Surse Regenerabile de Energie. Studiu de Caz Parc Eolian

CUPRINS

Capitolul I. GENERALITĂȚI

Surse regenerabile de energie – scurt istoric

Capitolul II. STUDIU DE CAZ

2.1 Scopul lucrării

2.2 Descrierea lucrării

2.3 Etapele proiectului

2.4 Regimul tehnic și descrierea soluției

Capitolul III. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

3.1 Apa

3.1.1 Estimare și măsuri de diminuare a impactului

3.2 Aerul

3.2.1 Estimare și măsuri de diminuare a impactului poluării aerului

3.3 Solul

3.3.1 Estimarea impactului asupra solului

Capitolul IV. METODICĂ

Necesitatea studierii temei

Structura conținutului lecției

Context

Obiective operaționale

V . Probă de evaluare

Strategii didactice

Capitolul V. CONCLUZII

Capitolul VI. BIBLIOGRAFIE

SURSE REGENERABILE DE ENERGIE

STUDIU DE CAZ

“PARC EOLIAN”

JUDEȚUL TULCEA, COMUNA CASIMCEA

Capitolul I. Generalități

1.1. Sursele regenerabile de energie se referă la forme de energie rezultate din procese naturale regenerabile, la care ciclul de producere are loc in perioade de timp comparabile cu perioadele lor de consum.

Astfel, energia luminii solare, a vânturilor, a apelor curgătoare, a proceselor biologice și a căldurii geotermale pot fi captate utilizând diferite procedee. Sursele de energie neregenerabile includ energia nucleară precum și energia generată prin arderea combustibililor fosili, așa cum ar fi țițeiul, cărbunele și gazele naturale. Aceste resurse sunt, în chip evident, limitate la existenta zăcămintelor respective si sunt considerate în general neregenerabile.

Dintre sursele regenerabile de energie se pot enumera: energia eoliană, energia solară, energia apei, energia hidraulică, energia mareelor, energia geotermică, energie derivată din biomasă: biodiesel, bioetanol, biogaz.

Toate aceste forme de energie sunt valorificâte pentru a servi la generarea curentului electric, apei calde, etc. Regiunea de Nord-Vest a României dispune de resurse de energie regenerabilă identificabile la nivel local, în funcție de specificul fiecărei zone.

Printr-o strategie de dezvoltare energetică a României se poate asigura creșterea siguranței în alimentarea cu energie și limitarea importului de resurse energetice, în condițiile unei dezvoltări economice accelerate.

Valorificarea potențialului surselor regenerabile de energie conferă premise reale de realizare a unor obiective strategice privind creșterea siguranței in alimentarea cu energie prin diversificarea surselor și diminuarea ponderii importului de resurse energetice, respectiv, de dezvoltare durabilă a sectorului energetic și protejarea mediului înconjurător.

Sursele regenerabile de energie pot contribui la satisfacerea nevoilor curente de încălzire în anumite zone (rurale) defavorizate (ex.: biomasă).

Pentru valorificarea potențialului economic al surselor regenerabile de energie, în condiții concurențiale ale pieței de energie, este necesară adoptarea și punerea în practică a unor politici, instrumente și resurse specifice.

În condițiile concrete din România, în balanța energetică se iau în considerare următoarele tipuri de surse regenerabile de energie:

energia solară – utilizată la producerea de căldura prin metode de conversie pasivă sau activă;

energia eoliană – utilizată la producerea de energie electrică cu grupuri aerogeneratoare; energia mecanică a aerului atmosferic aflat în mișcare (vântul);

hidroenergia – centrale hidroelectrice;

biomasă – provine din reziduuri de la exploatări forestiere și agricole, deșeuri din prelucrarea lemnului și alte produse;

energia geotermală – energia înmagazinată în depozite și zăcăminte hidrogeotermale subterane.

In sectorul energetic din majoritatea statelor europene s-au produs transformări majore determinate de necesitatea creșterii siguranței în alimentarea cu energie a consumatorilor, iar în cadrul acestei cerințe sursele regenerabile de energie oferă o soluție viabilă, inclusiv aceea de protecție a mediului înconjurător.
Obiectivul strategic propus în Cartea Albă pentru o Strategie Comunitară constă în dublarea, până în anul 2010, a aportului surselor regenerabile de energie al țărilor membre ale Uniunii Europene, care trebuie să crească de la 6% la 12% din consumul total de resurse primare.

Țările cu cea mai mare capacitate instalată în ferme eoliene sunt China, Statele Unite, Germania și Spania. La începutul anului 2011, ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era de 24% în Danemarca, 14% în Spania și Portugalia, circa 10% în Irlanda și Germania, 5,3% la nivelul UE; procentul este de 3% în România la începutul anului 2012. La aceeași dată în România existău peste o mie de turbine eoliene, jumătate dintre ele fiind în Dobrogea.

Prima fermă eoliană din lume aflată “în largul mării” a fost construită în Marea Baltică, în apropierea Danemarcei în 1991. Este alcătuită din 11 turbine localizate la 1,5 – 3 km în nordul coastei insulei Lollans lângă satul Vindeby. Marea Britanie a fost de asemenea lentă în ceea ce privește dezvoltarea resurselor, primele turbinele eoliene din “largul mării” fiind instalate în anul 2000 lângă Blyth (Northumberland) – care este la cca. 1 km în afara coastei.

Danemarca este locația ideala pentru cercetarea și dezvoltarea din domeniul energiei eoliene. Danemarca are o politica energetica foarte ambițioasa care vizează ca până in anul 2020, 50% din consumul de energie al Danemarcei sa fie asigurat de electricitatea produsă de turbine eoliene, cu scopul de a nu mai utiliza combustibilii fosili până în 2050.

Parte a acestui obiectiv, guvernul danez a decis anul trecut înființarea unui centru de testare a turbinelor eoliene în apropierea Oesterild, în partea de vest a Danemarcei. Universitatea Tehnicî din Danemarca a fost însărcinata cu conducerea și activitatea de funcționare a centrului de testare a turbinelor eoliene.

O turbină eoliană este mai mult decât un turn cu palete; aceasta este o piesă complexă de înalta tehnologie, cu până la 20.000 componente care trebuie să interacționeze pentru a produce o putere mare. Inovarea constăntă în domeniul energiei eoliene din Danemarca este motivul pentru care companiile străine din domeniul tehnologiilor ecologice își stabilesc centrele de cercetare și dezvoltare și producție în Danemarca.

În România, ponderea surselor regenerabile de energie în consumul total de resurse primare, în anul 2010, urmează să aibă un nivel de circa 11%, iar în anul 2015 de 11,2%.

Totodată, în Cartea Albă pentru o Strategie Comunitară și Planul de acțiune " Energie pentru viitor: sursele regenerabile ", elaborată în anul 1997 în cadrul Uniunii Europene, este conturată strategia " Campaniei de demarare a investițiilor ".

În Cartea Verde "Spre o strategie europeană pentru siguranța în alimentarea cu energie" se precizează că sursele regenerabile de energie pot contribui efectiv la creșterea resurselor interne, ceea ce conferă acestora o anumită prioritate în politica energetică.

Programul de acțiune "Energie inteligentă pentru Europa" constă în promovarea implementării strategiei înscrise în Cartea Verde. În cadrul acestei inițiative, programul "ALTENER" (cu un buget estimat de circa 86 milioane EURO) urmărește accelerarea procesului de valorificare a potențialului energetic al surselor regenerabile.

Obiectivul strategic privind aportul surselor regenerabile în consumul total de resurse energetice primare, care trebuie sa fie de 12%, în anul 2010.

Sursele regenerabile de energie – energia eoliană, solară (termică și fotovoltaică), energia hidroelectrică, energia mareomotrică, energia geotermală și biomasă – reprezintă o alternativa importantă la combustibilii fosili.

Utilizarea acestor surse contribuie nu doar la reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera generate de producția și consumul de energie, ci și la reducerea dependenței Uniunii Europene (UE) de importurile de combustibili fosili (în special, petrol și gaze naturale).

Pentru a atinge obiectivul ambițios – 20 % din energia produsă de paleta energetică totală să provină din surse regenerabile, UE intenționează să își concentreze eforturile asupra sectoarelor energiei electrice, încălzirii și răcirii, precum și asupra biocarburanților. În domeniul transporturilor, care depind aproape exclusiv de petrol, Comisia își dorește ca biocarburanții să reprezinte 10 % din consumul total de carburanți până în 2020.

Utilizarea surselor de energie regenerabile a cunoscut un prim avânt după crizele petroliere din 1973 și 1980, dar a cunoscut o stagnare de circa 12 ani după contra socul petrolier din 1986. Abia după încheierea protocolului de la Kyoto din 1998, țările dezvoltate au început să-și propună programe extrem de ambițioase.

Astfel la Samitul de la Johannesburg țările Uniunii Europene și- au propus o creștere anuală de 1% pentru ponderea surselor de energie regenerabile în balanța energetică până în anul 2010 și o creștere a ponderii biocarburanților până la 5,75 % în același an.

Aceste obiective nu pot fi atinse fără dezvoltarea cercetării și colaborării internaționale în două direcții principale:

Reducerea costurilor (eolian în largul mărilor, fotovoltaic) și a fezabilității industriale (geotermia de mare adâncime, biocarburanți de sinteza).

Stocajul energiei electrice ( centrale de pompare acumulare, producere de hidrogen) și termice (acumulatoare la temperatură înaltă) precum și ameliorarea prognozei pentru aceste energii și multiplicarea numărului de unități distribuite în teritoriu pentru echilibrarea sistemului electroenergetic.

În paralel cu acestea sunt posibile sisteme de gestiune a cererii, de exemplu la nivelul „imobilelor inteligente”, care produc, stochează și utilizează energia.

Fig. 1.1. Harta cu țări care folosesc SRE

I. Delta Dunării (energie solară)

II. Dobrogea (energie solară, energie eoliană)

III. Moldova (câmpie și platou: micro-hidro, energie eoliană, biomasă)

IV. Carpații (VI1 – Carpații de Est; IV2 – Carpații de Sud; IV3 – Carpații de Vest, potențial ridicât (în biomasă, micro-hidro)

V. Platoul Transilvaniei (potențial ridicât pentru micro-hidro)

VI. Câmpia de Vest (potențial ridicât pentru energie geotermică)

VII: Subcarpații (VII1 – Subcarpații getici; VII2 – Subcarpații de curbură; VII3 – Subcarpații Moldovei: potențial ridicât pentru biomasă, micro-hidro)

VIII. Câmpia de Sud (biomasă, energie geotermică, energie solară).

Iată zece proiecte asemănătoare, care produc deja energie și care sunt în prezent cele mai importante pe plan mondial.

10. Cea mai mare turbină hidroenergetică din lume
Turbina SeaGen, din Strangford Lough, Irlanda

Asemănătoare turbinelor eoliene, dar alimentate de mișcarea apei și nu de cea a vântului, turbinele hidroenergetice transformă curenții din adâncurile oceanelor în electricitate. SeaGen de 1.2 megawati, care este formată dintr-o pereche de turbine, fiecare având câte 20 metri în diametru, este în prezent singura turbină hidroenergetică la scară comercială din lume.

Până în 2015, turbina SeaGen va fi surclasată de o turbină hidroenergetică masivă din Canalul sud-coreean Wando Hoenggan, ce va fi construit în parteneriat de Lunar Energy și Compania Energetică Coreeană pentru 820 milioane dolari. Generând 300 megawati de electricitate, cele 300 de turbine de câte un megawatt, înalte de 18 metri, vor fi ancorate în platoul marin prin propria lor greutate.

9. Cea mai mare centrală energetică funcțională cu valuri
Ferma de Valuri Agucadoura, langa Povoa de Varzim, Portugalia

Prima și singura centrală energetică alimentată cu valuri din lume seamănă cu un șarpe lung de 150 metri și gros de 3.5 m, care plutește la suprafața mării, pe jumătate scufundat în apă.

Fiecare unitate este ancorată perpendicular pe plajă și are patru segmente conectate în linie, care găzduiesc centrale hidraulice independente. Pe măsura ce fiecare segment se balansează pe valuri, în sus și în jos, centrala sa hidraulică pompează un fluid biodegradabil printr-o turbina care produce până la 0.75 megawati de electricitate per unitate.

8. Cea mai mare centrală de energie fotorală energetică funcțională cu valuri
Ferma de Valuri Agucadoura, langa Povoa de Varzim, Portugalia

Prima și singura centrală energetică alimentată cu valuri din lume seamănă cu un șarpe lung de 150 metri și gros de 3.5 m, care plutește la suprafața mării, pe jumătate scufundat în apă.

Fiecare unitate este ancorată perpendicular pe plajă și are patru segmente conectate în linie, care găzduiesc centrale hidraulice independente. Pe măsura ce fiecare segment se balansează pe valuri, în sus și în jos, centrala sa hidraulică pompează un fluid biodegradabil printr-o turbina care produce până la 0.75 megawati de electricitate per unitate.

8. Cea mai mare centrală de energie fotovoltaică din lume
Parcul Fotovoltaic Olmedilla, din Olmedilla de Alarcon, Spania

Parcul Fotovoltaic Olmedilla folosește 162.000 de panouri fotovoltaice plane pentru a furniza 60 megawati de energie într-o zi însorită. Întreaga centrală a fost realizată în 15 luni și a costat aproximativ 530 milioane dolari. Olmedilla a fost ridicâtă cu ajutorul panourilor solare convenționale, construite din siliciu și care sunt grele si scumpe.

Așa numitele panouri solare “celuloid”, deși sunt mai puțin eficiente pe metru pătrat, au costuri de producție mult mai mici și reprezintă metoda de abordare luată în calcul pentru obținerea celei mai mari centrale fotovoltaice din lume, Ferma Solară Rancho Cielo din Belen, nordul Mexicului, ale Carei costuri sunt așteptate să se ridice la 840 milioane dolari.

7. Cel mai mare stabiliment eolian acvatic din lume
Lynn and Inner Dowsing, de langa Skegness, Lincolnshire, Anglia

Vizibile de pe plajele Skengness-ului din Marea Britanie, cele 54 de turbine eoliene de câte 3.6 megawati ale Lynn and Inner Dowsing pot produce împreună până la 194 megawati de electricitate în cel mai înalt punct.

Fiecare turbină măsoară 107 metri în diametru și se înalță la 80 metri deasupra nivelului marii.

De asemenea, fiecare turbină este așezată pe un pilon înfipt în platoul marin de Resolution, o ambarcațiune special construită pentru montarea fermelor eoliene acvatice. Costurile proiectului s-au ridicât la aproximativ 500 de milioane de dolari.

De asemenea, London Array, cu o capacitate de 1000 megawati, din Estuarul Tamisei, este proiectată să fie terminată în 2012.

6. Cel mai mare baraj hidroenergetic din lume
Barajul Hidroenergetic Rance, Franța

Multe dintre cele mai mari proiecte de energie regenerabilă există deja de ceva vreme.

Terminat în 1967, după o investiție de aproximativ 134 milioane de dolari, barajul Rance este și rămâne prima și cea mai mare centrală din lume care produce energie cu ajutorul valurilor. Barajul Rance funcționează prin blocarea intrării în estuarul râului Rance, unde diferența medie între valurile mici și cele înalte este de opt metri. Cele 24 de turbine de câte 10 megawati care se află în baraj, sub suprafața acestuia, pot fi mișcâte de apă pe măsură ce aceasta intră și iese din estuar, permițând construcției să producă energie aproape continuu.

5. Cea mai mare centrală de biomasă uscâtă arsă din lume
Oy Alholmens Kraft, din Pietarsaari, Finlanda

La fel ca majoritatea centralelor de biomasă uscâtă arsă, instalația Oy Alholmens Kraft se bazează pe scoarța, ramurile și mușchii florei locale pentru a-și alimenta boilerul enorm – cel mai mare de acest fel din lume – la 550 megawati de căldură. Arzând aceasta cantitate se generează un randament de vârf de 240 megawati de electricitate.

Centrala mai generează și 160 megawati de abur, care este folosit direct de industria din apropiere și pentru încălzirea regională. Atât mușchii, cât și lemnul arse pentru aceasta centrală sunt recoltate sustenabil. În cazul lemnului, un număr egal de copaci cu cei tăiați este plantat în fiecare an, după care sunt mai târziu recoltați, la maturitate.

De asemenea, mușchiul este permanent regenerat prin sădirea de plante în ținuturile umede și, deși se produce la o rată scăzută, poate fi recoltat eficient cât timp este îngrijit cu atenție.

4. Cea mai mare centrală de energie termică solară din lume
Sistemele Generatoare cu Energie Termică Solară din sudul Californiei, SUA

Solar Energy Generating Systems (SEGS) a fost deținătorul recordului mondial pentru cel mai mare proiect de captare a energiei termice solare încă de la finalizarea sa în 1990. SEGS este formată din noua electrocentrale de energie termică separate, întinse prin desertul Mojave, care pot produce însumat 354 megawati de putere. Au fost proiectate, construite și operate de Luz International, companie care ulterior a dat faliment, atunci când scutirile de taxe care făceau centrala profitabilă s-au "evaporat".

Aceste instalații diferă în mod substanțial de SENS, care se folosește de lungi canale săpate pentru a colecta căldura soarelui; ele vor constă în mii de oglinzi care vor reflecta energia soarelui către un turn central de încălzire. “Motivul pentru care am renunțat la suprafața unui câmp în favoarea înălțimii unui turn este acela că metoda este mult mai eficientă”, susține Keely Wachs, director de comunicații al BrightSource, care notează că și cheltuielile pentru realizarea proiectului ce implică turnul sunt mult mai scăzute, făcându-l comparativ financiar cu alte surse de energie.

3. Cel mai mare stabiliment eolian terestru din lume
Horse Hollow, din districtele Taylor și Nolan, Texas, SUA

La aproximativ 160 kilometri vest de Dallas, 19.000 de hectare din teritoriul texan acoperit înainte cu cedrii și stejari au fost alocate găzduirii a 421 de turbine eoliene care compun Centrul Energetic Eolian Horse Hollow.

Cele 291 turbine de câte 1.5 megawati construite de General Electric, împreuna cu cele 130 de 2.3 megawati realizate de Siemens furnizează 735 megawati energie în punctul maxim de funcționare.

Alte stabilimente gigantice bazate pe producerea de energie cu ajutorul vântului care au fost anunțate includ Shepherd’s Flat Wind Farm din Oregon (800 megawati, 303 turbine eoliene) și o fermă eoliană din Markbygden, Suedia (patru gigawatt, 1101 turbine).

2. Cel mai productiv câmp geotermal
Gheizerele din Sonora și Lake, California, SUA

În ciuda faptului că au scăzut de la nivelul unei producții de vârf de 2.000 megawati atinsă la mijlocul anilor ’80, la 1.000 megawati astăzi, gheizerele americane rămân cel mai productiv câmp geotermal al lumii, furnizând aproape 60% din electricitatea folosită în regiunea de nord a coastei californiene.

Declinul a fost cauzat de diminuarea stratului de apa subteran din care centralele își extrag aburul; construcțiile mai noi reinjectează însa apa tocmai pentru a elimina această problemă.

Prima electrocentrală geotermală cu caracter comercial din SUA a fost contruită în 1960 și producea 11 megawati de energie. Centralele individuale de la aceasta locație produc acum, în medie, aproximativ 50 megawati, dar sunt eclipsate de cele mai mari centrale geotermale propuse în prezent, care vor fi construite în Sarulla, Sumatra de Nord, Indonezia, de compania tehnologică geotermală Ormat și partenerii săi, care vor avea o producție de vârf de 330 megawati.

1. Cel mai mare baraj hidroelectric din lume
Digul Celor Trei Defileuri, din China

La 18 decembrie 2007, capacitatea de producție electrică a Digului Celor Trei Defileuri din China atingea 14,1 gigawatt, devansând pentru prima oară capacitatea de 14 gigawatt a Digului Itaipu, aflat la granița dintre Brazilia și Paraguay.

Aceasta îl face cel mai mare și cel mai productiv dig din lume, care până în 2011 va produce 18 gigawatt de electricitate, tot atât cât 18 centrale electrice nucleare. Numai unul dintre generatoarele principale ale digului poate produce 700 megawati de electricitate. Construirea sa a costat nu mai puțin de 26 miliarde de dolari. Ridicarea unui dig însă și mai mare, Grand Inga, a fost propusă să se finalizeze până in 2020 sau 2025 în Republica Democrată Congo, pe Raul Congo: randamentul atins de aceasta va putea ajunge până la 39 gigawatt de energie.

Capitolul II – STUDIU DE CAZ “PARC EOLIAN” JUDEȚUL TULCEA, COMUNA CASIMCEA

2.1. SCOPUL LUCRĂRII

Scopul prezentei lucrări este de evaluare a impactului asupra mediului generat de o nouă investiție, respectiv “Parc eolian” în Județul Tulcea, Comuna Casimcea.

Perimetrul studiat se află situat pe teritoriul extravilan al comunei Casimcea, județul Tulcea, sat Corugea, pe un teren cu o suprafața de 77,56 ha, cu o suprafața afectată pe perioada existenței parcului eolian de 47.894,38 mp, și o suprafață construită de 1.034,80 mp.

Zona studiată este situată în extravilanul comunei Casimcea, între localitățile Corugea, Haidar și Cișmeaua Nouă. Este o zonă de terenuri arabile, folosite de localitățile învecinate pentru agricultură.

Amplasamentul este alcătuit din mai multe parcele, cu dimensiuni foarte variate. Pe o parcela se propun una sau mai multe centrale. Fiecare parcelă este alipită de un drum de exploatare cu cadastru, drum pe care se propune traseul liniei de descărcare a curentului electric.

Se propune amplasarea unui parc eolian ce produce energie din surse regenerabile, alcătuit din 36 centrale eoliene tip Gamesa G90-2.0 MW cu o putere totală de 72 MW, cu instalațiile auxiliare aferente, drumuri de acces la centrale și reabilitarea căilor de acces existente, racord electric și stație de transformare.

Amplasarea centralelor eoliene se face conform figurilor următoare.

Fig.2.1. Amplasarea centralelor eoliene

Conform Certificatelor de Urbanism emise de Primăria comunei Casimcea, județul Tulcea:

– folosirea actuală a terenului este de teren arabil conform încadrării cadastrale;

– destinația terenului, stabilită prin Planul Urbanistic general aprobat este de teren arabil.

Amplasamentul este situat în extravilanul comunei Casimcea, conform Planului Urbanistic General aprobat. Tipul de proprietate: teren proprietate privată, conform actelor de proprietate, pentru care s-au eliberat Certificate de Urbanism, în suprafață totală de 77,56 ha.

Accesul la obiectiv se va realiza din drumul județean DJ 222 E – Rahmanu- Corugea, la vestul amplasamentului existent.

Amplasamentul are acces la DJ 222 E, Rahmanu – Corugea spre partea de vest și este străbătut de mai multe drumuri de exploatare, care leagă solele de arabil, dar și deservesc canalul de irigații, stațiile de pompare.

În interiorul incintei s-a propus un drum ce va servi ca drum de serviciu și întreținere pentru centralele eoliene. El va fi realizat cu o lățime de 5 m pentru a permite accesul vehiculelor agabaritice, ce vor transporta echipamentul la locul de asamblare.

Drumul de acces din incinta interioară va fi nivelat și balastat pentru a face posibil accesul la obiectiv în orice anotimp. Drumurile interne ce vor fi construite vor avea lungimea de 8.848 m, iar drumurile de exploatare ce vor fi modernizate vor avea lungimea de 21.658 m.

Zona studiată este situată în extravilanul comunei Casimcea, între localitățile Corugea, Haidar și Cișmeaua Nouă. Este o zonă de terenuri arabile, folosite de localitățile învecinate pentru agricultură.

Așezată în sudul județului Tulcea, comuna Casimcea este compusă din șase localități: Casimcea, care este și reședința comunei, Războieni, Corugea, Haidar, Rahman, Cișmeaua Nouă.

Comuna Casimcea este situată la 44 grade 44 minute N și 28 grade 22 minute E, la limita sudică a județului Tulcea pe DJ -222 E, la o distanță de 85 km de municipiul Tulcea, 45 km de orașul Hârșova și 27 km de Topolog.

Din punct de vedere al administrării rețelelor electrice, zona în care va fi amplasat parcul eolian aparține de Enel Electrica Dobrogea care este structurată pe patru sucursale de rețele: Constănța, Tulcea, Călărași, Slobozia.

Rețeaua de 110 kV aparținând ENEL Dobrogea are o structură complex buclată, funcționareaîin regim normal fiind – în anumite zone radiale.

Parcul eolian analizat este amplasat în zona sucursalei Tulcea denumită în continuare zona Dobrogea.

Pe partea de vest, există o rețea electrică funcțională de 20kV, paralelă cu canalul de irigații. Rețeaua electrică de medie tensiune are o lungime de 20.050 m iar rețeaua electrică de 110 kV se întinde pe o lungime de 850 m.

Surse de putere – În zona Dobrogea sunt următoarele centrale:

– CNE Cernavodă cu 2x700MW, debitând direct la 400kV;

– CET Palas cu 2x50MW, debitând la 110 pe barele stației 110 kV Constănța Nord;

– CET Năvodari cu 2×50 MW, debitând tot în zona Constănța.

Regimul de funcționare a CET Palas este dependent de cerințele de căldură din zonă. În anumite perioade de iarnă funcționează ambele grupuri. În prezent, CET Năvodari nu funcționează. Regimul de funcționare al acesteia este incert. Până acum a produs în anumite perioade până la 35 MW.

Nu există rețea alimentare cu apă pe amplasament sau în apropierea acestuia.

Nu există rețea de canalizare (nici nu este necesar în cazul unor astfel de activități).

În conformitate cu Certificatele de Urbanism emise, folosința actuală și destinația propusă a amplasamentului este de teren arabil.

Zona de amplasament este formată din mai multe parcele, conform încadrării cadastrale, cu funcțiunea de teren arabil. Printre parcelele de teren arabil există câteva parcele ocupate de pășuni, la estul zonei există o pădure, la nord și la sud –vest există pășuni cu suprafețe importante.

Canalele de irigații existente sunt parțial colmatate, stațiile de pompare sunt dezafectate. Este posibil, ca in viitorul apropiat sistemul de irigații să fie modernizat, fiind vital pentru agricultura din podișul Casimcea. Lucrările de modernizare, atât pentru canalele majore cât și pentru antenele de irigații, se vor face, pe de o parte prin respectarea investițiilor deja executate, pe de altă parte prin acordul proprietarilor pentru lucrările viitoare de întreținere a sistemului, pe terenurile acestora.

Conform avizului de specialitate ANIF, autorizarea construirii centralelor se va face cu respectarea condițiilor de depărtare față de antenele și canalele de irigații. Se vor respecta detaliile de intersecție, ale rețelelor de descărcare cu antenele și canalele de irigații, avizate de ANIF.

În extremitatea vestică există o stație de transformare de 110 kV.

Terenul este situat față de Marea Neagră la o înălțime maximă de 315 m. Zona studiată, face parte dintr-un areal mai mare de teren agricol de podiș, ajutat de un sistem de irigații care în prezent este în mare parte colmatat.

Folosirea în continuare a terenului pentru culturi agricole este condiționată de cooperarea pentru folosirea sistemului de irigații, indiferent de proprietarii terenurilor, în zonă nu sunt amenajate spații verzi.

În afara limitei studiate, în imediata vecinătate nu există construcții, în afara stației de transformare.

Pe amplasament există ruine ale unor construcții edilitare, stații de pompare.

Fig. 2.2. Ruine

2.2. DESCRIEREA PROIECTULUI – Descrierea lucrărilor de arhitectură și constructive

Se va realiza un parc compus din 37 turbine Gamesa G90 – 2 MW ce produc energie neconvențională cu o putere totală de 72 MW cu instalațiile auxiliare aferente.

Cele 36 centrale eoliene vor fi racordate prin cablu subteran la o stație de conexiuni și în continuare prin LES 110kV la stația de transformare existentă Cișmeaua Nouă (110 kV/20kV) aparținând SC Enel Distribuție SA în baza unui studiu de soluție existent.

Linia electrică de transport energie electrică din parc la stația de conexiuni va fi montată subteran, stabilindu-se trasee optime de racordare, corelat cu configurația rețelei de drumuri de exploatare amenajate pentru realizarea și întreținerea parcului.

Fiecare turbină eoliană este compusa dintr-un pilon tubular cu un diametru la bază de 4,65 m, nacela care include generatorul, cutia de viteza și sistemul de comandă și rotorul cu cele 3 pale.

Fiecare turbină se montează pe o fundație de beton armat formată dintr-o talpă pătrată de 16,5 m x 16,5 m x 1,80 m, având o suprafața de 272,25 mp. Talpa se va turna pe un strat de egalizare de beton de 15 cm.

Peste fundație se va executa un inel cilindric, cu diametrul de 4,65m și inălțimea de 0,80m (fig.2.3). Cilindrul iese din pamânt încă 35 cm, pe el urmând a fi fixat primul tronson al centralei eoliene. De jur împrejurul turbinei se va realiza un trotuar pentru a proteja fundația turbinei eoliene. La suprafață se amenajează o platformă de 7,42 m x 7,42 m, cu suprafața de 55,00 mp, suprafață ce va fi scoasă din circuitul agricol pentru fiecare eoliană.

Inelul bazal al centralei eoliene și trotuarul de gardă al acesteia, vor fi pozate în interiorul platformei de 55 mp (fig.2.4).

Săpătura se va executa mecanizat, iar ultimii 10 cm se vor sapa manual și se vor compacta cu maiul mecanic.

Adâncimea de fundare va fi de 3 m față de suprafața terenului urmând ca fundațiile să fie așezate pe o perna de loess compactat în grosime de minimum 2 m. Aceasta perna va fi cauzată cu cel puțin 2 m față de perimetrul radierului de fundație din beton al amenajării eoliene.

În zona turnurilor vor fi luate stricte măsuri de prevenire a infiltrațiilor de apă în terenul de fundație. Se va turna betonul de egalizare. După montarea armăturii și a confecției metalice se va turna betonul fundației propriu-zise.

Înainte de turnarea betonului se va realiza împământarea instalației.

Fig. 2.3. Fundație

Fig. 2.4. Inel cilindric

Pentru pozarea cablurilor subterane se vor practica șanțuri cu adâncimea de 1,2 m și lățimea de 0,8 m. După pozarea cablurilor pe pat de nisip se umplu șanțurile cu pământ compactat și se reface forma initială a terenului.

Surplusul de excavație constând în piatra sfărâmată se va utiliza de către Primăria Comunei Casimcea pentru diferite lucrări de construcții și împietruirea drumurilor; cantitățile rămase vor fi transportate și depozitate în locurile indicate de către autoritățile competente.

Procesul tehnologic utilizat impune toleranțe stricte ceea ce asigură un grad ridicat de exactitate.

În funcție de zonă, trebuie luat în considerare tipul de sol, în așa fel încât suprafața fundației trebuie adaptată corespunzător. Fundațiile sunt realizate având la bază aceste noțiuni elementare și, de regulă, sunt instalate la adâncimi reduse.

Pentru faza de instalare și pentru fazele de control și întreținere sunt necesare platforme tehnologice și drumuri de acces.

Sunt prevăzute măsurile necesare ca pe timpul executării lucrărilor de construcții – montaj sa fie afectate suprafețe minime de teren

Factorii de mediu pot fi afectați numai pe perioada lucrărilor de ridicare a turbinei și a căilor rutiere de acces și sunt de natură temporară. Toate modificările aduse solului sunt reversibile. La încetarea activității toate echipamentele vor fi demontate și evacuate, iar terenul va fi readus la starea inițială.

La înlocuirea turbinelor se vor folosi fundațiile existente pentru turbinele viitoare. La dezafectare materialul din care sunt construite turbinele va fi valorificat ca material refolosibil.

Se va analiza situația parcului eolian care ar putea fi compus din mai multe turbine eoliene independente Gamesa G90 – 2.0 MW, dispuse și conectate corespunzător amplasării acestuia. Fiecare generator este independent din punct de vedere geografic, structural și electric. Totodată este independent în ceea ce privește funcțiile de control și de protecție.

Fiecare turbină funcționează independent una de alta, funcție de domeniul de viteză în care a fost contruită, ea fiind acționată independent de vânt, funcție de cerințele impuse de beneficiar (fig.2.5).

Fig. 2.5. Turbină eoliană

Turbinele eoliene sunt conectate între ele sub forma de sub-grupuri care, la rândul lor sunt conectate la cabina de tablouri de MT (Medie Tensiune). În același tablou este situat și sistemul de monitorizare, control, de măsurare și de supraveghere (MCM) al parcului eolian, care permite evaluarea de la distanță, funcționarea și performanța globală în scopul gestionarii acestora.

Pentru introducerea în rețea, energie produsă de mașini, turbine eoliene vor fi conectate prin intermediul cablurilor subterane de medie tensiune (30 kV), care includ mai multe linii, cu scopul de a reduce la minimum pierderile cauzate de scăderea tensiunii.

Traseul cablurilor pentru conexiunile din interiorul parcului este planificat, acolo unde este posibil, de-a lungul drumurilor și căilor existente.

Pentru conectarea generatoarelor în interiorul parcurilor vor fi folosite cabluri unificate Enel utilizate predominant pentru linii electrice subterane de tip tripolare, cu conductori din aluminiu, cu izolație extrudată (HEPR sau XLPE), cu ecran de cupru (DK 5310).

Dimensionarea cablurilor se va face conform reglementărilor din Normativul pentru proiectarea și execuția rețelelor de cabluri electrice. Traseele de cabluri au fost alese astfel încât să fie realizate legăturile cele mai scurte, cu evitarea zonelor în care integritatea cablurilor ar putea fi periclitată prin deteriorări mecanice, agenți corozivi, vibrații, supraîncălzire sau prin arcuri electrice provocate de alte cabluri și pentru intervenții în caz de incendiu.

Liniile de cabluri vor fi protejate împotriva curenților de suprasarcină și de scurtcircuit cu siguranțe fuzibile sau cu instalații de protecție prin relee, conform normativelor I 7 și PE 501.

Cablurile se pozează în șanțuri între două straturi de nisip de circa 10 cm fiecare, peste care se pune un dispozitiv avertizor (de exemplu, benzi avertizoare și/sau placi avertizoare) și pământ rezultat din săpătură (din care s-au îndepărtat toate corpurile care ar putea produce deteriorarea cablurilor).

Trecerea cablurilor din pământ prin pereții clădirilor, canalelor, galeriilor, va fi protejată prin tuburi încastrate în construcții. Cablurile cu funcțiuni diferite se vor instala în tuburi diferite. Cablul electric va fi îngropat la o adâncime de 1,20 m, înglobat într- un strat de nisip de 60 de cm.

În aceleași tranșee, deasupra cablului electric, va fi pozat cablul de comunicații care transmite toate datele asupra funcționarii centralei eoliene la un calculator de procesare si prin radio la o unitate de control unde se monitorizează buna funcționare a instalației.

Lungimea rețelei electrice subterane va fi de 25.050,00 ml.

Stația de transformare – Amplasamentul este alcătuit dintr-o parcelă, cu suprafața de 9,97 ha. Parcela este alipită de drumul de exploatare cu cadastru, DN 834, drum pe care se propune traseul liniei de descărcare a curentului electric, în stația Enel Distribuție Dobrogea, existentă pe amplasament.

Stația de transformare propusă va fi conectată la o substație de colectare, aflată la o distanță de 1 km. Conexiunea HV (linia electrică subterană de înaltă tensiune) dintre cele două substații va fi contruită, operată și deținută de Blue Energy SRL și Blue Line Impex SRL. Suprafața totală afectată de stația de transformare este 1.458,38 mp, din care suprafață contruită este de 210,40 mp (fig.2.6).

Totalul suprafeței de teren pentru stația de transformare care se va scoate definitiv din circuitul agricol va fi de 1.458,38 mp.

Fig. 2.6. Stație de transformare

Pentru realizarea efectiva a fundațiilor turbinelor eoliene, este necesară în stabilirea structurii geologice a subsolului și realizarea calculelor de rezistență, în așa fel încât tipul de fundație ales să asigure prevenirea accidentelor și stabilitatea în funcționarea turbinei.

Ca regulă generală, tipul de fundație, adâncimea de fundare se aleg după realizarea studiilor geotehnice definitive care vor furniza toate datele necesare realizării proiectului de fundație, funcție de tipul de sol și condițiile specifice zonei de fundare.

În mod curent o fundație de turbină este alcătuită dintr-o placă de beton armat. Pentru amplasarea fundației este necesară executarea unei excavații până la adâncimea recomandată de proiect. Unghiul de înclinare al săpăturii trebuie adaptat condițiilor concrete ale solului; fosa executată trebuie sa fie uscată prin asigurarea unui sistem de drenaj sau prin absența apei de subsol.

Înălțimea fundației se poate adapta condițiilor concrete ale solului, ținând cont de adâncimea pânzei freatice; nivelul pânzei freatice trebuie sa fie sub nivelul de baza al fundației.

În funcție de zonă, trebuie luat în considerare tipul de sol, în așa fel încât suprafața fundației trebuie adaptată corespunzător. Fundațiile sunt realizate având la baza aceste noțiuni elementare și, de regulă, sunt instalate la adâncimi reduse.

Având în vedere caracteristicile fizico-mecanice ale pământurilor din perimetrul cercetat se considera ca acestea se constituie:

– într-un teren bun de fundare, favorabil executării unor construcții de diferite tipuri și dimensiuni în plan orizontal și vertical, în situația fundării pe formațiunile de șisturi verzi;

– într-un teren dificil de fundare, pe care, executarea unor construcții de diferite tipuri și dimensiuni în plan orizontal și vertical va necesita luarea unor măsuri speciale în acest scop, în situația fundării pe loessuri. Adâncimile de fundare a construcțiilor ce urmează a fi realizate vor fi cele impuse prin proiect și vor fi mai mari decât cea de maxima de îngheț (0,90 m).

Pentru centralele eoliene s-a adoptat soluația de fundare prin intermediul unei tălpi pătrate, cu dimensiunile de 16,5 m x 16,5 m x 1,80 m, peste care va fi un inel cilindric, cu diametrul de 4,65 m si înălțimea de 0,80 m.

Fig. 2.7. Tub de ancoraj

Fig. 2.8. Inel cilindric

În timpul construirii fundației, pentru o perioada scurtă de timp suprafața afectată de lucrări este de aproximativ 300 mp, suprafața care nu necesită schimbarea destinației.

Pentru îmbunătățirea portanței pământului, avizul geotehnic prevede fundarea pe piloți. Sub fiecare fundație vor fi 24 piloți, cu diametrul de 1,0 m și adâncimea de 30 m.

Fig. 2.9. Fundare pe piloți

După realizarea fundației, aceasta se acoperă cu pământ până se obține cota inițială a terenului.

Fig. 2.10. Fundație pe piloți – suprafața

Surplusul de excavație, constând în piatra sfărâmată, se pot utiliza de către administrația publică locală pentru diferite lucrări de construcții și pietruirea drumurilor; cantitățile rămase vor fi transportate si depozitate in locurile indicâte de către autoritățile competente.

Drumurile de acces – Accesul la obiectiv se va realiza din drumul județean DJ 222 E, la vestul amplasamentului existent. În zona locației analizate există drumuri pe care se poate realiza accesul cu utilaje specifice. Traseul de acces se realizează pe drumuri de exploatare, cu cadastru, care se vor moderniza prin pietruire, în baza unui proiect tehnic care se va supune autorizării. Se vor alege acele căi de acces care să nu depășească o declivitate maxima de 8˚.

Drumul de exploatare va fi racordat la un drum intern, pe fiecare parcela, care va servi și ca drum de serviciu și întreținere pentru centralele eoliene propuse. Pentru a permite accesul vehiculelor agabaritice pe timpul transportului utilajelor la locul de asamblare și pentru accesul autospecialelor de ridicare, se vor studia posibilitățile de acces, ca spațiu de drum și ca raza de bracaj.

Drumurile de acces trebuie să fie funcționale, indiferent de condițiile climaterice ăi pe toata durata construcției ăi funcționării parcului.

Pentru asigurarea spațiului pentru căile de acces, la faza de proiect tehnic, investitorul va procura, prin cumpărare sau închiriere, terenul necesar. Pe aceste spatii, necesare numai în timpul execuției, se vor face amenajări temporare de drumuri, care vor proteja solul.

Criteriul care trebuie să stea la baza construirii drumurilor este să asigure transportul pentru încărcături mari și grele, cum ar fi containerele care transportă palele, nacelele, transformatoarele și secțiunile de turn. Astfel, drumurile trebuiesc proiectate și realizate ținând cont de supradimensionarea trailerelor și a macaralelor. Capacitatea drumurilor trebuie să asigure traficul pe o scurtă perioadă de timp deoarece pe perioada de mentenanță utilizarea drumurilor va fi minimă.

Accesul la amplasamentul fiecărei turbine se va face pe drumuri de exploatare nou amenajate pe terenul agricol. În interiorul parcelelor, se vor amenaja platforme pentru depozitarea segmentelor de centrala eoliană.

La tronsonul de capăt al drumului, pentru fiecare turbină eoliană, se vor executa două evazări, două tălpi dreptunghiulare, pietruite, de 12 m x 2 m x 2 bucăți = 48 mp, pe care se vor depozita componentele centralei eoliene.

Pentru a răspunde la exigența producătorului de utilaj, de a nu murdări părți ale centralei pe timp ploios, și pentru a nu scoate din circuit agricol suprafețe de teren pentru platforme betonate, care, ulterior edificării, nu se mai justifica ca și amenajare, se vor folosi dispozitive speciale prefabricate la standarde, care se vor așeza pe terenul scarificat.

După finalizarea construcției turbinei aceste evazări vor fi înlăturate și terenul va fi redat circuitului agricol (se readuce terenul la starea inițială). Rămân pe lângă turbine doar platforme de 7,42 m x 7,42 m cu o suprafața de 55 mp (cuprinzând inclusiv turbina), pietruite, racordate la drumul de acces.

Organizarea generală de șantier – Se va amenaja o organizare de șantier generală, în incinta parcului eolian autorizat. Organizarea de șantier generală va avea următoarele părți și lucrări, care vor asigura condițiile de lucru pentru întregul șantier: împrejmuire, platforma betonată, baraca container pentru muncitori, baraca container pentru birouri administrație, containere pentru materiale, container oficiu (servit masa), atelier mobil, grupuri sanitare ecologice, cu bazin vidanjabil propriu. Fiecare container va avea grup sanitar cu cuva vidanjabilă. Se va realiza și un post de transformare propriu, pentru activitățile de șantier.

Platforma generală va fi consolidată pentru a susține autospeciale agabaritice și tonaj mare.

Având în vedere că va există un singur antreprenor pentru toate lucrările civile, drumuri, rețele electrice, în organizarea de șantier mai sus descrisă vor fi cuprinse și lucrările pentru drumuri și racord electric.

Alimentarea cu energie electrică a acestei platforme se va face printr-un racord la rețeaua electrică existentă sau la grupul electrogen propriu. Alimentarea cu apă potabilă se va face în regim provizoriu – se va asigura apa necesară cu cisterne auto.

Evacuările fecaloid-menajere aferente organizării de șantier, pot și ele să afecteze calitatea apelor, dacă grupurile sanitare sunt improvizate. De aceea utilitățile sanitare de pe organizarea de șantier vor fi amenajate în containere funcționale sau WC-uri ecologice.

Sistemul de colectare a deșeurilor în cadrul organizării de șantier de pe durata executării lucrărilor se va face în spatii special amenajate, iar evacuarea lor va fi asigurată periodic de firme specializate.

Organizarea de șantier va fi ocupată temporar pe perioada lucrărilor de construire. Perimetrul șantierului se va împrejmui provizoriu pe durata derulării contractului, în vederea protecției și împiedicării accesului persoanelor neautorizate și a animalelor.

Incinta șantierului de construcții-montaj se va realiza astfel încât să se asigure un flux optim în desfășurarea activităților specifice, o manevrabilitate ridicată a resurselor implicate în procesele desfășurate.

După terminarea lucrărilor de realizare a parcului eolian, organizarea de șantier se va desființa, terenul fiind redat în circuitul agricol. Aducerea terenului la situația inițială se va face in următoarele etape:

– demontarea containerelor;

– demontarea utilităților montate provizoriu;

– desfacerea structurii de terasamente – blocajul de piatra spartă, macadamul și transportarea acestora în afara locației analizate – (materialul rezultat poate fi utilizat la realizarea structurii străzilor comunale).

După curățirea amplasamentului și desfacerea împrejmuirii se ară terenul compactat după care se cilindrează cu cilindru ușor. Pe acest suport se așează solul fertil din depozitul existent.

Peste 99 % din terenul pe care este amplasat parcul eolian este disponibil pentru utilizare la fel ca înainte de instalarea centralelor pe amplasamentul situat în extravilanul comunei Casimcea. Nu există nici o dovada în literatura de specialitate că centralele eoliene au o influență negativă asupra culturilor agricole existente în zona locală a turnului de susținere.

2.3. Etapele proiectului supus studiului

Etapele de desfășurare a proiectului supus studiului sunt:

1. Etapa de proiectare

2. Etapa de execuție

Durata de execuție este etapizată. Realizarea obiectivului se împarte în două etape (orientative ca perioadă, datorită faptului că nu se pot previziona cu acuratețe durata procedurilor de obținere a diverselor avize, acorduri):

Etapa 1: pregătire realizare parc eolian, care constă în:

– realizarea drumurilor de exploatare;

– realizarea platformelor de montaj;

– realizarea platformelor de depozitare;

– realizarea platformei pentru organizarea de șantier;

– realizarea platformei aferente stației de transformare și a zonei de servicii;

– montarea cablurilor subterane;

– montarea transformatorilor;

Etapa 2: are loc construcția propriu zisă a parcului, care constă in:

– realizare săpăturii pentru fundație;

– montarea sistemului de ancorare al turnului;

– turnarea betonului in radier;

– montarea secțiunilor turnului;

– montarea nacelei;

– asamblarea palelor;

– liftarea și fixarea rotorului;

– echiparea stațiilor de conexiuni;

– echiparea stației de transformare;

– punere în funcțiune și testare;

– restaurare amplasament.

Fig. 2.11. Etapele de desfășurare

După etapele de realizare a parcului urmează:

3. Etapa de exploatare, operare, mentenanța

4. Etapa de dezafectare

Viața unui parc este în mod normal apreciată la 20 de ani. După aceasta perioada parcul poate fi înlocuit, pe baza unor aprobări necesare sau dezafectat.

Funcționarea parcului eolian nu necesita materii prime si materiale sau utilități, cu excepția energiei electrice care se asigură de către Enel Dobrogea.

Turbina are nevoie de conexiune la rețeaua electrică pentru evacuarea energiei electrice produse si datorită faptului că la pornire pentru o scurtă perioada de timp funcționează în regim de consumator.

În scopul asigurării unei funcționări selective a instalațiilor de protecție și automatizare din instalația proprie, utilizatorul va asigura corelarea permanentă a reglajelor acestora cu cele ale sistemului energetic.

În concluzie, funcționarea parcului eolian nu necesită materii prime și materiale sau utilități, cu excepția energiei electrice care se asigură de către Enel Dobrogea.

Baza de calcul a producției de energie electrică o constituie curba de putere; distribuția vitezei vântului în locația aleasă; atmosfera standard meteorologică; izolarea instalației prin obstrucționare (parcuri eoliene) sș marja de siguranță a eolienei.

Cel mai important factor în aprecierea energiei electrice produse este vântul.

De intensitatea acestuia și perioada ăn care se încadrează în anumite valori depinde rentabilitatea unui asemenea obiectiv.

În continuare este prezentat studiul de vânt efectuat pentru locația analizată: Locație: Corugea (județul Tulcea – Romania)

Anemometru: Corugea 40 m

Fig.2.12. Distribuția weibull – Corugea 40 m

2.4. Regimul tehnic și descrierea soluției

Funcționarea eolienelor cu ax orizontal se bazează pe principiul morilor de vânt. Cel mai adesea, rotorul acestor eoliene are trei pale cu un anumit profil aerodinamic, deoarece astfel se obține un bun compromis între coeficientul de putere, cost și viteza de rotație a captatorului eolian, ca și o ameliorare a aspectului estetic, față de rotorul cu două pale.

Eolienele cu ax orizontal sunt cele mai utilizate, deoarece randamentul lor aerodinamic este superior celui al eolienelor cu ax vertical, sunt mai puțin supuse unor solicitări mecanice importante și au un cost mai scăzut.

Eolienele în amonte: vântul suflă pe fața palelor, față de direcția nacelei. Palele sunt rigide, iar rotorul este orientat, cu ajutorul unui dispozitiv, după direcția vântului.

Dispunerea amonte a turbinei este cea mai utilizată, deoarece este mai simplă și dă cele mai bune rezultate la puteri mari: nu are suprafețe de direcționare, eforturile de manevrare sunt mai reduse și are o stabilitate mai bună.

Palele eolienelor cu ax orizontal trebuiesc totdeauna, orientate în funcție de direcția și forța vântului. Pentru aceasta, există dispozitive de orientare a nacelei pe direcția vântului și de orientare a palelor, în funcție de intensitatea acestuia.

Fig.2.13. Schema unei eoliene cu ax orizontal amonte

Fig.2.14. Schema unei eoliene cu ax orizontal aval

Eolienele cu ax orizontal cu rotorul de tip elice, prezintă un mare interes pentru producerea de energie electrică la scara industrială.

Fig.2.15. Eoliene cu ax orizontal cu rotorul de tip elice

Aero-generatorul utilizează energia cinetică a vântului pentru a antrena arborele rotorului sau aceasta este transformată în energie mecanică, care la rândul ei este transformată în energie electrică de către generatorul cuplat mecanic la turbina eoliană.

Cuplajul mecanic se poate face direct, dacă turbina și generatorul au viteze de același ordin de mărime sau se poate realiza prin intermediul unui multiplicator de viteza. În sfârșit, există mai multe posibilități de a utiliza energia electrică produsă: fie este stocată în acumulatori, fie este distribuită prin intermediul unei rețele electrice, fie sunt alimentate sarcini izolate. Sistemele eoliene de conversie au și pierderi. Astfel, se poate menționa un randament de ordinul a 89 – 90 %.

Trebuie luate în considerare, de asemenea, pierderile generatorului și ale eventualelor sisteme de conversie.

Turbinele în funcție de poziționarea axului sunt de mai multe tipuri, cel utilizat în lucrarea de față fiind cu ax orizontal, se va descrie numai aceasta soluție.

Fig.2.16. Turbina eoliană cu ax orizontal

Palele reprezintă unele dintre componentele cele mai importante ale turbinei. Ele practic sunt cele care captează energia eoliană și sunt realizate din materiale performante, utilizând de cele mai multe ori aceleași tehnologii și materiale ca și în industria aeronautică, respectiv amestec de fibra de sticla și materiale compozite, având rol de a capta energia vântului și de a o transfera rotorului turbinei.

Fig.2.17. Pală turbină

În prezent, sistemul cu trei pale este cel mai utilizat, deoarece asigură limitarea vibrațiilor, a zgomotului și a oboselii rotorului, față de sistemele mono-pala sau bi-pala. Coeficientul de putere este cu 10 % mai mare pentru sistemul bi-pala față de cel mono-pala, iar creșterea este de 3% între sistemul cu trei pale față de două pale.

Arborele rotorului turbinei eoliene se numește arborele lent, deoarece el se rotește cu viteze de ordinul a 20 – 40 rot/min. Prin intermediul multiplicatorului, el transmite mișcarea, arborelui secundar.

Multiplicatorul mecanic de viteză permite transformarea puterii mecanice, caracterizată de cuplu mare și viteza mică specifică turbinei eoliene, în putere de viteza mai ridicată, dar cuplu mai mic și asigură conexiunea între arborele primar (al turbinei eoliene) și arborele secundar (al generatorului).

Sistemul de răcire – Sunt prevăzute sisteme de răcire, atât pentru multiplicatorul de viteza ce transmite eforturile mecanice între cei doi arbori, cât și pentru generator. Ele sunt constituite din radiatoare de apa sau ulei și ventilatoare. Răcirea cu ulei este utilizată pentru multiplicatoare.

Arborele generatorului sau arborele secundar antrenează generatorul electric, sincron sau asincron, ce are una sau două perechi de poli. El este echipat cu o frâna mecanică cu disc (dispozitiv de securitate), care limitează viteza de rotație în cazul unui vânt violent.

Sistemul de orientare a nacelei este constituit dintr-o coroană dințată (cremaliera) echipată cu un motor. El asigură orientare eolienei și "blocarea" acesteia pe axa vântului, cu ajutorul unei frâne.

Sistemul electronic de control a funcționarii generale a eolienei și a mecanismului de orientare. El asigură pornirea eolienei, reglarea înclinării palelor, frânarea, ca și orientarea nacelei în raport cu vântul.

Generatorul electric asigura producerea energiei electrice. Puterea poate atinge 6 MW pentru cele mai mari eoliene. Generatorul poate fi de curent continuu sau de curent alternativ.

Generatoarele de curent alternativ pot fi sincrone sau asincrone, funcționând la viteză fixă sau variabilă; generatorul sincron: generatorul sincron sau mașina sincronă (MS) se poate utiliza în cazul antrenării directe, respectiv legătura mecanică dintre arborele turbinei eoliene și cel al generatorului se realizează direct, fără utilizarea unui multiplicator.

Excitație electrică. Bobinele circuitului de excitație (situate pe rotor) sunt alimentate în curent continuu, prin intermediul unui sistem de perii și inele colectoare fixate pe arborele generatorului. Alimentarea se poate face prin intermediul unui redresor, ce transformă energia de curent alternativ a rețelei, în curent continuu.

Nacela. Are rolul de a proteja o parte dintre componentele turbinei: arborele principal, multiplicatorul de turație, dispozitivul de frânare, generatorul electric, sistemul de răcire al generatorului electric ca și sistemul de pivotare.

Generatorul asincron – Mașina asincronă (MAS) este frecvent utilizată, deoarece ea poate suporta ușoare variații de viteză, ceea ce constituie un avantaj major pentru aplicațiile eoliene, în cazul cărora viteza vântului poate evolua rapid, mai ales pe durata rafalelor. Mașina asincronă este însă puțin utilizata pentru eoliene izolate, deoarece necesită baterii de condensatoare care să asigure energia reactivă necesară magnetizării.

Fig.2.18. Generator asincron

Dispozitivele de măsurare a vântului sunt de două tipuri: o girueta pentru evaluarea direcției și un anemometru pentru măsurarea vitezei. Informațiile sunt transmise sistemului numeric de comanda, care realizează reglajele în mod automat.

Girueta este montată pe nacela și are rolul de a se orienta in permanență după direcția vântului și de a da comandă sistemului de pivotare al turbinei în funcție de direcția vântului.

Anemometrul este un dispozitiv de măsurare a vitezei vântului. Prin monitorizarea vitezei vântului el comandă pornirea turbinei când viteza vântului depășește o anumita valoare, funcție de tipul turbinei, și oprirea ei când este depășită o anumita viteză pentru care turbina ar reprezenta pericol în funcționare.

Fig.2.19. Anemometru

Pilonul – Are rolul de a susține turbina eoliană și de a permite accesul în vederea realizării operațiilor de mentenență și exploatare pe perioada funcționarii turbinei.

În interiorul pilonului sunt montate rețelele de distribuție ale turbinei eoliene și scările de acces spre nacelă.

Turbinele de vânt moderne devin pe zi ce trece mai înalte. Există motive întemeiate pentru a justifica aceasta tendință: vântul bate mult mai tare și constant la înălțimi mai mari. Datorită turbulențelor rezultate de la obstacolele de pe pământ calitatea vântului se îmbunătățește odată cu creșterea înălțimii.

Fig.2.20. Evoluția în timp a dimensiunii rotorului și a înălțimii pilonului

Limitele tipice de înălțime de construcție sunt cuprinse între 80 și 119 m. Pilonii de 100 m sunt ideali pe suprafețe depărtate de coasta în timp ce pilonii de 80 m sunt de preferat în zonele din apropierea coastei. În interiorul unui pilon se află liftul sau scara și platformele de lucru.

Rețeaua de Conexiune – Instalațiile prezintă rețele de alimentare care satisfac ultimele cerințe în domeniu și de aceea sunt ușor de integrat în orice structuri de alimentare sau distribuție. Acestea oferă soluții cum ar fi managementul puterii reactive și controlul tensiunii.

Fig.2.21. Rețea de conexiune

Controlul funcție de viteza vântului – Turbinele eoliene sunt echipate cu un sistem special de control pentru furtuna, care împiedică funcționarea la parametrii sub normal în cazul unor viteze mari ale vântului. Acest lucru previne opririle frecvente și pierderile de producție rezultate din acestea.

Monitorizare – Monitorizarea funcționarii parcului eolian se face, de la distanță prin utilizarea unor echipamente speciale de tele și radio transmisie sau local prin personalul angajat.

Deși obiectivul nu este inclus în Arii protejate de interes comunitar, va fi necesară monitorizarea avifaunei și a speciilor de faună terestră ce pot ajunge pe amplasament din cadrul ariilor protejate învecinate (SPA Stepa Casimcea, SCI Podișul Nord Dobrogean, în vederea hrănirii. Nu va fi necesară monitorizarea celorlalți factori de mediu, având în vedere faptul ca amplasamentul studiat este reprezentat de terenuri arabile, iar obiectivul analizat nu produce poluare asupra factorilor de mediu.

Sistemul de control al fiecărei turbine este echipat cu componente (hardware si software) pentru monitorizarea datelor la distanță. Toate datele și semnalele sunt transmise printr-o conexiune la un browser de Internet. Acest fapt face posibilă monitorizarea datelor la fel de ușoară ca prin intermediul unei telecomenzi active la distanță (precum închiderea și deschiderea).

Fig.2.22.Centru de monitorizare

La centrul de monitorizare, personal experimentat verifică datele care vin de la eoliene, precum și alarmele care apar dacă datele deviază de la valorile de referință. In cazul unei situații de urgență există posibilitatea întreruperii racordului la energie a turbinelor. Folosind baterii sistemul poate fi închis în siguranță în cazul unei întreruperi de energie.

Fiecare centrala eoliană este prevăzută cu un post de transformare propriu, amplasat în exteriorul centralei, post de transformare care transformă energia electrică și o aduce la o tensiune optimă. Dimensiunea acestui post de transformare este de 2 x 3,0 m.

Cele 37 centrale eoliene vor fi racordate prin cablu subteran la o stație de conexiuni și în continuare prin LES 110kV la stația de transformare existentă Cișmeaua Nouă (110 kV/20kV) aparținând SC Enel Distribuție SA în baza unui studiu de soluție existent.

Sistemul de gestionare a deșeurilor face parte din sistemul de management de mediu și se refera la totalitatea procedurilor de colectare, depozitare intermediară, transport și neutralizare finală a acestora.

Din procesul de funcționare al centralelor eoliene, deșeurile rezultate sunt sporadice și provin de la întreținerea periodică.

Din moment ce nu se procesează nici un material brut sau reciclat, în timpul funcționării turbinelor eoliene se produc foarte puține deșeuri.

Deoarece turbinele au în componența lor sisteme de transmitere și transformare a parametrilor energie – cutie de viteze, generator – care necesită ungere, în procesele de ungere este folosit uleiul hidraulic. Această substanță nu este consumabilă, fiind vehiculată în circuite închise care împiedică scurgerea în exterior. Uleiul este vehiculat în instalații etanșe prevăzute cu dispozitive de identificare a scăpărilor accidentale și de oprire în condiții de siguranță a echipamentelor. Uleiul se schimbă periodic, la aproximativ 2 ani, sau atunci când condițiile tehnice de exploatare o impun, conform unor proceduri tehnice stabilite și utilizând echipamente speciale.

Când se va dori dezmembrarea și demontarea turbinelor, mare parte din materiale pot fi reutilizate. Astfel otelul, fonta, cuprul, plumbul, aluminiul, pot fi reciclate. Materialele plastice, cauciucul și fibra de sticla pot fi reciclate, valorificate energetic.

Capitolul III – Impactul asupra mediului

3.1. Apa. În zona amplasamentului propus nu există rețea de apă. Instalația propusă nu consuma apa, în consecință nu este nevoie să fie alimentată cu apă.

Va există pe platforma organizării de șantier o rezervă de apă potabilă în cisternă. Investiția nu este sursa de poluare pentru ape.

Rețeaua hidrografică este foarte săracă, fiind tributară Dunării (cursuri scurte), lacului Razelm (pâraiele Nucarilor și Agighiol) și lacului Babadag (râul Telița). Văile sunt largi, unele dintre ele având apa doar temporar.

Principalele râuri interioare sunt: Casimcea, cel mai important râu dobrogean, care se varsă în Lacul Tașaul, Tăița și Telița care se varsă în lacul Babadag, Slava care se varsă în lacul Golovița.

Produsele de eroziune sunt transportate pe distanțe scurte până la baza pantei și sunt numai parțial antrenate în lungul unor văi cu apă.

Din punct de vedere al rețelei hidrografice, comuna Casimcea este sărac reprezentată, fiind caracterizată de existența unor derele cu debite mici.

Hidrostructural, în perimetrul cercetat nu a fost întâlnită apă subterană până la adâncimea maximă de investigare a forajelor (10,0 m). Este cunoscut faptul că zona Dobrogei Centrale este foarte săracă în acumulări de apă subterană din cauza condițiilor hidrogeologice nefavorabile (lipsa formațiunilor poros permeabile acumulative). În zonă nu există rețea de canalizare.

În ceea ce privește turbinele, nu vor exista evacuări de ape uzate, deoarece nu există consum de apă.

În timpul realizării investiției, în cadrul organizării de șantier, vor rezulta ape uzate menajere de la personalul ce deservește activitatea, iar acestea vor fi reținute temporar în bazinul vidanjabil, de unde vor fi preluate cu mijloace auto specializate. Nu vor există deversări de ape pe amplasamentul analizat.

Apele pluviale (convențional curate) căzute pe teren se infiltrează gravitațional în teren, sau se scurg gravitațional.

În timpul realizării investiției, pentru personal se vor asigura facilități igienico-sanitare corespunzătoare (un eurocontainer pentru dotări sanitare: dușuri, grup sanitar și un bazin vidanjabil).

Funcționarea ulterioară a obiectivului nu se constituie în sursa de ape uzate.

3.1.1. Estimare și măsuri de diminuarea impactului

În timpul desfășurării lucrărilor de construcții se pot considera surse de poluare ale apelor doar posibilele scurgeri de lubrefianți sau carburanți care ar putea rezulta datorită funcționării utilajelor de construcție și celorlalte mijloace de transport folosite pe șantierul de lucru.

Aceste scurgeri, datorate unor cauze accidentale, pot fi evitate prin utilizarea unui pat de nisip, dispus în zonele cele mai vulnerabile, care ulterior este colectat într-un recipient metalic acoperit și valorificat la stația de obținere a mixturilor asfaltice, astfel încât să nu se polueze nici solul și nici eventual apele subterane (cantonată la peste 10 m adâncime).

Operațiile de schimbare a uleiului pentru mijloacele de transport se vor executa doar în locuri special amenajate, de către personal calificat, prin recuperarea integrală a uleiului uzat, care va fi predat pentru reutilizare.

O alta posibilă sursă de poluare accidentală în timpul perioadei de construcție poate fi considerat bazinul vidanjabil, însă riscul unor accidente în ceea ce privește integritatea acestuia sau vidanjarea necorespunzătoare sunt extrem de mici.

Reziduurile menajere vor fi în cantitate extrem de redusă și pentru a evita orice contact cu ambientul vor fi precolectate în recipienți etanși și transportați în spații special amenajate, iar ulterior la depozitul de deșeuri autorizat.

Un alt posibil impact asupra apei subterane, l- ar putea constitui activitatea de executare a lucrărilor de construcții: drumuri, fundații turbine eoliene, stații electrice, rețele electrice, dar dat fiind adâncimea la care se găsește apa subterană și configurația litologică a terenului, ca și respectarea normelor de construcție în vigoare, riscul de contaminare este aproape nul. În timpul funcționării, turbinele nu vor avea impact asupra factorului de mediu apa.

Apele pluviale (convențional curate) căzute pe teren se infiltrează gravitațional în teren, sau se scurg gravitațional. În zonă nu există rețea de canalizare.

În concluzie se pot considera poluante doar posibilele scurgeri accidentale de lubrifianți și carburanți rezultate din activitățile de transport aferente îndeplinirii sarcinilor obiectivului în discuție. Însă impactul produs de aceste scurgeri va fi evitat prin măsurile expuse anterior, și anume utilizarea patului de nisip, dispus în zonele cele mai vulnerabile.

Scurgerile accidentale de substanțe poluante, în apă, ar putea avea următoarele consecințe: consumarea oxigenului dizolvat în apă, intoxicarea animalelor și a organismelor vegetale, creșterea turbidității apei, afectarea habitatului acvatic și implicit degradarea mediului.

Posibilele descărcări accidentale de carburanți și lubrifianți, (spre exemplu: spargeri de conducte de alimentare a motoarelor mijloacelor de transport) se vor evita prin utilizarea unui pat de nisip, dispus in zonele cele mai vulnerabile, care ulterior va fi colectat intr- un recipient metalic acoperit și valorificat la stația de obținere a mixturilor asfaltice, în așa fel încât să nu se polueze nici solul și nici eventual apele subterane situate la peste 10 adâncime.

Măsuri de diminuare a impactului – Este interzisă deversarea de ape rezultate pe perioada construcției în spatiile naturale existente în zonă.

Deșeurile vor fi adunate în containere speciale și transportate în locuri special amenajate.

Verificarea periodică a etanșeității bazinului vidanjabil și evitarea supraîncărcărilor pentru a preveni și evita eventualele scurgeri de ape uzate pe amplasamentul analizat.

De asemenea beneficiarul trebuie să asigure condiții de calitate pentru apele uzate vidanjate, transportate către cea mai apropiată stație de epurare. Se vor folosi WC-uri ecologice conforme cu prevederile H.G. 188/2002 cu modificările și completările ulterioare, respectiv NTPA002.

Dat fiind că adâncimea la care se găsește pânza freatică este de peste 10 m și cantitățile de deșeuri din timpul perioadei de funcționare sunt mici, pericolul ca funcționarea turbinelor sa aibă un impact asupra apei subterane este minim.

3.2. AERUL. – Din punct de vedere climatic comuna Casimcea se încadrează în zona cu clima continentală: veri fierbinți, cu temperaturi ridicate în luna iulie și ierni friguroase. Temperatura medie anuală este de 11 grade Celsius.

Valorile principalilor parametri climatici sunt:

• nebulozitatea cea mai redusă din țară;

• 70 zile cu cer senin;

• 125-135 kcal/cm an radiație solară

• temperatura medie anuală: 11ºC, 11.4ºC:

• în ianuarie: -1ºC, -1.5ºC

• în iulie: 21ºC, 22ºC

• cantitate redusaăde precipitații: vara

• evaporarea: mare de la suprafața apei favorizată si amplificată de vanturile puternice și frecvente.

Clima perimetrului cercetat este temperat-continentală, având următoarele valori: temperatura medie anuală +11,2°C, temperatura minimă absolută -25,0°C, temperatura maximă absolută +38,5°C.

Vânturile predominante bat cu o frecvență mai mare dinspre NE (18,3%), urmate de cele dinspre NV (17,1%), dinspre E (15,2%) și dinspre N (13%) cu viteze medii anuale cuprinse între 0,8 si 5,3 m/s.

Teritoriul analizat este cuprins într- o regiune caracteristică unui regim eolian foarte activ în sens de manifestare a crivățului care iarna coboară temperatura, spulberă zăpada, dezvelind culturile de toamnă, iar vara mărește considerabil evaporarea apei din sol.

Mișcările convective ale maselor de aer instabile produse în furtunile atmosferice generează fenomene electrice însoțite de fulgere și tunete. Numărul mediu anual cu zile de fulgere și tunete este de cca. 12. Aceste procese sunt frecvente în lunile mai-iunie.

Sursele de emisie a poluanților atmosferici specifice obiectivului studiat sunt surse la sol, deschise (cele care implică manevrarea materialelor de construcții și prelucrarea solului) și mobile (utilaje și autocamioane – emisii de poluanți).

Poluantul specific operațiilor de construcție prezentate anterior, praful, este constituit de particule cu un spectru dimensional larg, incluzând și particule cu dimensiuni aerodinamice echivalente de 10μm (pulberi respirabile).

Degajările de praf în atmosferă variază adesea substanțial de la o zi la alta, depinzând de nivelul activității, de specificul operațiilor și de condițiile meteorologice.

O sursă de praf suplimentară este reprezentată de eroziunea vântului, fenomen care însoțește lucrările de construcție. Fenomenul apare datorită existenței, pentru un anumit interval de timp, a suprafețelor de teren neacoperite expuse acțiunii vântului.

Alături de aceste surse de impurificare a atmosferei, în aria de desfășurare a lucrărilor există a doua categorie de surse, și anume utilajele cu ajutorul cărora se efectuează lucrările: buldozere, excavatoare, sisteme de transport.

Suplimentar nivelului acustic, utilajele de construcție cu mase proprii mari, constituie surse de vibrațiiîin timpul deplasărilor lor sau prin activitatea desfășurată. Astfel, a două sursă de zgomot și vibrații în șantier este reprezentatî de circulația mijloacelor de transport.

Pentru transportul pământului, betonului, balastului, etc se vor folosi autovehicule grele, cu sarcina mai mare de câteva tone. Nivelul echivalent de zgomot la transport este determinat de volumul traficului pe șantier, structura fluxului de vehicule, condițiile meteorologice, etc.

3.2.1. Estimare și măsuri de diminuare a impactului poluării aerului

În timpul desfășurării lucrărilor de construcție calitatea factorului de mediu “aer” va fi influențată de utilajele și mijloacele de transport de pe șantier, care funcționează cu motorina. Acestea vor emite în timpul funcționării SOx, CO, NOx, particule și hidrocarburi.

Nivelul emisiilor de poluanți al utilajelor și mijloacelor de transport de pe șantier este sub maximele admise, acesta fiind verificat periodic prin inspecțiile tehnice obligatorii. Concentrația emisiilor de gaze de eșapament ca urmare a funcționării simultane a mai multor utilaje se apreciază că nu va atinge valori ridicate datorită dispunerii geografice și topografiei amplasamentului și a regimului eolian intens ce caracterizează zona analizată.

Lateral căilor de circulație și fronturilor de lucru, concentrațiile de poluanți scad pe măsura depărtării de sursă, la 20 – 30 m distanță reprezentând 50% și la 50 m circa 30% din cele emise. La circa 100 m distanta concentrațiile de poluanți în aer sunt neglijabile (sub 10% din cele de la sursa).

Aceste utilaje pot funcționa în câteva loturi de șantier, grupate câte 2-3 la o poziție de lucru (dar lucrând alternativ), deci dispersate în diferite zone. Există așadar un decalaj în spațiu.

Regimul emisiilor acestor poluanți este, ca și în cazul emisiilor de praf, dependent de nivelul activității și de operațiile specifice, prezentând o variabilitate substanțială de la o zi la alta, de la o faza la alta a procesului.

Se menționează că surselor de emisie deschise, nedirijate nu li se pot asocia concentrații în emisie și nu pot fi evaluate în raport cu normative referitoare la emisii.

În ceea ce privește zgomotul, STAS-ul nr.10009-88 (Acustic urbană) – tabelul nr. 3 – admite un nivel de zgomot între 60 dB(A) – pentru străzi de categoria IV-a și de 75- 85 dB(A) – pentru străzi de câtegoria I.

Pentru muncitori și pentru trecătorii care se află la mică distanță, zgomotul produs de aceste utilaje este poluant.

În ceea ce privește vibrațiile, deși există motiv ca ele să se producă urmare a folosirii utilajelor grele, urmare a geologiei amplasamentului, tipului lucrărilor de construcție (inclusiv amenajare de drumuri ale căror straturi pot avea rol de întrerupere a vibrațiilor utilajelor) și distanței până la receptor (zona rezidențială), se poate considera că nu se vor înregistra niveluri importante de intensitate a vibrațiilor.

Dacă se vor respecta tehnologia de construire impusă prin proiect, respectiv legislația în domeniu, în perioada executării lucrărilor impactul asupra factorului de mediu aer va fi nesemnificativ.

După construire funcționarea obiectivului nu reprezintă sursa de emisii poluante pentru aer.

Măsurile pentru emisiile de particule sunt măsuri de tip operațional, specifice acestui tip de surse.

Lucrările de organizare a șantierului trebuie să fie corect concepute și executate, cu dotări moderne, concentrarea lor într- un singur amplasament fiind benefică pentru diminuarea zonelor de impact și favorizând o exploatare controlată și corectp. Pentru a se limita poluarea atmosferei cu praf, materialul se va transporta in condiții care să asigure acest lucru prin stropirea materialului, acoperirea acestuia, etc.

Etapele din procesul tehnologic care produc mult praf (de exemplu umpluturile de pământ) vor fi reduse în perioadele cu vânt puternic sau se va realiza o umectare mai intensa a suprafețelor.

Drumurile de șantier vor fi permanent întreținute prin nivelare și stropire cu apă pentru a se reduce praful. În cazul transportului de pământ, în special la realizarea drumurilor, se va prevedea pe cât posibil trasee situate chiar pe corpul umpluturii, astfel încât pe de-o parte să se obțină o compactare suplimentară, iar pe de altă parte pentru a restrânge aria de emisii de praf și gaze de eșapament.

3.3. SOLUL – În județul Tulcea ponderea principală o dețin terenurile agricole (42,84%), urmate de terenurile aflate permanent sub apă (40,29%) și terenurile cu destinație forestieră (12,29%).

Terenurile aferente localităților urbane și rurale precum și cele cu destinații speciale ocupa 4,58% din suprafața județului.

Solurile din județul Tulcea reprezintă rezultatul acțiunii conjugate a factorilor pedogenetici naturali și antropici asupra rocilor pe care le-a transformat atât de intens încât acestea au căpătat capacitatea de a reține apa și elementele nutritive pe care le pune treptat la dispoziția plantelor. În general, în majoritatea cazurilor, roca mama parientală este loessul, ca rezultat al fenomenului de dezagregare și alterare.

Strâns corelate cu rocile, clima, vegetația și solurile prezintă o răspândire zonala. Astfel, specifice sunt solurile argiloiluviale (formate prin depunere) și solurile brune și brun-roșcâte; în restul teritoriului sunt caracteristice, deținând ponderea cea mai mare, cernoziomurile de fertilitate ridicată.

Solurile dominante sunt cernoziomurile (46%), soluri balane (18%), cenușii de pădure (5,7%), cernoziomuri levigate și rendzine – restul.

Singura sursă posibilă de poluare identificată este traficul de pe drumul național DJ222E care limitează terenul la vest.

Sursele de poluare a solului în faza de construcție sunt reprezentate de:

• tehnologiile de construcție propriu-zise;

• utilajele terasiere și cele de transport;

• activitatea umană.

O execuție neîngrijită a lucrărilor poate antrena pierderi de materiale și poluanți (ex: pierderi de carburanți și produse petroliere de la utilajele de construcții și transport) care pot migra în sol.

Activitatea salariaților din șantier este la rândul ei generatoare de poluanți cu impact asupra solului, deoarece: produce deșeuri menajere care, depozitate în locuri necorespunzătoare pot fi antrenate de ape și pot să afecteze solul și subsolul; evacuările fecaloid-menajere aferente organizării de șantier, pot și ele să afecteze calitatea apelor, dacă grupurile sanitare sunt improvizate; manipularea neglijenta a materialelor de construcție și depozitarea acestora în locuri de unde pot fi antrenate în sol și subsol; manevrarea defectuoasă a autovehiculelor care transportă materialele necesare sau a utilajelor în apropierea cursurilor de apă poate conduce la producerea unor deversări accidentale de poluanți în acestea.

La realizarea acestui plan sunt posibile decopertări minime, cu impact redus asupra mediului.

Impactul pe care îl poate avea activitatea de construcție a obiectivului, asupra solului și subsolului, va avea o perioadă limitată în timp.

Ca posibile surse de poluare in timpul funcționării turbinelor se pot considera posibilele deversări accidentale ale substanțelor utilizate pentru întreținerea turbinelor: ulei de transformator, ulei de ungere.

Acestea sunt în cantități mici, și conform protocoalelor de lucru impuse în colectarea și eliminarea uleiurilor, pericolul apariției unor asemenea poluări este redus.

Beneficiarul va urmări în mod obligatoriu evitarea prin orice mijloace a posibilităților de umezire prelungită a terenului din apropierea construcției. Umezirea prelungita cu infiltrarea apei în teren poate avea consecintțe grave asupra fundației și implicit a zonei din jurul acesteia.

3.3.1. Estimarea impactului

Referitor la impactul pe care îl poate avea activitatea studiată asupra solului și subsolului, se reamintește faptul că lucrările vor avea o perioada de execuție limitata în timp.

Cel mai important efect care se resimte asupra solului și subsolului este acela al tasărilor în special a solului nefertil, pe suprafețele corespunzătoare drumurilor de acces și a fundațiilor, și în cadrul zonei de acțiune a macaralei, însă pe adâncimi reduse.

Efecte negative asupra solului se resimt și în urma activității de decopertare a stratului fertil, însă acestea au un caracter temporar.

În timpul construcției, impactul asupra solului va fi determinat de:

– degradarea solurilor ca urmare a depunerilor particulelor în suspensie rezultate pe parcursul excavărilor și a construcțiilor. Vor fi afectate solurile rămase în cadrul amplasamentului în stare naturala, dar probabil și cele din zona de tampon;

– uleiurile și lubrifianții, diversele metale, pot contamina solul din jurul zonei afectate și solul de-a lungul drumurilor.

Un posibil impact este cel datorat unor posibile deversări accidentale ale substanțelor utilizate pentru întreținerea turbinelor: ulei de transformator, ulei de ungere. Acestea sunt în cantități mici, și conform protocoalelor de lucru impuse în colectarea și eliminarea uleiurilor, pericolul apariției unor asemenea poluări este redus.

3.4.Impactul centralelor eoliene asupra biodiversității

Din cercetările făcute de echipe de ornitologi în Spania și Olanda, s-a observat că este important ca amplasarea centralelor să fie făcută în apropierea unei localitati, mai precis la marginea acesteia, astfel ca drumul de acces și construcția stației să nu afecteze habitatul pasărilor.

În cazul amplasării fermei de eoliene într- o zona nepopulată de oameni, defrișarea și amenajarea fermei de eoliene poate produce modificări în comportamentul pasărilor. Păsările își modifică comportamentul când se apropie de așezări omenești, fiind mai vigilente și multe dintre ele folosind această zonă mai mult pentru tranzit. Tot odată pentru multe dintre ele zonele populate nu sunt potrivite pentru cuibărit.

O analiză a factorilor ce periclitează aceasta specie în Câmpia de Vest, arată ca o influență majoră în scăderea numărului de indivizi este data de degradarea habitatelor prin distrugerea cuiburilor, tăieri ilegale de arbori, aratul pajiștilor, astfel dispărând lăcustele, situație care nu a fost observată în arealul studiat.

În urma studiilor realizate pentru un ansamblu eolian format din 2 centrale în zona Baia, reiese faptul că păsările au trecut în zbor la diferite distanțe și înălțimi față de turbine, au trecut printre acestea, au staționat lângă ele, au trecut pe sub pale sau pe deasupra lor și nici măcar o singură pasare nu a fost observată lovindu- se de turnul turbinelor sau să fie lovită de palele acestora. De asemenea, în perioada 2006-2009 păsările au cuibărit aproximativ în aceleași locuri și în aceleași efective, concluzionând în mod evident faptul că populațiile locale de păsări cuibăritoare nu au fost afectate de construcția parcului eolian. (Bănica G. 2007).

Influența sunetului produs de parcurile eoliene asupra pasărilor (conform studiului „Avian hearing and avoidance of wind turbines”, Midwest Research Insittute, Colorado, 2002”)

Se va asigura o supraveghere permanentă a perimetrului parcului eolian pentru sesizarea eventualelor incidente care ar putea influența populația, fauna sau flora și raportarea imediată a acestora pentru luarea măsurilor de corecție și prevenire.

Capitolul IV. METODICĂ

Unitatea de învățare: Surse de energie regenerabile – tehnologii de obținere a energiei

Titlul lecției: Energia eoliană

Titlul lecției: Energie eoliană

Ora: 50 minute

Locul de desfășurare: sala de clasă

PROIECT DE LECȚIE

Necesitatea studierii temei:

Cunoașterea de către elevi a fenomenului producerii curentului electric din forța vântului – procesul de conversie.

Structura logică a conținutului:

Contextul în care se realizează lecția

Obiective operaționale ale lecției

Strategie didactică

VI. Proba de evaluare

Activitati practice de grup propuse la clasa a VIII-a.

Activitate practică nr. 1

Ce face ca elicele turbinelor eoliene să se rotească? – Confecționează și testează propria turbină eoliană

Scopul acestei activități este de a oferi elevilor posibilitatea de a înțelege cum se rotesc elicele turbinei eoliene când bate vântul.

Instrucțiuni:

Pentru fiecare dintre cele 3 teste referitoare la turbinele eoliene, începeți prin a răspunde la întrebarea 1.

După ce observați ce s-a petrecut în timpul testului, încercați să răspundeți la întrebările 2 și 3 (scrieți răspunsurile pe o foaie de hârtie separată sau în caiet).

Întrebarea 1: Ce credeți că se întâmplă când vântul bate prin elice?

Rezolvați testul.

Întrebarea 2: Ce s-a întâmplat propriu-zis?

Întrebarea 3: De ce credeți că fenomenul s-a produs în acest fel?

Figura 1 Realizați Testele 1, 2 și 3 după cum e descris mai sus

Cunoștințe necesare profesorului

Proiectarea palelor turbinei eoliene, și în special înclinarea lor, afectează eficiența dispozitivului. Această activitate ilustrează cum înclinația palelor poate afecta proiectarea turbinei eoliene.

Scop:

Elevii trebuie să construiască un mecanism de braț cu elice ;i să înțeleagă ce este unghiul de înclinarea al palelor elicei turbinei.

Materiale: uscător de păr, butuc, cepuri de lemn, pale din policarbonat ;i andrele.

Instrucțiuni date:

Arătați elevilor cum să construiască mecanismul rotorului cu pale prin intermediul diagramelor de pe fișă și explica;i- le cum să le construiască.

Pentru a estima dacă elevii au înțeles corect conceptul de înclinare a palelor turbinei care cauzează rotația în conjuncție cu vântul, întrebați-i dacă pot face în așa fel încât să facă elicele să se rotească în sens invers.

Activitate practică nr. 2

Cum construim și testăm o turbină eoliană care generează electricitate?

Scopul activității este de a oferi elevilor posibilitatea înțelegerii efectului de înclinare a palelor turbinei care poate afecta curentul electric produs de o turbină.

Instrucțiuni:

Materiale folosite:

Pale din policarbonat, cleme, butuc de test, ampermetru, motor, baghetă din lemn, o fulie.

Înfigeți 2, 3, 4 sau 8 bucăți cepuri mm lungime în butucul de test

Atasati cepurile in pale, trebuie bine infipt in pala

Atașați butucul și palele la mica fulie și apoi la motor

Conectați la motor cu ajutorul clemelor crocodil.

Turbina eoliană astfel realizată trebuie să arate ca aceasta; palele se rotesc ușor.

Luați turbina și testați-o afară, motorul se rotește doar într-un sens, schimbați clemele crocodil atașate pentru a obține curent în cazul cand nu se rotește.

Înregistrați citirile făcute (amperi) pe multimetru (sau ampermetru), modificați unghiul palelor și faceți o altă citire. Există vreo diferență ?

Cunoștințe necesare profesorului

Activitatea arată cum se construiește o turbină eoliană simplă, având la dispoziție resurse limitate și cu un preț scăzut. La terminarea activității, turbina poate fi demontată și componentele pot fi reutilizate.

Materiale: butuci de testare, motoare, fulie, pale din policarbonat, uscător de păr, baghetă, multimetru sau ampermetru pentru a putea înregistra curenți mici.

Instrucțiuni:

Explicați cum se construiește modelul unei turbine eoliene.

Cereți să asambleze turbina.

Cereți să noteze curentul produs de turbina cu palele înclinate sub unghiuri diferite.

Vorbiti despre utilizările potențiale ale turbinelor cu cost scăzut, construite utilizând resurse limitate (pentru activitățile agricole, pomparea apei pentru irigații).

Dacă direcția de înclinare a palelor afectează direcția de rotație.

Dacă înclinarea palei afectează ușurința cu care rotorul începe a se roti.

Fig. 1. Turbina eoliană conectată cu un multimetru

Abilitați: de testare a ideilor folosind observații și măsurători

Capitolul V. CONCLUZII

Efectul benefic al producerii de energie electrică prin metode nepoluante nu poate fi contestat, deoarece aceasta metodă asigură producerea de energie eliminând emisiile poluante specifice altor metode.

Turbinele eoliene nu produc poluare asupra factorilor de mediu în perioada de funcționare deoarece energia eoliană este o energie verde.

Amplasarea pe teren arabil a parcului eolian format din 37 turbine eoliene, nu are un impact major asupra florei și faunei locale.

Amplasarea turbinelor eoliene în vecinătatea unor așezări umane este recomandatăî în literatura de specialitate, deoarece păsările migratoare ocolesc aceaste zone în mod normal, iar zonele de cuibărit și hrănire sunt alese în afara zonelor locuite; turbinele eoliene au un impact peisagistic pozitiv și vor contribui la dezvoltarea economiei locale.

Avantajele și dezavantajele utilizării energiei eoliene

Principalul avantaj al energiei eoliene este emisia zero de substanțe poluante și gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili.

Nu se produc deșeuri. Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici a unui fel de deșeuri.

Costuri reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei electrice produse în centralele eoliene moderne a scăzut substantial în ultimii ani, ajungând în S.U.A. să fie chiar mai mici decât în cazul energiei generate din combustibili, chiar dacă nu se iau in considerare externalitățile negative inerente utilizării combustibililor clasici.

În 2004, prețul energiei eoliene ajunsese deja la o cincime față de cel din anii 80, iar previziunile sunt de continuare a scăderii acestora, deoarece se pun în funcțiuni tot mai multe unități eoliene cu putere instalată de mai mulți megawati.

Costuri reduse de scoatere din funcțiune. Spre deosebire de centralele nucleare, de exemplu, unde costurile de scoatere din funcțiune pot fi de câteva ori mai mare decât costurile centralei, în cazul generatoarelor eoliene, costurile de scoatere din funcțiune, la capătul perioadei normale de funcționare, sunt minime, acestea putând fi integral reciclate.

Principalele dezavantaje sunt resursa energetică relativ limitată, inconstantă

datorită variației vitezei vântului și numărului redus de amplasamente posibile.

Puține locuri pe Pământ oferă posibilitatea producerii de suficientă electricitate folosind energia vântului.

La început, un important dezavantaj al producției de energie eoliană a fost prețul destul de mare de producere a energiei și fiabilitatea relativ redusă a turbinelor. În ultimii ani, însă, prețul de producție pe unitate de energie electrică a scăzut drastic, ajungând, prin îmbunătățirea parametrilor tehnici ai turbinelor, la cifre de ordinul 3-4 eurocenți pe kilowatt oră.

Un alt dezavantaj este și “poluarea vizuală” – adică, au o apariție neplăcută – și de asemenea produc “poluare sonoră” (sunt prea gălăgioase). De asemenea, se afirmă că turbinele afectează mediul și ecosistemele din împrejurimi, omorând păsări și necesitând terenuri mari virane pentru instalarea lor. Argumente împotriva acestora sunt ca turbinele moderne de vânt au o apariție atractivă stilizată, și că alte surse de energie, precum generarea de electricitate folosind cărbunele, sunt cu mult mai dăunătoare pentru mediu, deoarece creează poluare și duc la efectul de seră.

Un alt dezavantaj este riscul mare de distrugere în cazul furtunilor, dacă viteza vântului depășește limitele admise la proiectare.

Capitolul VI. BIBLIOGRAFIE

http://en.wikipwdia.org/wiki/renewable_energy:http://en.wikipwdia.org/wiki/non-renewable_resources – Energii regenerabile – parteneriat Leonardo da Vinci “Discover a new working field”

www.egs-project.eu/index.php?option=com_docman&task -Surse regenerabile de energie-generalități

https://www.google.ro/?gws_rd=ssl#q=studiu+de+caz+Danemarca+eoliene

Bicî Ioan, 2000 – Elemente de impact asupra mediului;

Deac C, Biriș I -Valorificarea resurselor eoliene în România

Păunescu I, Atudorei A, 2002 – Gestiunea deșeurilor urbane;

Petrescu M, 2007 – Dobrogeașsi Delta Dunării: Conservarea florei și habitatelor

Pumnea O, 1994 – Protecția mediului ambiant;

Moldoveanu A. M., 2005 – Poluarea aerului cu particule;

Șuler J, 2005 – Metode de fundamentare pentru elaborarea și implementarea strategiilor de urbanizare;

Voicu G, 2007 – Impactul parcurilor eoliene asupra mediului

Giovanni Rita, Ester Foppapedretti – Eficiența Energetică și Energii Regenerabile (ENER);

Rojanschi V, Bran F, 2002 – Politici și strategii de mediu;

Legea Protecției Mediului nr. 265 din 29.06.2006 din M. Of. 586 din 06.07.2006 pentru aprobarea OUG 195/2005 privind protecția mediului, cu modificările și completările ulterioare;

Legea Apelor nr. 107/ 1996; Publicata în MO Partea I nr. 244/08.10.1996, cu modificările si competările ulterioare;

Legea nr. 426/2001 pentru aprobarea OUG 78/2000 privind regimul deșeurilor, publicat în MO, Partea I nr. 411 din 25 iulie 2001, cu modificările și completările ulterioare;

Legea 84/2006 de aprobare a OUG 152/2005 privind prevenirea și controlul integrat al poluării, publicată în MO, Partea I nr. 327/11.04.2006;

Hotărârea Guvernului nr. 1069/2007 privind Strategiei energetice a României pentru perioada 2007-2020.

OU nr. 16 din 26.01.2001 privind gestionarea deșeurilor industriale reciclabile, republicată, cu modificările și completările ulterioare;

OU nr. 152 din 10.11.2005 privind prevenirea, reducerea și controlul integrat al poluării, publicat in M. Of. nr. 1078 din 30.11.2005;

OU nr. 195 din 22.12.2005 privind protecția mediului, publicat in M.Of. nr.1196 din 30.12.2005 aprobată de Legea 265/2006;

ORDIN nr. 22 din 18 octombrie 2006 privind aprobarea Regulamentului de organizare și funcționare a pieței de certificate verzi;

STAS 12574/1988 – Aer din zonele protejate – Condiții de calitate;

STAS 10009/1988 – Acustică urbană;

Convenție (Act Internațional), din 25 iunie 1998, privind accesul la informație, participarea publicului la luarea deciziei sș accesul la justiție în probleme de mediu Publicat in MO al României Partea I, nr. 224 din 22.05.2000.

Jurcă D. – Energia eoliană – note de curs 2010

BIBLIOGRAFIE

http://en.wikipwdia.org/wiki/renewable_energy:http://en.wikipwdia.org/wiki/non-renewable_resources – Energii regenerabile – parteneriat Leonardo da Vinci “Discover a new working field”

www.egs-project.eu/index.php?option=com_docman&task -Surse regenerabile de energie-generalități

https://www.google.ro/?gws_rd=ssl#q=studiu+de+caz+Danemarca+eoliene

Bicî Ioan, 2000 – Elemente de impact asupra mediului;

Deac C, Biriș I -Valorificarea resurselor eoliene în România

Păunescu I, Atudorei A, 2002 – Gestiunea deșeurilor urbane;

Petrescu M, 2007 – Dobrogeașsi Delta Dunării: Conservarea florei și habitatelor

Pumnea O, 1994 – Protecția mediului ambiant;

Moldoveanu A. M., 2005 – Poluarea aerului cu particule;

Șuler J, 2005 – Metode de fundamentare pentru elaborarea și implementarea strategiilor de urbanizare;

Voicu G, 2007 – Impactul parcurilor eoliene asupra mediului

Giovanni Rita, Ester Foppapedretti – Eficiența Energetică și Energii Regenerabile (ENER);

Rojanschi V, Bran F, 2002 – Politici și strategii de mediu;

Legea Protecției Mediului nr. 265 din 29.06.2006 din M. Of. 586 din 06.07.2006 pentru aprobarea OUG 195/2005 privind protecția mediului, cu modificările și completările ulterioare;

Legea Apelor nr. 107/ 1996; Publicata în MO Partea I nr. 244/08.10.1996, cu modificările si competările ulterioare;

Legea nr. 426/2001 pentru aprobarea OUG 78/2000 privind regimul deșeurilor, publicat în MO, Partea I nr. 411 din 25 iulie 2001, cu modificările și completările ulterioare;

Legea 84/2006 de aprobare a OUG 152/2005 privind prevenirea și controlul integrat al poluării, publicată în MO, Partea I nr. 327/11.04.2006;

Hotărârea Guvernului nr. 1069/2007 privind Strategiei energetice a României pentru perioada 2007-2020.

OU nr. 16 din 26.01.2001 privind gestionarea deșeurilor industriale reciclabile, republicată, cu modificările și completările ulterioare;

OU nr. 152 din 10.11.2005 privind prevenirea, reducerea și controlul integrat al poluării, publicat in M. Of. nr. 1078 din 30.11.2005;

OU nr. 195 din 22.12.2005 privind protecția mediului, publicat in M.Of. nr.1196 din 30.12.2005 aprobată de Legea 265/2006;

ORDIN nr. 22 din 18 octombrie 2006 privind aprobarea Regulamentului de organizare și funcționare a pieței de certificate verzi;

STAS 12574/1988 – Aer din zonele protejate – Condiții de calitate;

STAS 10009/1988 – Acustică urbană;

Convenție (Act Internațional), din 25 iunie 1998, privind accesul la informație, participarea publicului la luarea deciziei sș accesul la justiție în probleme de mediu Publicat in MO al României Partea I, nr. 224 din 22.05.2000.

Jurcă D. – Energia eoliană – note de curs 2010