiei produse în urma acestor resurse , în plus acestea duc la poluarea mediului înconjurator .

Emisia gazelor cu efect de seră datorată activitaților umane a crescut începând cu perioada preindustriala , dar marea explozie a acestor emisii a avut loc după annul 1970 , când nivelul a crescut cu 70%. Emisa dioxidul de carbon a crescut cu 80% din 1970 și pâna în present , adică de la 21 la 38 de gigatone , reprezentând 77% din totalul gazelor terestre cu effect de seră . ( Calotă .,2011)

Având in vedere aceste lucruri , cercetatorii au căutat alternative pentru sursele de energie deja existente , principalele surse regenerbile de energie identificate până în present sunt cea eoliană . solară , geotermală , biomasa și hidroenergia . Aceste surse de energie sunt epuizabile , sunt prezente pe toata suprafața globului , costurile de extracție și transport fiind eliminate , luându-se în considerare doar costuri de transformare a acestor resurse în energie . ( Kovacz., 2006 )

Energia regenerabilă este data de o serie de resurse energetice ce nu afectează echilibrul energetic al Pămantului , iar în urma prelucrării acestora nu rezultă o poluare ireversibilă a naturii . De aceea se numesc și energii verzi .

CAPITOLUL 2 . ISTORICUL CERCETĂRILOR

Arealul județului Gorj este situat in partea de sud-vest a țarii , în nordul Olteniei si are limite commune cu județele : Dolj , Vâlcea , Mehedinți , Hunedoara și Caraș-Severin . Municipiul Târgu Jiu și-a luat numele de la râul Jiu , de care e străbătut de la nord la sud , acesta și-a mutat în timp albia râului de la Dealul Prejbei înspre apus si a format trei terase care formeaza teritoriul de azi al județului .

Aici se intersectau importante drumuri comerciale care făceau legătura între Dunăre. Drobeta Turnu Severin și Transilvania cu un centru roman de pe Olt. În preajma sa staționau cohorte romane, încartiruite în așezări fortificate. În timpul războaielor de cucerire a Daciei, o parte din armata romană, conform mărturiilor istorice, a trecut prin localitate. Eruditul om de cultură gorjean Alexandru Ștefulescu susține într-o lucrare a sa despre Târgu Jiu, că în vremea romanilor localitatea era un vicus, o stațiune comercială. Săpăturile efectuate pentru construirea liniei ferate Târgu Jiu – Rovinari au scos la iveală în partea de sud-est a orașului un mozaic, țiglă și cărămizi romane, precum și ceramică asemănătoare celei descoperite în apropierea castrului roman de la Bumbești-Jiu.

Orașul Targu Jiu este menționat pentru prima oară în anul 1406 sub numele de “Jiul”, într-o poruncă dată mănăstirii Tismana de către voievodul Mircea cel Bătrân. Tot în secolul al XV-lea, localitatea apare pentru prima dată în documente având calitatea de târg. Cu timpul, în izvoarele istorice apar și mențiuni ce indică o cristalizare a vieții orășenești. Orașul pomenit ca atare, de un document din anul 1611 dat de Radu Mihnea, este atestat ca organizare municipală, având la conducerea treburilor orășenești un jude și mai mulți pârgari. În secolele XVI-XVII, istoria orașului consemnează unele lupte ale locuitorilor săi cu vecinii, pentru hotărnicirea proprietății Târgu Jiului. Starea economică înfloritoare a unora dintre ei le permitea în timpul domniei lui Neagoe Basarab să-și cumpere noi suprafețe de pământuri.

CAPITOLUL 3. METODOLOGIE

Materiale și ipoteze de lucru

Pentru a îndeplinirea obiectivului demersului știițific au fost consultate informații topografice , informații geologice și informații geomorfologice , informații hidro-climatice , iar pentru extragerea , realizarea si analiza grafică s-a utilizat software-ul ArcGis 9.3 împreuna cu aplicațiile acestuia .

Metodologie de cercetare

Metodologia de cercetare și elaborare a lucrării consta în mai multe etape: consultarea bibliografiei , cercetarea documentatiilor cartografice , topografice , consultarea hărților , ortofotoplanurilor ( inclusive imagini stelitare ) , identificarea proceselor geomorfologice contemporane .

Activitați de cercetare vor fi etapizate astfel

Etapa premergatoare , a culegerii de date , studiul bibliografiei , analiza conceptelor de radiație solară , parcuri fotovoltaice , cellule solare

Analiza teritoriului , din punct de vedere a caracteristicilor fizico-geografici , rețeaua de localitați , populație

Identificarea arealelor cu pretabilitate pentru amplasarea centralelor solare , clasificarea lor , analiza morfografică și morfometrică

Analiza propriu-zisă a factorilor favorabili și restrictive pentru amplasarea unui parc fotovoltaic in județul Gorj

CAPITOLUL 4 . ISTORICUL FOLOSIRII ENERGIEI SOLARE

Istoria folosirii energiei solare a început acum 2500 de ani și s-a observat de-a lungul timpului că civilizațiile istorice au trecut printr-o serie de crize energetice, pentru care au gasit ca și soluție energia solară. Deșii de-a lungul timpului s-a observat o evoluție ce descrie o curbă ascendentă din punct de vedere a folosirii energiei solare, totuși s-au gasit de-a lungul timpului s-au găsit alte surse de energie mai ieftine, iar energia solară nu a mai fost considerată economică. (Kovacz., 2006)

În Grecia secolului V î.Hr. s-a folosit o cantitate impresionantă de lemn pentru construcția vapoarelor, pentru încălzirea și topirea metalelor, astfel încât au existat defrișări masive în insulele grecești, iar importul lemnului din alte teritorii impunea costuri excesive. De aceea populația s-a orientat spre o arhitectură ce utilizează energia solară. Se cunoaște faptul că locuințele grecești din acea perioadă erau orientate către sud, fiind susținută de stâlpi. Datorită acoperișului, vara nu se încălzeau locuințele, insă iarna razele de soare cu înălțime mai mică pătrundeau în interiourul clădirilor. Străzile din orașele în care s-au construit primele complexe de locuințe, aveau înclinare nord-sud și est-vest, astefel încât casele primeau aceeași cantitate de energie, ele fiind orientate către sud. (Bozars., 1980)

În perioada Imperiului Roman, lemnul a fost folosit în scopuri de încălzire, astfel, la fel ca și grecii, aceștia au defrișat mare parte a pădurilor. Așadar, la fel ca și grecii, romanii au fost nevoiți să se folosească de energia solară pentru încălzirea locuințelor, însă pe lângă orientarea locuințelor, aceștia au avut avantajul cunoașterii existenței sticlei, pe care au folosit-o pentru a realiza ferestre. De asemenea, au creat efectul de seră în vederea captării caldurii în interiorul clădirilor.

În legislația statală s-a regăsit dovada folosirii energiei solare, astfel existau restricții din punct de vedere a distanție dintre clădiri, dar și înălțimea acestora, pentru a nu crea umbrire clădirilor din jur. Aceste legi au fost stabilite în mod definit și destul de detaliat de către codul civil al lui Justician. Acesta a fost primul caz în istorie pentru reglementarea dreptului la energia solară prin lege. (Kovacz., 2006)

În perioada Evului Mediu energia solară era folosită pentru oglinzi și lentile focare în scopuri militare, pentru că se credea că acestea pot aprinde flota inamică. Acest lucru a pornit de la o legendă în care se vorbește despre faptul că Arhimede a reușit să concentreze energia solară asupra unei oglinzi, acest lucru provocând incendierea flotei romane invadatoare.

Ulterior, în 1973, savantul grec Dr. Ioannis Sakkas a dorit să verifice această ipoteză, așa că a aliniat aproximativ 60 de marinari, care aveau fiecare o oglindă ovală, fiind înclinată astfel încât să capteze razele de soare și să le redirecționeze asupra unei siluete din placaj situată la 160 picioare depărtare. În urma acestui experiment, corabia a luat foc în câteva minute, însa istoricii sunt încă sceptici privind veridicitatea poveștii lui Arhimede. (Kovacz., 2006)

Auguste Mouchout a creat în 1866 un jgheab parabolic pentru a fi utilizat în cadrul primului motor cu abur solar. (fig.1) Primul brevet pentru un colector solar a fost obținut de către italianul Alessandro Battaglia în Genova, Italia, în 1886. În următorii ani, inventatori, cum ar fi John Ericsson și Frank Shuman dezvoltat de concentrare solare-alimentat dispozitive de irigare, de refrigerare, și locomoție. În 1913 Shuman terminat un parabolic stație de 55 CP a energiei solare termice în Maadi, Egipt pentru irigare.

Fig.1 Jgeab parabolic

Sursa : http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_thermal_collector

Încă din secolul al XX-lea, energia solară la nivel european este obținută de la celulele solare fotovoltaice și sistemele termice solare. În Europa, 21,9 GW de sisteme fotovoltaice au fost conectate la rețea în 2011, comparativ cu 13,4 GW în 2010. În 2011, mai mult de 69 GW au fost instalate la nivel mondial, producând 85 TWh de electricitate in fiecare an. Acest volum de energie este suficientă pentru a alimenta anual nevoile de aprovizionare a peste 20 de milioane de gospodării. În ceea ce privește capacitatea la nivel mondial cumulative instalată, potrivit ultimului raport al European Asociației Industriei Fotovoltaice, Europa conduce în continuare modul în care, cu mai mult de 51 GW (adică aproximativ 75% din capacitatea totală cumulată solare fotovoltaice din lume). De asemenea, în 2012, capacitatea de producție a crescut la 69 GW, la fel ca și capacitatea totală instalată la nivel mondial la sfârșitul anului 2011.

CAPITOLUL 5 . FACTORI FAVORABILI ȘI RESTRICTIVI PENTRU DEZVOLTAREA PARCURILOR FOTOVOLTAICE

Selectarea unui site potrivit este o parte esențială a dezvoltării unei soluții viabile pentru proiectul unui parc fotovoltaic. În selectarea unui site, scopul este de a maximiza producția și de a minimiza costurile. Pentru acest lucru, trebuiesc luate în considerare atât elementele de favorabilitate, cât și constrângerile prezente în arealul respectiv.

Evaluarea resurselor solare, precum și alegerea site-ului adecvat pentru implementarea parcurilor solare sunt afectate de diverși factori, ce pot fi clasificați în trei categorii principale: tehnice, economice și de mediu. Acești factori depind de localizarea geografică, atributele biofizice, dar și infrastructura socio-economică a zonei de studiu. (Chaves Andrea, 2010)

Resursa solară reprezentată prin iradierea globală orizontală, variația anuală a acesteia dar și impactul fenomenului de umbrire sunt factori foarte importanți în alegerea site-ului. Energia solară în România a avut în 2007 o capacitate instalată de 0,30 MWp, care a crescut la 3,5 MW până la sfârșitul anului 2011, și la 6,5 MW până la sfârșitul anului 2012. România se află într-o zonă cu un bun potențial solar, având de 210 zile insorite pe an și cu un flux anual de energie solară între 1.000 kWh / m²/an și 1.300 kWh / m²/an. Din această sumă totală în jurul valorii de 600 – 800 kWh / m²/an este realizabilă din punct de vedere tehnic. Dintre regiunile solare cele mai importante din România sunt coasta Marii Negre, Dobrogea și Oltenia, cu o medie de 1.600 kWh / m² / an.

Climatul local cu elemente de inundații, vânturi puternice, zăpada și temperaturile extreme pot reprezenta un factor major de restrictivitate, dar și utilizarea terenurilor, acest lucru afectând costul terenului și implicațiile asupra mediului. Impactul altor utilizatori asupra terenurilor din locație trebui să fie luate în considerare.

Din punct de vedere topografic, suprafețele plane și orientate spre sud sunt de preferat pentru proiectele din emisfera nordică. Pentru o bună accesibilitate este necesară apropierea de drumurile existente, sau producerea necesarului de drumuri noi. Conectarea la rețea, capacitatea tehnică, nivelul de tensiune, proximitatea și disponibilitatea surselor de electricitatea sunt de asemenea un factor foarte important, care odată îndeplinit poate crea condiții de favorabilitate.

Caracteristicile individuale ale celulelor fotovoltaice, precum și aspectul lor, sunt foarte importante din punct de vedere a determinării suprafeței toatele necesare, astfel incât proiectul sa fie fezabil. Suprafața necesară pentru o rețea de panouri solare depinde de mai mulți factori, incluzând dimensiunile modulelor, așezarea lor în rețea, și eficacitatea conversiei energiei prin metodele utilizate.

Măsurile de securitate luate în ceea ce privește incendiile, prezența vântului și viteza acestuia, accesibilitatea la spațiul propus pentru instalare și întreținere, sunt de asemenea, elemente ce trebuie luate în considerare atunci când se evaluează locațiile corespunzătoare, acestea putând limita arealele ce se au în vedere.

Rețelele fotovoltaice instalate în multiple rânduri, sub formă de rafturi înclinate, necesită spațiere suplimentară între fiecare structură montată a rețelei, pentru a preveni umbrirea de la un rând la celălalt. (Brooks, 2012)

Densitatea unei rețele de panouri solare poate varia între 6 și 15 W/ m², chiar și mai mare în funcție de eficiența și aspectul matricei. De exemplu, densitatea pentru panouri fotovoltaice din silicon monocristaline, cu o putere de 175 W și o suprafață de 1.33 m² , se calculează astfel:

175 W ÷ 1.33 m²= 131 W/ m²

Pentru o PV matrice de 4 kW, suprafața totală modul de necesară ar fi:

4000 W ÷ 131 W/ m² = 30.5 m²

Un alt factor important, ce poate limita desfășurarea proiectului de amplasare este reprezentat de folosința actuală a terenului ales, acesta trebuie să fie neproductiv și să nu existe posibilitatea utilizării sale agricole.

Amplasarea adecvată a unui parc fotovoltaic este determinată pe baza pe combinația diferitelor restrictivități și favorabilități pe care le pot da anumiți factori. Proximitatea căilor rutiere este importantă, deoarece duce la diminuarea costurilor suplimentare de infrastructură dar și eventualele daune asupra mediului. Terenurile care au o valoare minimă din cauza utilizării precedente ar trebui să fie evaluate pentru potentialul de implementare a parcurilor fotovoltaice. Amplasarea acestora este adecvată în cazul în care conexiunea la rețea electrică este existentă, implementarea fotovoltaicelor în imediata apropiere a rețelei reduce semnificativ pierderile de transmisie.

Implementarea de parcuri fotovoltaice la scară largă a fost adoptate în perspectiva dezvoltării durabile și a diminuării efectelor schimbărilor climatice, acestea funcționând pentru perioade lungi de timp, cu întreținere redusă. Sisteme fotovoltaice au fost recunoscute ca tehnologii care nu au practic un impact major asupra mediului, deoarece, ele sunt curate și silențioase. Din acest punct de vedere, punerea în aplicare a acestora trebuie să respecte zonele sensibile din cadrul peisajului și monumentele de protecție datorită cerințelor estetice. Zonele de influențe identificate ca zone de risc critic pentru fermele fotovoltaice, cum ar fi zonele inundabile și zonele cu vânt, ar trebui să fie evitate.

De asemenea, zonele cu abundență de praf, combinate cu apariția de ceață, va afecta eficiența fotovoltaicelor. De exemplu, în cazul în care o suprafață de colector solar este menținută la un nivel de curățenie de 90%, pierderile anuale estimate ale veniturilor ajung până la 10%. În plus, spălarea cu apă (metoda de curățare convențională) poate implica costuri adiționale. (Yassine Charabi, 2011).

Zonele care pot fi utilizate pentru producerea de energie solară, au fost reduse semnificativ, aceste reglementări fiind implementate pentru a evita, a reduce, sau atenua pierderea habitatului, fragmentarea acestuia, precum și alte efecte negative asociate cu dezvoltarea de instalații mari de generare a energiei solare. Având în vedere aceste restricții, prin GIS se pot face analize pentru a se determina locații adecvate pentru panouri solare.

Locații adecvate pentru panouri solare au caracteristici și cerințe specifice. Identificarea acelor locuri necesită ca aceste caracteristici dorite să fie definite. Pentru acest studiu, locațiile adecvate ar trebui să aibă o serie de caracteristici. Aspectul trebuie să fie unul potrivit iar panourile solare să fie orientate spre sud sau orizontală. Acest lucru este necesar, deoarece țara noastră, respectiv zona de studiu se află în emisfera nordică, iar panourile solare amplasate pe pantele orientate spre sud vor avea o mai mare putere solară decât cele situate la nord, care se vor confrunta cu pante mari.

CAPITOLUL 6 . ENERGIA SOLARĂ

Radiația solară este un factor climatogen important, reprezentând o sursă energetică pentru procesele și fenomenele meteorologice, fiind suma dintre radiația solară directă și radiația difuză. Regimul anual al radiației globale variază în strânsă legătură cu condițiile de relief și de circulație a aerului care condiționează regimul nebulozității si al duratei de strălucire a Soarelui. (Dumitrof., 2010)

Soarele este o sursă de energie regenerabilă și inepuizabilă, care menține temperatura planetei și pe care oamenii au utilizat-o încă din cele mai vechi timpuri, dar aceasta utilizare a sporit începând cu secolul al XIX-lea. Acesta reprezintă un corp considerat negru absolut, cu o temperatură la suprafață de 5760 K și radiază cu o putere de 1.6 x 107 W/m². Această valoare se micșorează însă până să ajungă pe suprafața Pământului, datorită absorbției și răspândirii în spațiu.

Fig. 2 Bilanțul de energie al Pământului

Sursa: http://www.echipot.ro/istrumente-meteo/radiatia-solara/radiatia-solara-211.html

Energia solară ajunsă la nivelul suprafeței terestre are lungimi de undă cuprinse între 0.28 si 4.96μm, această bandă de lungimi fiind centrul de interes al aplicațiilor ce utilizează energia primită de la soare. Un procent de 90% din cadrul radiației primite de suprafața terestră provine de la o distanță mai mică de 90 m, așadar radiația primită de suprafață terestră depinde în cea mai mare parte de caracteristicile aerului de la nivelul solului. (Calotă., 2011)

CAPITOLUL 6.1 CARACTERISTICI

Soarele poate fi considerat ca o sferă având diametrul de cca. 1.4 milioane km, mai precis 1.39 x 109 m, aflată la o distanță de cca. 150 milioane km de Pământ adică 1.5 x 1011 m. (Duffie J., 1980)

În miezul Soarelui se desfășoară în continuu reacții de fuziune nucleară, prin care hidrogenul este transformat în heliu. În prezent compoziția masică a Soarelui este de cca. 71% hidrogen, 27.1% heliu, 0.97% oxigen și alte elemente în concentrații mai reduse. (Chaisson E, 2010)

Radiația solară este regăsită în întreg sistemul Solar și este emisă în mod uniform în toate direcțiile. Datorită acestui mecanism, intensitatea radiației solare disponibile, depinde de distanța față de Soare, acesta aflându-se în centru, iar puterea termică dată de radiația solară fiind distribuită în mod uniform pe toate suprafețele sferice existente.

Intensitatea radiației solare disponibile la limita superioară a atmosferei terestre, poartă denumirea de constanta solară. Valoarea radiației solare disponibile la limita superioară a atmosferei terestre, suferă de-a lungul anului, mici variații de cca. ±3%, datorate în principal fluctuațiilor distanței dintre Pământ și Soare. (Duffie J., 1980)

Intensitatea radiației solare, odată ajunsă pe suprafața terestră, are o valoare mai mică decât constanta solară, deoarece aceasta, până sa atingă Pământul traversează atmosfera terestră, ce are o grosime de peste 50 km, chiar și în cazul în care cerul este senin, astfel radiația solară fiind diminuată treptat pe o direcție perpendiculară la suprafața Pământului, cu aproximativ 15-30%, în funcție de perioada din an. Intensitatea radiației solare este modificată la traversarea atmosferei, prin mecanismele de absorbție și difuzie.

Intensitatea radiației solare este influențată de o serie de parametrii importanți printre care se numără poziția Soarelui pe cer, în strânsă legătură cu unghiul dintre razele solare și planul orizontal, dar și unghiul de înclinare a axei Pământului și modificarea distanței dintre Pământ și Soare.

CAPITOLUL 6.2 TEHNOLOGII ȘI METODE PENTRU FOLOSIREA ENERGIEI SOLARE

În prezent exista o serie de modalități care permit utilizarea energiei solare, permițând deja crearea unor clădiri autonome din punct de vedere al consumului de energie. Principalele țări în care s-a pus în practică acest sistem sunt cele situate în Europa de Vest, cum ar fi Olanda, Danemarca, Germania.

Cele mai raspândite dintre instalațiile pentru folosirea energiei solare sunt panourile solare și captatoarele termice. De asemenea lumina solară mai poate fi folosită pentru încălzirea aerului, acesta din urmă reprezentând mediul de conducere a energiei termice, pentru a ajunge să încălzească spațiile interioare, aerul ventilat sau apele menajere.

Încălzirea utilizând sistemele cu ventilatoare puse în mișcare de energia solară sunt eficiente, deoarece se pot integra cu ușurință în sistemele obișnuite de încălzire, ventilare sau condiționare. Există însă o serie de impedimente precum rezolvarea preblemei zgomotului, precum și consumația ventilatoarelor care trebuie minimalizată și scăderea presiunii din canalele de aer. (Kovacz., 2006)

Utilizarea energiei solare se realizează prin producerea energetică activă și pasivă. Atunci când se produce energia în mod pasiv, trebuie să se țină cont de orientarea parcurilor sau a clădirilor ce folosesc instalații pentru captarea energiei solare, dar și materialele folosite. Astfel se va obține prin această metodă cunoscutul efect de seră, acesta fiind amenințător la nivel global, dar eficient când vine vorba despre un spațiu restrâns precum o clădire. Utilizarea pasivă a energiei solare este eficientă cu precădere în perioadele în care există pierderi de căldură din cauza temperaturii exterioare, iar radiația solară este suficient de importantă. Producția activă se realizează cu ajutorul unor unelte fotovoltaice, adică panouri solare ce transformă energia radiației solare în curent electric.

În cadrul sistemelor active, colectarea energiei precum și conversia sa se face de către captatorii solari ce funcționează după diferite principii constructive. Pentru ca acestea să dea randament cât mai ridicat, este important ca orientarea captatorilor spre soare, să fie cât mai corectă.

Optim ar fi ca aceste colectoare să fie orientate către sud, dar se acceptă mici abateri către est sau vest, tinându-se cont de posibilitățile din teren, dar acest lucru poate reduce radiația captată, deoarece pânã la ±30° nu este foarte semnificativã. Sistemele active redau energie termică, doar în condițiile în care temperatura mediului de transmisie atinge o temperaturã anume (adicã temperatura interioarã a mediului încãlzit). (Kovacz., 2006)

Figura 3. Influnța combinată a unghiului de înclinare și a unghiului azimutului,

asupra gradului de captare a energiei solare disponibile

Sursa: www.viessmann.com

Diagrama ce prezintă influnța combinată a celor doi parametrii ce definesc orientarea captatorilor solari asupra gradului de captare a energiei solare disponibile, a fost realizată pentru Germania, însă rezultatele sunt specifice majorității țărilor europene, respectiv României. (fig.3.)

Din această diangramă se poate deduce faptul că unghiul de înclinare optim pentru colectarea radiației solare este cuprins între 15° si 55°, iar abaterile de la direcția sudică optimă poate să se situeze între ±40°, astfel încât capacitatea de captare a energiei solare să nu fie afectată. În cazul în care valoarea unghiului de înclinare este prea redusă, acest lucru poate afecta colectoarele, iar performanțele lor sunt micșorate. Pe exemplul din diagramă se observă că în cazul unui unghi de înclinare de 30° și a unei abateri de la direcția sud de 45°, care corespunde direcției SV, gradul de captare a radiației solare este de 95%.

Din această analiză se poate deduce faptul că orientarea captatorilor solari față de orizontală și față de sud este destul de permisivă, atâta timp cât valoarea unghiului de înclinare nu este prea redusă. În domeniul tehnologic al captatorilor solari s-a înregistrat de asemenea o evoluție, având ca scop creșterea capacității de absorbție a radiației solare. (Bălan., 2007)

Posibilitățile de utilizare a energiei electrice obținute prin conversia energiei solare, folosind efectul fotovoltaic sunt multiple, existând diferite sisteme tehnice care înglobează panouri fotovoltaice.

Sistemul pentru producerea și utilizarea curentului continuu este un sistem ce are scopul de a permite iluminatul electric, folosind becuri de curent continuu, utilizat îndeosebi în unele imobile ce sunt situate în zone izolate ce nu au acces la electricitate. Energia electrică ce este furnizată de panoul fotovoltaic este acumulată de către una sau mai multe baterii, care ulterior va fi utilizată la nevoie. Un regulator de încărcare este montat între panoul fotovoltaic și baterie, deoarececurentul electric utilizat la încărcarea bateriei trebuie să fie constant, iar parametrii curentului electric în momentul ieșirii din panou sunt variabili, aceștia depinzând de intensiatea radiației solare. (fig. 4.) (Bălan, 2007)

Figura 4. Sistem cu panou fotovoltaic pentru producerea curentului continuu

Sursa: https://panourifotovoltaicetransilvania.wordpress.com/

Sistemul fotovoltaic racordat la rețea este un sistem ce poate fi utilizat în vederea producerii și utlizării curentului alternativ prin intermediul panourilor fotovoltaice, ce urmează a fi racordate la rețeaua locală de alimentare cu energie electrică. Folosirea acestui tip de sistem utilizat pentru producerea curentului electric alternativ, prin intermediul panourilor fotovoltaice, poate permite utlizarea în mod direct a curentului electric produs în cadrul sistemului, acesta furnizând energie electrică în rețeaua locală de alimentare cu energie electrică.

Este necesar ca imobilele ce sunt prevăzute cu un astfel de sistem de alimentare cu energie electrică, să fie dotate și cu un dispozitiv de măsură ce va fi utilizat în vederea contorizării energiei electrice furnizate în cadrul rețelei, dar și cun un contor pentru măsurarea consumului de energie electrică absorbită din rețea. (fig.5.) (Bălan, 2007)

Figura 5. Sistem fotovoltaic pentru producerea curentului electric alternativ, racordat la rețea

Sursa: www.lpelectric.ro

CAPITOLUL 7. CELULE FOTOVOLTAICE – DESCRIERE ȘI TIPURI

Charles Fritts a fost primul care a confecționat o celulă fotovoltaică, acesta utlizând un film subțire de aur pentru a acoperi seleniu semiconductor, realizând astfel o joncțiune metal-semiconductor. Acest sistem avea însă o eficiență de doar 1%. Ulterior, în anul 1941, Russel Ohl a dezvoltat tehnologia joncțiunii, atingând o eficiență mai mare de 5%, celulele fotovoltaice căpătând astfel utilizări practice. Randamentul dat de celulele fotovoltaice este determinat de intensitatea radiației solare incidente pe suprafața celulei, dar și de eficiența procesului de conversie a energiei radiației solare în energia electrică. Celulele solare utilizate în prezent ating eficiențe de >20%, iar la nivel industrial se situează în medie la 13%. (Bălan, 2007)

În anul 1958 s-a utilizat pentru prima dată un sistem bazat pe celule fotovoltaice, în cadrul satelitului Vanguard I. Puterea totală a celulelor fotovoltaice utlizate a fost de aproximativ 0.1 W, iar eficiența de conversie a energiei radiației solare în electricitate era de 10%. Până în 2005, puterea totală instalată pe planetă a panourilor fotovoltaice, 1GW. (fig. 6.)

Figura 6. Primele panouri solare, montate pe Vanguard I

Sursa: http://www.selasenergy.gr/pictures/vanguard1.gif

Celulele fotovoltaice pot fi realizate din mai multe materiale semiconductoare, dar peste 95% din celulele solare sunt realizate din siliciu (Si), care este al doilea element chimic cel mai răspândit în scoarța terestră, reprezentând cca. 25% din aceasta, deci este disponibil în cantități suficiente, fiind astfel și ieftin. În plus, procesele de prelucrare a acestui material nu sunt agresive pentru mediul ambiant. (Bălan, 2007)

În funcție de natura cristalină a materialului semiconductor utilizat la fabricarea acestora (de regulă siliciul, așa cum s-a arătat anterior), se disting trei tipuri de celule fotovoltaice: monocristaline, policristaline, amorfe.

Celulele monocristaline au forma unei baghete ce se realizează în urma turnării, utilizând siliciu pur. Aceste forme sunt ulterior transformate în placi extrem de subțiri prin tăiere și folosite în obținerea celulelor fotovoltaice. Această metodă de realizare a celulelor duce la atingerea celui mai ridicat nivel de eficiență din punct de vedere a conversiei în energie electrică, dar pe de alte parte este cea mai costisitoare metodă.

Celulele policristaline sunt realizate printr-un proces mai costisitor din punct de vedere financiar, siliciul lichid utilizat în cadrul acestei tehnologii fiind turnat în blocuri și tăiat ulterior în plăci subțiri. În urma solidificării, cristalele formate au diferite dimensiuni și forme, iar pe marginile lor pot apărea anumite defecte de structură. Din acest motiv, celulele fotovoltaice fabricate ăn urma acestui procedeu sunt mai putin eficiente.

Celulele cu structură amorfă se obțin în urma suprapunerii unui film de siliciu subțire peste o suprafață de sticlă sau alt material asemănător. De această dată solidificarea nu se realizează intr-o structură cristalină, ci sub formă de rețea atomică, denumită structură amorfă. În cadrul acestei rețele pot apărea și o serie de defecte, ce pot diminua performanțele electrice ale materialului. Costurile de fabricație pentru siliciul amorf sunt reduse, pentru că se folosește o cantitate mică de material, dar eficiența acestor celule este mult mai redusă decât a celor ce utilizează structuri cristaline de material. În cadrul ceasurilor sau a calculatoarelor de buzunar aceste celule fotovoltaice cu siliciu amorf sunt extrem de eficiente datorită costului redus. (Bălan, 2007)

În tabelul alăturat sunt prezentate performanțele celor trei tipuri de celule fotovoltaice din punct de vedere al conversiei energiei radiației solare în energie electrică. (Tabel. 1)

Tabel 1. Performanțele diferitelor tipuri de celule fotovoltaice

Eficiența celulelor fotovoltaice poate fi diminuată de o serie de fenomene precum pierderile datorate diferitei intensități a radiației solare pe suprafața celulelor fotovoltaice, pierderi datorate rezistenței electrice a materialului semiconductor sau cabluri electrice de legătură. De asemenea, defectele datorate structurii materialelor utilizate în realizarea celulei fotovoltaice pot duce la înrăutățirea performanțelor acestora.

În prezent, majoritatea producătorilor de astfel de celule, încearcă găsirea de soluții în vederea creșterii performanțelor, reducerea costurilor de fabricație, iar o serie dintre aceste idei sunt următoarele:

Realizarea de suprafețe cu pierderi de relfexie minime. Suprafața acestor celule are structură piramidală, astfel încât raza incidentă va lovi repetat suprafața celulei. De asemenea, utilizarea unor materiale noi, cum sunt: Galiu-Arseniu, Cadmiu-Teluriu sau Cupru-Indiu-Seleniu sunt considerate eficiente.

Realizarea unor celule fotovoltaice tandem, construite din materiale semiconductoare diferite așezate unul deasupra celuilalt, cu scopul de a capta energia luminoasă într-un domeniu de lungimi de undă cât mai larg.

Utilizarea celulelor Grätzel, care sunt celule fotovoltaice cu lichid electrochimic și utilizează dioxid de titan ca electrolit și o vopsea specială, pentru a îmbunătăți procesul de absorbție a luminii. (Bălan, 2007)

CAPITOLUL 8.1 POTENȚIALUL RADIATIV DIN ROMÂNIA

Datorită localizării, țara noastră dispune de un potențial radiativ bun, având 210 de zile însorite în cadrul unui an și un flux de energie solatră cuprins între 1000 și 1300 kWh/mp/an. Din punct de vedere tehnic, însă pot fi utilizați pentru producerea energiei doar 600-800kWh/mp/an. România se situează astfel în zona europeană B de însorire, oferind avantaje din punct de vedere a exploatării energiei solare, deoarece potențialul radiativ al țării noastre este bun în comparație cu cel al altor țări aflate în zona climatului temperat, iar diferențele geografice sunt foarte mici.

Pe parcursul ultimilor ani, au crescut numărul proiectelor de investiție din România, observându-se faptul că în anul 2007 centalele solare produceau 0.3 MW de energie, ajungându-se la 2.9 MW în 2009 și respectiv 5MW în anul 2012. (Bejan, 2012)

Conform Strategiei Energetice Naționale, datorită potențialului radiativ pe care îl deține România, se poat genera 1.2 TWh/an, ceea ce reprezintă 2.5% din consumul național actual. Din punct de vedere a radiației solare, ecartul lunar al valorilor de pe teritoriul României atinge valori maxime în luna iunie și valori minime în luna februarie (1.49kWh/m²/zi, respectiv 0.34kWh/m²/zi).

Tabel

Fig 4 . Harta solară a României

Sursa : ICEMENRG, 2006

În România se disting 5 zone ce au valori diferite din punct de vedere a fluxurilor medii anuale ale energiei solare incidente. Astfel, mare parte a suprafeței țării deține un flux de energie mediu anul de 1275 kWh/m². Arealele ce prezintă interes special pentru aplicarea sistemelor de producere a energiei solare din România sunt: mare parte a Podișului Transilvaniei, nordul Podișului Moldovenesc și arcul carpatic. Acest areal dispune de un potențial scăzut, având mai puțin de 1300MJ/m².

O altă zonă este reprezentată de nordul Câmpiei Române, Podișul Getic, Subcarpații Olteniei și Munteniei, dar și mare parte din Lunca Dunării, Podișul Moldovenesc , Câmpia Română și Dealurile Vestice, precum și vestul Podișului Transilvaniei. Aceste areale dispun de o radiație solară cuprinsă între 1300 și 1400 MJ/m².

Zona Dobrogea și o mare parte din Câmpia Română, sunt zonele cu cel mai ridicat potențial energetic solar din România.(fig.8) (UI8, 2012)

CAPITOLUL 8.2 VALORIFICAREA POTENȚIALULUI RADIATIV DIN ROMÂNIA

La nivel european, cel mai important proiect ce utilizează energia solară aparține unor companii germane și are ca obiectiv dezvoltarea energiei solare prin centrale construite în Africa de Nord și Orientul Mijlociu. Proiectul denumit ”Desertec” își propune alimentarea energetică a regiunii Marocului începând cu 2015, prin intermediul unei rețele de cabluri ce se construiesc pe sub Marea Mediterană. Construcția presupune instalarea unui turn solar cu o înălțime de 115 m, ce va asigura energia necesară pentru 6 000 de familii europene. Printre avantajele proiectului se numără reducere poluării, emisiile de gaze cu efect de seră din Europa putând fi reduse cu 80%, dar și eliberarea Europei de sub dependența energetică a Rusiei.

Preocupările pentru energia solară în România au apărut începând cu anul 1979, când a apărut oportunitatea amplasării diferitelor sisteme de utilizare a energiei solare. Dintre acestea se pot aminti sisteme de preparare a apei calde de consum în cadrul clădirilor de locuit, dar și sisteme de apă caldă pentru irigații sau industrie, energia solară fiind valorificată astfel sub diferite forme.

Timișoara este primul oraș în care un întreg cartier denumit “Zona Soarelui”, a fost prevăzut cu instalații de tip fotovoltaic, de asemenea pe litoralul românesc s-au realizat sisteme pentru încălzirea apei în cadrul hotelurilor Beta și Gama din Costinești. Județul Alba și județul Bihor dețin câte o centrală de energie solară cu 8 module fotovoltaice de 53 W fiecare, folosită în cadrul utilității casnice. (Fundația, 2012).

Tehnologiile de valorificare a energiei solare conduc la conversia acesteia în forme de energie fotomecanică, termică, fotochimică și fotoelectrică. Atfel, energia solară, în urma utilizării unor serii de instalții, iși găsește aplicabilitatea în toate domeniile de activitate. În cadrul lucrărilor agricole și industriale, energia solară poate fi utilizată pentru desalinizarea apei de mare, transformarea în energie termică sau mecanică. Energia solară este foarte utilă în cadrul sistemelor casnice de climatizare pe timp de iarnă sau vară, dar și pentru apa caldă menajeră sau frigidere solare. (Bejan, 2012).

În prezent, în tehnica instalațiilor solare de încălzire a clădirilor și prepararea apei calde menajere, se folosesc o mare diversitate de captatori solari alcătuiți din: suprafață absorbantă pe care cade radiația solară directă și difuză, agent termic ce preia căldura și o transportă spre consumatori și o carcasă izolantă pentru a se reduce pierderile de căldură. (Fundația, 2012)

Imaginee

Îmbunătățirea randamentului de conversie a energiei solare în energie termică la captatori solari depinde de o serie de factori care se pot îmbunătății, cum ar fii tipul de materiale folosite și variante constructive.

În România se încearcă implementarea unor măsuri de stimulare a utilizării energiei solare, iar pentru sporirea producerii energiei electrice din surse regenerabile, s-a decis aplicarea sistemului cotelor obligatorii de certificate verzi, aflat în strânsă legătură cu sistemul de comercializare a acestor certificate verzi.

CAPITOLUL 9. GORJ – CARACTERE GENERALE

Județul Gorj este situat în partea sud-vest a României, în nordul Olteniei , pe cursul mijlociu al Jiului și este limitat la nord de paralela de 45° 38´ latitudine nordică în vârful Parângul Mare și la sud de paralela 44°58´ latituine nordica în apropiere de localitatea Țânțăreni. Gorjul este printre primele județe apărute în Țara Românească a fost Gorjul, atestat documentar în data de 29 iulie 1497.

Limita estică se alfă în apropierea localităților Alimpești și Polovragi , pe lângă care trece meridianul de 23°39´ longitudine estică , iar limita vestică este reprezentată de vârful Dobru din munții Godeanu , situate pe meridianul de 22°6´ longitudine estică.

Fig. 7 Localizarea județului Gorj în România

Sursa: ArcGis 9.3

CAPITOLUL 9.1 RELIEF

Relieful este o component ce rezultată în urma îmbinării factorilor fizico-geografici locali precum altitudinea, orientarea versanților, gradul de fragmentare, solurile, vegetația, suprafețele acvatice, creând o suprafață activă și variată.

Pe teritoriul județului Gorj sunt reprezentate trei mari unitați fizico-geografice , ce coboară în trepte de la nord spre sud : Carpații Meridionali , care sunt reprezentați de versanții sudici ai munților Godeanu , Vâlcan și Parâng ; Subcarpații Getici , partea dintre Motru și Olteț , aceștia mai sunt cunoscuți și sub numele de Subcarpații Gorjului , precum și dealurile colinare din jumatatea sudică a județului ce aparțin Podișului Getic .Zona subcarpatică a județului Gorj are ca particularități depozite mari de bolovănișuri și pietriș ce sunt depuse pe râuri la ieșirea dinspre munte înspre depresiunile subcarpatice.

Altitudinea maximă a reliefului este înregistrată în vârful Parângul Mare de 2.519 metri și cea minima de 100 metri pe Valea Jiului , în sudului localității Ionești , rezultând o diferență de altitudine între cele două puncte de 2.419 metrii.

Sub aspect evolutiv, relieful județului Gorj se suprapune peste două unități structurale : geosinclinalul carpatic și depresiunea precarpatică , care este formată încă din Carboniferul Superior , în urma mișcărilor hercinice sau ăn Cretacicul Superior , în timpul fazei laramice a orogenezei alpine.

CAPITOLUL 9.2 CLIMA

Clima județului Gorj este caracterizată printr-o varietate pronunțată de nuanțe , determinate determinate de complexitatea reliefului , precum și printr-o diversitate a proceselor atmosferice , condiționate de poziția geografică a județului față de principalele component ale circulației generale a atmosferei. În general clima este temperat continentală și are influențe submediteraneene în partea nord-vestică si sud-vestică.

Climatul este blând cu temperaturi moderate si precipitații abundente care datorează circuitului maselor de aer sudice, sud-vestice si vestice. Acestea au originea în anticiclonul Azorelor și capată după trecerea munților Banatului si Mehedinți un caracter foehnal, ajungând sub forma aerului cald si uscat, in special primavara, ceea ce determină în general topirea rapidă a zapezii de pe versantii cu expunere estică și sud-estică

Temperatura medie anuala crește de la nord +10°C ( în zona dealurilor subcarpatice ) spre sud +11°C ( în depresiune ) . În zona muntoasă temperaturile medii sunt de -2°C la peste 2.400 m altitudine și +7°C la 600 m altitudine.

Temperatura minimă absolută înregistrată la stația meteo din Târgu Jiu este de -31°C ( înregistrată la 24.01.1942 ) , iar maxima absolută a fost de +40.7°C ( înregistrată la 24.06.2007) .

Temperatura medie anuala in anul 2010 este +10,9º C, iar temperatura medie multianuala în intervalul 1901 – 1990 este +10.2 º C .https://sites.google.com/site/informatiitgjiu/home/geografie/clima-si-demografie

Fig 5 . Temperatura aerului. Medii multilunare si multianuale (°C)

Sursa : C. Savin – Raurile din Oltenia, vol. I, 2008

Valoarea medie anuală a precipitațiilor este de circa 800 mm/an in zona depresionară si ajunge pană 1.200 mm/an in zona muntoasă . Lunar, cea mai mare cantitate de precipitații se produce in iunie și septembrie , aproximativ 100 mm iar cea mai scazută , pentru depresiuni si dealuri, in ianuarie – aproximativ 60 mm. În această zonă , numarul de zile cu ploaie este in medie de 100 zile pe an iar zilele cu ninsoare de 20 pe an.

Fig 6. Distributia precipitatiilor medii multianuale pe anotimpuri în mm

Sursa: C. Savin – Raurile din Oltenia, vol. I, 2008

CAPITOLUL 9.3 HIDROGRAFIE

Caracteristicile climatice ale judetului Gorj determina o variatie anotimpuala a scurgerii caracterizata prin: ape mici de iarna (foarte rar marcate de viituri de iarna), ape mari de primavara (cu viituri de primavara si pondere de 40-50% din volumul scurgerii medii anuale), apele mici de vara (cu viituri rapide si de mare amplitudine la ploile torentiale de vara) si apele de toamna marcate uneori si de viituri in lunile octombrienoiembrie.

Energia mare a reliefului, caracterul torential al ploilor si despaduririle determina un regim torential al scurgerii apei cu viituri care se formeaza in timp scurt, cu amplitudini mari de debit si cu antrenarea unor debite mari de aluviuni.

Reteaua hidrografica a judetului insumeaza intr-un an aproximativ 1,6 miliarde mc ca volum scurs raportat la debitele multianuale . Principalele râuri care au bazinele superioare in zona montana inalta (Gilort, Susita, Jales, Bistrita, Tismana, Motru si Cerna) au debite medii anuale importante, cu apa de foarte buna calitate intrucât suprafetele bazinale aferente nu sunt afectate de activitati umane.

Complexul hidroenergetic Cerna-Motru-Tismana a fost construit atât pentru hidroenergie cât si pentru a asigura apa necesara termocentralelor Rovinari si Turceni.

Prin transferul debitelor râurilor Cerna si Motru ,debitul mediu al râului Tismana la Godinesti a crescut de la 1,47mc/s la 8,69 mc/s iar calitatea este foarte buna oferind un mare potential pentru alimentarea cu apa potabila.

Pentru jumatatea de est a judetului un mare potential in alimentarea cu apa potabila il reprezinta râul Gilort care la iesirea din munte are un debit multianual de 4,53 mc/s si o apa de foarte buna calitate.

Daca pe lânga acumularile existente pe râurile Cerna, Motru si Bistrita s-ar construi asemenea acumulari si in bazinele superioare ale râurilor Gilort, Susita si Jales atunci pentru urmatoarele decenii necesarul de apa potabila al judetului ar fi asigurat.

Apele freatice sunt acumulate mai ales in depozitele de terasa si piemontane, sunt ape de buna calitate si asigura in cea mai mare parte alimentarea gospodariilor din mediul rural prin fântânile existente. Apele freatice cu alimentare dominant pluviala in perioade de seceta prelungita se epuizeaza astfel ca pentru multe localitati se impune cautarea apelor de adâncime sau a celor din reteaua hidrografica. Pe suprafete intinse din lunca Jiului , din bazinul râului Jilt sau din bazinul superior al Amaradiei (zona Seciuri),exploatarea lignitului prin cariere sau subteran a produs mari perturbari in reteaua apelor freatice si chiar de adâncime

Harta hidrografică a județului Gorj

Sursa : DTM

Apele freatice

Caracteristicile climatice ale judetului Gorj determina o variatie anotimpuala a scurgerii caracterizata prin: ape mici de iarna (foarte rar marcate de viituri de iarna), ape mari de primavara (cu viituri de primavara si pondere de 40-50% din volumul scurgerii medii anuale), apele mici de vara (cu viituri rapide si de mare amplitudine la ploile torentiale de vara) si apele de toamna marcate uneori si de viituri in lunile octombrienoiembrie.

Energia mare a reliefului, caracterul torential al ploilor si despaduririle determina un regim torential al scurgerii apei cu viituri care se formeaza in timp scurt, cu amplitudini mari de debit si cu antrenarea unor debite mari de aluviuni.

Reteaua hidrografica a judetului insumeaza intr-un an aproximativ 1,6 miliarde mc ca volum scurs raportat la debitele multianuale . Principalele râuri care au bazinele superioare in zona montana inalta (Gilort, Susita, Jales, Bistrita, Tismana, Motru si Cerna) au debite medii anuale importante, cu apa de foarte buna calitate intrucât suprafetele bazinale aferente nu sunt afectate de activitati umane.

Complexul hidroenergetic Cerna-Motru-Tismana a fost construit atât pentru hidroenergie cât si pentru a asigura apa necesara termocentralelor Rovinari si Turceni.

Prin transferul debitelor râurilor Cerna si Motru ,debitul mediu al râului Tismana la Godinesti a crescut de la 1,47mc/s la 8,69 mc/s iar calitatea este foarte buna oferind un mare potential pentru alimentarea cu apa potabila.

Pentru jumatatea de est a judetului un mare potential in alimentarea cu apa potabila il reprezinta râul Gilort care la iesirea din munte are un debit multianual de 4,53 mc/s si o apa de foarte buna calitate.

Daca pe lânga acumularile existente pe râurile Cerna, Motru si Bistrita s-ar construi asemenea acumulari si in bazinele superioare ale râurilor Gilort, Susita si Jales atunci pentru urmatoarele decenii necesarul de apa potabila al judetului ar fi asigurat.

Apele freatice sunt acumulate mai ales in depozitele de terasa si piemontane, sunt ape de buna calitate si asigura in cea mai mare parte alimentarea gospodariilor din mediul rural prin fântânile existente. Apele freatice cu alimentare dominant pluviala in perioade de seceta prelungita se epuizeaza astfel ca pentru multe localitati se impune cautarea apelor de adâncime sau a celor din reteaua hidrografica. Pe suprafete intinse din lunca Jiului , din bazinul râului Jilt sau din bazinul superior al Amaradiei (zona Seciuri),exploatarea lignitului prin cariere sau subteran a produs mari perturbari in reteaua apelor freatice si chiar de adâncime.

CAPITOLUL 9.4 DRUMURI ȘI TRANSPORT

Lungimea totală a rețelei rutiere a județului Gorj este de 2231 km, din care 383 km drumuri naționale, 837 km drumuri județene, și 1011 km drumuri comunale. Pe această rețea se află 248 poduri mai mari de 5 metri a căror lungime totală este de 7699 metri. Pe lângă acestea

mai sunt înregistrate 3000 de podețe cu lungimea sub 5 metri.

Județul Gorj este relativ bine echipat din punct de vedere al infrastructurii de transport, căi de comunicație și accesibilitate spre porturile dunărene și în zona turistică submontană.

Municipiul Târgu Jiu are poziție favorabilă, relativ centrală, situată la intersecția unor axe

majore de circulație (Craiova – Deva și Râmnicu Vâlcea – Drobeta Turnu Severin).

Majoritatea orașelor județului sunt adiacente la un drum național (excepție Țicleni) și au un

grad bun de acoperire al teritoriului cu rețele rutiere (39,3 km de rețea rutieră la 100 kmp).

Structura drumurilor naționale

Teritoriul județului este traversat de E 79 (DN 66): Oradea – Beiuș – Deva – Petroșani –Târgu Jiu – Filiași – Craiova – Calafat, cu o lungime totală de 535,4 km. Un alt drum national important este DN 67, cu desfășurare între municipiul Rm. Vâlcea – Horezu (jud. Vâlcea) –Târgu Jiu – Motru (jud. Gorj) – Drobeta Turnu Severin (jud. Mehedinți), cu o lungime totală de 200 km și care străbate cel mai pitoresc sector al județului și de o mare bogăție etnoculturală. Alte drumuri naționale secundare (67 B, 67 C, 67 D) fac legătura între principalele localități ale județului și județele învecinate.

Tabel 3. Rețeaua de drumuri publice clasificate-drumuri naționale-DN din județul Gorj și instituțiile care le au în proprietate/administrare

Sursa : http://www.cjgorj.ro/Date%20site/Programe%20-%20Strategii/Studiu_Drumuri_Jud.pdf

Structura drumurilor județene

Drumurile județene sunt bine conturate în geografia județului și fac legătura între localitățile rurale cu cele urbane folosind drumuri de aceeași categorie dar și rețeaua drumurilor

naționale. Drumurile clasificate și încadrate, în conformitate cu prevederile legale în vigoare,

ca drumuri județene sunt in numar de 34 si lungimea totală a acestora este de 836.993 km.

Consiliul Județean Gorj este administratorul drumurilor.

Structura drumurilor comunale

Drumurile comunale sunt bine conturate în geografia județului și fac legătura între localitatăle rurale și cele urbane folosind drumuri de aceeași categorie dar și rețeaua drumurilor

naționale și județene. Județul Gorj are un număr de 194 de drumuri comunale iar lungimea

totală a rețelei de drumuri comunale din județ este de 1010,755 km

Harta transporturilor in județul Gorj

Sursa : http://www.surupaceanu.ro/wp-content/imagini/hartagorj.gif

CAPITOLUL 9.5 PERSONAL SPECIALIZAT

Parcul fotovoltaic este conceput si functioneaza in sistem tehnologic de autonomie completa, fiind necesara prezenta personalului calificat deci este necesara dotarea cu utilitati.

CAPITOLUIL 10. VALORIFICAREA POTENȚIALULUI RADIATIV ÎN JUDEȚUL GORJ

În comuna Târgu Cărbunești a fost construită o central electrică solară cu o capacitate instalată de 20 MW , pe o suprafață de 52 ha , Valoarea investiției se ridică la 46 de milioane de euro. Coordonatele orasului Targu Carbunesti sunt 44°57′30″N si 23°30′23″E.

Orasul Tg-Carbunesti se afla la la 25 km fata de municipiul Tg.Jiu, 80km fata de municipiul Craiova, judetul Dolj, 100 km fata de municipiul Rm.Vâlcea, 40 km fata de Statiunea Rânca,20 km fata de statiunea balneoclimaterica Sacelu si 20 km de Vladimir. Altitudinea predominanta a formelor de relief este de 250-390 m altitudinea minima de 110 m (Lunca Gilortului),iar cea maxima de 480 m. Orasul Tg-Carbunesti este un important nod feroviar si rutier.

Figura 17. Harta amplasării parcurilor fotovoltaice din Județul Gorj

Sursa: DTM

Teritoriul administrativ al orasului Tg-Carbunesti este situat în partea de sud-est a judetului Gorj, la îmbinarea a doua unitati geografice,respectiv Podisul Getic si zona subcarpatica a Olteniei,la limita sudica a depresiunii intracolinare Campu-Mare – Tg-Jiu. Agentia de dezvoltare Regionala care deserveste zona este Agentia pentru de zvoltare Regionala Sud-Vest Oltenia.

Relieful este format din straturi puternic cutanate si netezite ulterior de agenti externi. Din punct de vedere tectonic dealurile din zona sunt un adevarat fascicul de anticlinale . Depresiunea propriu zisa coincide unui larg sinclinal umplut cu sedimente . Peste acest relief bine diferentiat au fost construite de raul Gilort , cele 9 terase ale sale de mare importanta economica.

Dealurile au depozite groase de varsta miocena, sarmatiana, daciana, unde apar faciesuri de lignit si marne nisipoase. În zona Stefanesti si Carbunesti predomina pietrisurilesi rocilenisipoase ,ce favorizeaza formarea ogaselor.

Fig 7 . Harta unitaților de relief din Târgu Cărbunești

Sursa : DTM

Relieful este format din straturi puternic cutanate si netezite ulterior de agenti externi. Din punct de vedere tectonic dealurile din zona sunt un adevarat fascicul de anticlinale . Depresiunea propriu zisa coincide unui larg sinclinal umplut cu sedimente . Peste acest relief bine diferentiat au fost construite de raul Gilort , cele 9 terase ale sale de mare importanta economica.

Dealurile au depozite groase de varsta miocena, sarmatiana, daciana, unde apar faciesuri de lignit si marne nisipoase. În zona Stefanesti si Carbunesti predomina pietrisurilesi rocile nisipoase ,ce favorizeaza formarea ogaselor.

În depresiunea Campu-Mare predomina un podzol degradat cu petice de sol „brun-roscat” si cu iviri de gheizere în zonele fara scurgere. Pe dealuri domina solurile aluvionare argiloase .În zona vailor celor doua rauri predomina solurile aluvionare cu iviri de pietrisuri sau tapsane de podzol

Fig 11. Harta geologică din Târgu Cărbunești

Sursa : DTM

Targu Carbunesti detine o suprafata de 131 kmp,fondul funciar al localitatii fiind de 13020,15 ha extravilan si 1105 ha intravilan.

Populatia totala a orasului Tg-Carbunesti este de 8034 locuitori. Orasul Tg Carbunesti are o populatie de 4491 de locuitori, Blahnita de Jos-76 locuitori, Carbunesti Sat- 678 locuitori, Cojani-370- locuitori, Cretesti- 252 locuitori, Floresteni- 354 locuitori, Curteana- 179 locuitori, Macesu- 125 locuitori , Pojogeni- 937 locuitori, Rogojeni- 23 locuitori si Stefanesti- 549 locuitori.

Fig 12. Harta utilizării terenului în Târgu Cărbunești

Sursa : DTM

Fig 9. Harta hidrografică din Târgu Cărbunești

Sursa : DTM

Reteaua hidrografica din zona orasului Tg-Carbunesti este bogata, fiind prezentate atat ape de suprafata, cat si subterane Principalele cursuri de apa ce strabat acest teritoriu sunt Gilortul si afluentul sau, Blahnita.

Pe partea dreapta, de la S la N, Gilortul primeste ca afluenti paraiele:Groserea, Aninosita, Purcaru si Blanita. Gilortul, cel mai important afluent din stanga al Jiului, izvoraste din Muntii Parang, cu directie de curgere de la nord la sud.

Raul Blanita izvoraste din Muntii Parang,dela o altitudine de 1700 m si are un debit constant de 3,4 m cubi/s. În oras se mai gasesc: Paraul Baltatul, paraul Mamu, Paraul Cojenoaiei.

Fig 9. Parc fotovoltaic Carbunești , Gorj

Sursa : http://adevarul.ro/locale/targu-jiu

Fig 11 . Imagine satelitară parc fotovoltaic Târgu Cărbunești

CAPITOLUL 11. IDENTIFICAREA AREALELOR PRETABILE DEZVOLTĂRII UNOR NOI PARCURI FOTOVOLTAICE

CAPITOLUL 12. PROIECT AMPLASARE CENTRALĂ FOTOVOLTAICĂ

Targul carbunesti

Terenul pe care s-a amplasat investitia este situat în intravilanul orasului Tîrgu-Cărbunesti, este format din 3 parcele: P1, P2 si P3 si este liber de constructii. Suprafata măsurată totală a terenului este de 52,1007ha si este întabulat în CF nr. 36046 a localitătii Tîrgu-Cărbunesti cu numărul cadastral 36046. Din suprafata totală a terenului a fost scos din circuitul agricol o suprafată de 955mp necesară construirii anexelor si împrejmuirii.

Vecinătate:

Terenul se învecinează după cum urmează:

– la “sud” – comuna Jupînesti

– la “nord-vest” – drumul de exploatare De 10506

– la ”nord-est” – drumul de exploatare De 10506/1

Relief:

Orasul Târgu-Cărbunesti se află în zona geografică a câmpiei Romanatilor ce face parte din câmpia Olteniei delimitată de râul Jiul în vest, de Olt în est si de fluviul Dunărea în sud.

Câmpia Romanatilor face parte din Platforma Moesică. Soclul acesteia e de origine hercinică iar sedimentele superioare sunt de origine carpatică datând din mezozoic si pleistocen. Stratele din jurasic si cretasic contin zăcăminte de petrol. Cuvertura de loss ajunge si la grosimi de 40 cm. Pe alocuri se întâlnesc dune de nisip.

Morfologia zonei prezintă un aspect general unifrom, cu altitudini cuprinse între 50 m si 120 m, evidentiindu-se interfluvii largi presărate cu crovuri, movile vaiugi si lacuri.

În subteranul zonei sunt pe zeci de metri adâncime formatiuni aluvionare grosiere acoperite cu prafuri fine argile sau argile prăfoase si nisipoase de vârstă cuaternară. În continuare e prezent un pachet de aproximativ 50 m de pământuri argiloase de vârstă Pleistocen mediu sub care se gasesc pietrisuri si nisipuri pleistocen inferior.

Din punct de vedere topografic, terenul este plan cu o usoară pantă pe directia nord-est – sud-vest pe parcelele P1 si P2 si un relief accidentat brăzdat de mici văi pe care se formează torenti în perioadele ploioase pe parcela P3. Pe zona plată, terenul nu ridică probleme de stabilitate si inundabilitate.

Descrierea functionala a parcului fotovoltaic

Se vor realiza două unităti de productie a energiei electrice cu o putere instalată de 2×9,988 MW, maxim admisă 2×9,992 MW. Fiecare unitate de productie va avea propria arhitectură electrică compusă din grupuri de echipamente racordate la nuclee de transformare, conectate la postul de conexiune propriu.

O unitate de productie este formată din 1816 stringuri de panouri fotovoltaice, fiecare string cuprinzînd 22 de panouri fotovoltaice cu Pi=250W/panou. Stringurile vor fi modulate pe structuri metalice de sus_inere în două variante: structură pentru 1 string – 22 panouri fotovoltaice si structură pentru 2 stringuri – 44 panouri fotovoltaice. Structurile metalice vor fi realizate din profiluri usoare de tablă zincată pe fundatii indirecte.

Colectarea energiei electrice produse se va face prin 8 posturi de transformare dotate cu invertoare care se vor amplasa pe fundatii izolate 3,12mx 0,40m cu o adancime de 1,77 m in care se vor monta conectori metalici care vor face legatura cu containerele in care se vor afla utilajele, clasa betonului fiind C16/20. Posturile de transformare vor fi racordate la un post de conexiune

cu rol de injectare a energiei electrice produse în reteaua de conexiune cu postul de transformare Tîrgu-Cărbunesti si prin acesta, cu infrastructura de transport a energiei electrice din zonă.

Fiecare unitate de productie a energieie electrice va fi dotată cu un container pentru mentenantă si un container pentru depozitare. Containerele vor fi amplasate pe fundatii de b.s tip monolit si vor fi legate printr-o platformă betonată acoperită cu o copertină metalică. Containerul destinat mentenatei are dimensiunile 10,5mx5,4m h=2,8m. În acest container se vor amenaja vestiarele pentru personal. Containerul depozit va avea dimensiunile de 5,4mx5,4m h=2,8m. Platforma betonată acoperită cu copertină are dimensiunile 6,1mx5,4m cu h max=2,8m. Containerele sunt prefabricate. Copertina va fi realizată pe structură metalică si învelitoare de tabla zincata cutata multistrat.

Fiecare unitate de productie va avea un sistem de drumuri interioare de exploatare si cate două accese din exterior, unul principal si unul secundar. Drumurile principale de exploatare si parcările prevăzute la accesele principale vor avea lătimi cuprinse între 3,5m si 4,5m cu învelitoare de piatră spartă. Din aceste drumuri de exploatare se vor realiza platforme de acces la costructii si trasee pietonale de vizitare. Drumurile interioare vor ocupa 13600mp iar platformele de acces la containere – 500mp.

Întregul perimetru va fi împrejmuit cu gard de plasă zincată cu înăltime de 2,4m. Lungimea totală a împrejmuirii, inclusiv portile de acces va fi de 3600 m.

Infrastructura alcătuită din:

-Transformatoare dotate cu invertoare se vor amplasa in containere care vor fi dispuse pe fundatii izolate din beton simplu la o adancime de 1,77 m cu o lungime de 3,12 m si o latime de 0,49 m.

-Containerele vor fi amplasate pe fundatii de b.a tip monolit C16/20 si vor fi legate printr-o platformă din beton armat C16/20 acoperită cu o copertină metalică. Copertina va fi realizată pe structură metalică si învelitoare de tablă. Perimetral platforma va avea un trotuar de protectie cu o latime de 85 cm si o grosime de 10 cm care va fi realizat din beton armat C35/45.

CAPITOLUL 13. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

În prezent, la nivel global, sunt dezvoltate într-un ritm foarte rapid centrale solare ce utilizează milioane de hectare de teren. Până în acest moment, problemele de mediu legate de instalarea și operarea acestui tip de facilități, au fost abordate doar pe larg în literatura de specialitate. Eventual impact asupra mediului, poate exista din punct de vedere a factorului apa, factorului aer, utilizării terenurilor, sănătății populației, biodiversității și a schimbărilor climatice. Se apreciază însă, că energia electrică generată datorită noilor facilități date de centralele solare nu v-a avea efecte negative, în raport cu generarea de energie prin metode tradiționale.

Un potențial impact nesemnificativ se poate genera asupra factorului de mediu apă, atât în perioada de implementare a unui proiect fotovoltaic, cât și în faza de exploatare a proiectului, datorită apelor uzate rezultate pe amplasament. Aceasta poate fi de tip menajer, rezultată în urma preparării betoanelor pentru fundații, sau apă tehnologică ce poate fi eventual necesară pentru punerea în funcțiune, cantitățile fiind însă foarte mici pentru cea din urmă, iar pierderile neglijabile. De asemenea, pot exista pierderi accidentale de carburanți de la utilajele de transport, precum și lubrifianți, acestea putând fi colectate de către ape pluviale și pătrund în pânza freatică. Prin același proces, pânza freatică poate fi afectată și de o eventuală gestionare necorespunzătoare a deșeurilor. În acest caz, se impun măsuri de diminuare a impactului, precum amplasarea unor platforme pentru colectarea deșeurilor în zone ce nu sunt expuse fenomenelor de risc de forma inundațiilor și a viiturilor și eliminarea eventualelor pierderi accidentale de carburanți. (Savin, 2013)

Din punct de vedere al factorului de mediu aer, în urma implementării unui proiect de tip fotovoltaic, pot apărea emisii de poluanți, care se înscriu însă în limitele admisibile. Din surse mobile, pot apărea emisii de oxizi de azot, sulf, carbon, rezultate în urma folosirii mijloacelor de transport și a utilajelor. Pulberi în suspensie pot rezulta în urma activităților desfășurate atât în perioada de implementare a proiectului, cât și în perioada de exploatare a acestuia. În etapa de funcționare a proiectului, impactului asupra aerului este unul pozitiv.

Posibilul impact din perioada de implementare poate fi diminuat prin alegerea unor trasee optime din punct de vedere al protecției mediului, în momentul în care se transportă materiale pentru construcții ce pot genera particule în atmosferă, precum și evitarea supradimensionării și funcționării în gol a utilajelor. (Savin, 2013)

Din punct de vedere al utilizării terenurilor, se pune în discuție faptul că centralele solare electrice, sunt în prezent proiectate pentru mai mult de 30 de ani de funcționare. Datorită faptului că durata de viață a unei instalații de energie solară se prelungește, modelul de utilizare a terenului este neschimbat, iar energia generată scade. Pe de altă parte, obținerea energiei prin surse tradiționale precum cărbunele, necesită efectuarea activităților de minerit pentru obținerea combustibilului. În plus, stratul de teren minat are nevoie de mai multe decenii pentru a se reface, pe când timpul de recuperare a unei păduri, după amplasarea unei centrale fotovoltaice este de 10 ani. (Turney, 2011)

Dintre efectele asupra sănătății populației, cele mai multe sunt benefice, ca urmare a unei reduceri a emisiilor toxice rezultate din arderea combustibililor fosili. Centralele solare elibereaza de 50 – 1000 ori mai puține emisii de Hg decât producerea tradițională de electricitate (~ 0.1 g Hg GW/h, comparativ cu ~ 15 g Hg GW/h din cărbune). Emisiile de NOx, SO2, precum și mulți alți poluanți, sunt mai reduse decât cele rezultate în urma producerii energiei tradiționale. Emisiilor de dioxid de carbon reprezintă, de asemenea, risc pentru sănătatea umană, din cauza schimbărilor climatice și a efectelor asociate: creșterea nivelului mării, fenomene meteorologice extreme, securitatea alimentară și schimbările socio-economice. Centrale electrice pe combustibili fosili emit ~ 64 % din gazele cu efect de seră la nivel mondial , și cele mai multe emisii rămase sunt datorate utilizării petrolului, acesta putând fi parțial înlocuit cu energie electrică din surse regenerabile. (Turney, 2011)

În România se produce aproximativ 64.7 TW/h energie, cărbunele fiind principala sursă de producere, cu o pondere de 42.5%. Ținând cont de acest fapt, energia solară este mai convenabilă, pe lângă mijloacele tradiționale de energie, chiar și luând în calcul impactul asupra biodiversității și a utilizării terenurilor. S-a realizat o comparație între impactul asupra mediului pe care îl are utilizarea cărbunelui pentru producerea energiei, și impactul generat de întrebuințarea centralelor solare. Majoritatea factorilor sunt benefici în raport cu folosirea surselor tradiționale.

Protectia calitătii apelor

Zona pe care se vor amplasa panourile fotovoltaice nu este traversată de ape de suprafată. Pe parcela P2 se prezintă o ravenă pentru scurgerea apelor meteorice care nu afectează investitia propusă.

– Sursele de ape uzate si compusii acestor ape.

Panourile fotovoltaice vor fi spălate periodic cu utilaje speciale, apa utilizată necontinând detergenti sau alte produse, rezultând o apă relativ curată. Apele menajere rezultate din activitatea personalului parcului energetic fotovoltaic vor fi colectare in rezervoare wc inlocuibile de tip ecologice.

– Locul de evacuare (emisar, canalizare, platformă industrială).

Apa rezultată în urma spălării panourilor fotovoltaice nu afectează calitatea apelor subterane.

Protectia aerului

Sursele si poluantii pentru aer – Nu este cazul.

Instalatii pentru colectarea, epurarea si dispersia gazelor reziduale si a pulberilor – Nu este cazul

Poluantii evacuati în atmosferă (în mg/mc ẟi g/s) – Nu este cazul.

Protectia împotriva zgomotului si vibratiilor

Sursele de zgomot si de vibratii – Nu este cazul

Dotările, amenajările si măsurile de protectie împotriva zgomotului si vibratiilor – Nu este cazul

Nivelul de zgomot si de vibratii produs – Nu este cazul

Protectia solului si subsolului

Prin amenajarea parcului fotovoltaic solul va fi afectat partial doar pe perioada amplasării panourilor si prin realizarea lucrărilor de amenajare, iar după redarea în folosintă solul va fi refăcut si plantat cu iarbă, inclusiv pe zonele ocupate de panouri. Dupa desfiintarea parcului fotovoltaic, terenul afectat va fi readus la starea initială.

-Sursele posibile de poluare a solului si a subsolului.

Apa rezultată în urma spalării panourilor fotovoltaice: nu afectează calitatea solului si nici a subsolului deoarece nu contine detergenti sau alte substante chimice. Apele menajere vor fi colectate in rezervoarele wc inlocuibile de tip ecologice.

– Măsurile, dotările si amenajările pentru protectia solului si a subsolului.

– Măsuri care se referă la terenul afectat de lucrările de fundare si drumuri de acces.

Suprafata de fundare necesară pe amplasament se rezumă la containerele de mentenată si capsulele posturilor de transformare, precum si fundatiile izolate ale stâlpilor împrejmuirii.

Solul fertil rezultat din lucrările de fundare si amenajare a drumurilor, va fi depozitat într-un loc ales de Consiliul Local al orasului Tirgu-Carbunesti, sau folosit la amenajarea unui teren degradat.

Protectia împotriva radiatiilor

Situatia prezentă nu prezintă riscuri de mediu. Sursele de radiatii din activitate. Nu există surse care să producă radiatii.

Dotările, amenajările si măsurile pentru protectia împotriva radiatiilor. Nu este cazul

Nivelul radiatiilor emise în mediu. Nu sunt surse cu emisii de radiatii.

Protectia fondului forestier

Situatia afectării fondului forestier – Nu este cazul

Lucrările si măsurile pentru diminuarea si eliminarea impactului negativ produs asupra vegetatiei si ecosistemelor forestiere – Nu este cazul.

Protectia ecosistemelor, biodiversitătii si ocrotirea naturii

Zona studiată nu este în zona de protectie a unor valori de patrimoniu, rezervatii naturale sau peisagistice.

Sursele posibile de afectare a ecosistemelor acvatice si terestre, a monumentelor naturii, a parcurilor nationale si a rezervatiilor natural – Nu este cazul.

Măsurile pentru protectia ecosistemelor, biodiversitătii si pentru ocrotirea naturii, în general – Nu este cazul.

.Gestiunea deseurilor

Sursele de deseuri, tipuri, compozitie si cantităti de deseuri rezultate.

Deseurile rezultate în procesul de construire a parcului energetic fotovoltaic vor fi specific acestui tip de activitate si vor consta din ambalaje si resturi specifice executării fundatiilor. Deseurile rezultate în procesul de exploatare vor fi exclusiv menajere provenind din activitatea de pază a parcului energetic.

Modul de gospodărire a deseurilor: depozitare controlată, transport, tratare, refolosire, distrugere, integrare în mediu, comercializare.

Deseurile rezultate din procesul de construire vor fi colectate, transportate si depozitate în conformitate cu legislatia în vigoare. Deseurile menajere rezultate în perioada de exploatare vor fi colectate în pubele amplasate pe platforma betonată în apropierea containerului de mentenantă.Pentru ambele tipuri de deseuri se vor contracta societăti comerciale specializate în transportul si depozitarea lor.

Gestiunea ambalajelor

Ambalajele vor fi colectate si transportate de firma de salubritate cu care beneficiarul a încheiat contract.

Tabelul figurilor

Bibliografie