Raportul EMBER - Tranziția energetică în prim plan dar ce se întâmplă în România?
Tranziția nu se referă doar la atingerea unor ținte – aceasta este necesară pentru un aer mai curat, o mai mare independență energetică, reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, și un viitor mai durabil pentru toată lumea. Povestea Europei arată că, investind în surse regenerabile, combustibilii fosili pot deveni marginali și ne putem astfel îndrepta către o lume alimentată cu energie abundentă, depășind penuria generată de conflictul din Ucraina.
Raportul publicat de EMBER demonstrează faptul că tranziția energetică este în plină desfășurare, prezentând o analiză amănunțită a transformării sectorului energetic european, subliniind pașii cruciali necesari pentru a menține această direcție. Tranziția nu se referă doar la atingerea unor ținte – aceasta este necesară pentru un aer mai curat, o mai mare independență energetică, reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, și un viitor mai durabil pentru toată lumea. Povestea Europei arată că, investind în surse regenerabile, combustibilii fosili pot deveni marginali și ne putem astfel îndrepta către o lume alimentată cu energie abundentă, depășind penuria generată de conflictul din Ucraina.
În timp ce majoritatea statelor europene urmăresc renunțarea la combustibilii fosili, observând o reducere pentru al cincilea an consecutiv a producției de energie pe bază de gaz natural, România se situează în contra-curent, propunând-și în fapt o creștere a producției. Argumentul de bază al acestei abordări este de a facilita tranziția de la cărbune la energia regenerabilă, gazul fiind considerat doar un combustibil de tranziție. Observăm că la nivel european, producția de energie solară a depășit producția de energie din cărbune. Deși acest lucru este remarcabil, trebuie menționat, însă, că o comparație între o sursă intermitentă de energie și una convențională prezintă limitări, fiind necesară analiza unor componente suplimentare precum flexibilitatea, capacitatea instalată și disponibilitatea.
Situația României
La nivel național, România se află într-o situație similară cu trendul European. În 2023, producția de energie eoliană a depășit producția de energie pe bază de cărbune (14,1% eolian, respectiv 13,4% cărbune). Datele pentru ultimele două luni ale anului 2024 nu au fost încă publicate, însă premisele indică menținerea acestui trend. În cinci dintre primele zece luni ale anului 2024, producția eoliană a fost superioară celei pe bază de cărbune, iar ultimele două luni sunt, din punct de vedere climatic, favorabile energiei eoliene. Pe parcursul anului 2024, cărbunele a avut un aport crescut doar în sezonul cald, când producția eoliană este de obicei redusă. În plus, seceta a limitat producția de energie hidro, iar producția nucleară a fost afectată atât de o revizie programată, cât și de avarii, despre care se presupune că au fost cauzate de nivelul redus al apei necesare procesului de răcire.
La 1 ianuarie 2024, capacitatea instalată în România era de 2760 MW pentru cărbune, 3095 MW pentru eolian și 1853 MW pentru solar. Pe parcursul anului au fost puși în funcțiune încă 70 MW în eolian și 310 MW în solar. De asemenea, aportul prosumatorilor a crescut cu 950 MW, ajungând la 2337 MW, deși o mare parte din producția acestora nu este contorizată și prin urmare nu apare în statistici, explicând parțial ponderea relativ redusă a energiei solare pentru anul 2023 de doar 1,88%.
Deși România dispune de o capacitate instalată de 2760 MW pe bază de cărbune, în 2024 această valoare nu a fost niciodată atinsă, producția fiind limitată la maximum 1400 MW. În același timp, România a fost nevoită să importe masiv energie pentru a-și acoperi necesarul. Deși nu există informații oficiale care să explice această situație, cea mai probabilă cauză este costul ridicat de producție, importurile fiind mai ieftine decât producția internă pe bază de cărbune.
Una dintre constatările studiului EMBER care poate ar trebui să se reflecte în politicile de la București este faptul că, la vârf de producție, energia solară o acoperit pentru peste 70 de zile peste 80% din consum în țări precum Ungaria (peste 7 GW instalați în PVs) și Olanda (peste 27 GW instalați în PVs).
Tranziția energetică - un obiectiv din ce în ce mai important
Concluziile analizei EMBER sunt aliniate cu acțiunile EPG de promovare a necesității de decarbonizare, susținute de analize bazate pe exemple și modele de bune practici. Aceste demersuri urmăresc încurajarea tranziției către un sector energetic românesc cu emisii reduse, care să asigure securitate în exploatare și un cost al energiei cât mai competitiv. Bineînțeles că tranziția de la combustibili fosili la surse de energie regenerabilă este un proces complex care presupune reducerea treptată a anumitor activități (ex. mineritul și activităților conexe) dar în același timp oferă premisele unor noi oportunități de business prin deschiderea unor noi lanțuri valorice de producție aferente tehnologiilor curate (un bun exemplu în acest sens sunt contractele semnate de Ministerul Energiei pentru fabricile de panouri fotovoltaice).
În ceea ce privește utilizarea cărbunelui, EPG apreciază că autoritățile ar trebui să își concentreze atenția mai mult pe noile investiții în capacitați mai curate și să își respecte angajamentele asumate la nivel european. Nu doar că producția pe bază de cărbune este din ce în ce mai puțin competitivă, dar fără o predictibilitate a calendarului de tranziție nu va fi posibilă pregătirea și reconversia muncitorilor din sectorul cărbunelui. Este important de menționat că deși tranziția energetică se află încă într-o fază incipientă, progresul obținut până acum oferă motive de speranță și determinare.
În cazul României, această tranziție, sprijinită semnificativ de fondurile europene, ar trebui să constituie un catalizator pentru modernizarea sectorului energetic. O gestionare eficientă a acestor resurse ar facilita integrarea unui aport mai mare de energie regenerabilă, iar odată cu avansul digitalizării rețelelor, acestea ar putea răspunde mai eficient provocărilor viitoare.
Alte puncte cheie
1. Analiza EMBER arată că energia solară generează mai multă energie electrică în UE decât cărbunele pentru prima dată în 2024. Energia regenerabilă a reprezentat aproape JUMĂTATE din mixul de energie electrică anul trecut, în timp ce energia fosilă a scăzut la un minim istoric
2. Raportul constată că 16 țări din UE vor genera mai mult de 10% din energia lor electrică din energie solară în 2024, cu Grecia si Spania lideri europeni.
3. În 5 ani de Green Deal al UE, energia eoliană și solară a economisit UE 59 MILIARDE de euro în importurile de combustibili fosili. Fără noile capacități solare și eoliene adăugate începând cu 2019, UE ar fi trebuit să ardă încă 92 de miliarde de metri cubi de gaze fosile și 55 de milioane de tone de cărbune.
„Combustibilii fosili își pierd controlul asupra energiei din UE. La începutul „European Green Deal” în 2019, puțini au crezut că tranziția energetică a UE ar putea ajunge unde este astăzi; energia eoliană și solară împing cărbunele la margine și forțează gazul în declin structural. Deși tranziția la electricitate în UE a avansat mai rapid decât se aștepta cineva în ultimii cinci ani, rămân multe provocări. Producția trebuie să fie accelerată, în special în sectorul eolian, care s-a confruntat cu provocări unice și cu un decalaj tot mai mare în ceea ce privește producția. Cu toate acestea, realizările din ultimii cinci ani ar trebui să insufle încrederea că, printr-un un efort și un angajament continuu, provocările pot fi depășite și se poate realiza un viitor energetic mai sigur.” Dr. Chris Rosslowe, analist EMBER
Alexandru Ciocan
Este absolvent al Facultății de Energetică din cadrul Universității Naționale de Știință și Tehnologie Politehnica București și deține un doctorat în științe inginerești, obținut în co-tutelă cu IMT Atlantique (Nantes). Și-a început cariera profesională în cercetarea științifică, lucrând timp de peste nouă ani în domeniul energiilor regenerabile, al hidrogenului și al bateriilor cu litiu. În prezent, Alexandru face parte din echipa Energy Policy Group, după ce anterior a lucrat timp de doi ani la Ministerul Energiei.
Mihnea Cătuți
Mihnea este Director de Cercetare al Energy Policy Group (EPG), un think tank independent din România. Aria sa de expertiză acoperă politicile climatice, industriale și energetice ale Uniunii Europene, precum și tranziția climatică a Europei de Sud-Est. Este de asemenea Asociat Senior al Programului pentru o Economie Curată al E3G, concentrându-se pe tranziția industrială. În trecut, Mihnea a fost Cercetător Asociat în cadrul CEPS, unde a condus munca privind viitorul hidrogenului în Uniunea Europeană și Lector Asociat în politici publice al University of York. Mihnea este absolvent al University of Bristol, deține un masterat în politici publice europene de la University of York și Central European University și este în procesul de a finaliza un doctorat în guvernanța politicilor energetice și climatice ale UE la University of York.
Valurile de căldură și impactul lor asupra sistemului de energie
Valurile de căldură recente ne-au făcut să ținem mult mai mult timp aerul condiționat deschise, iar asta a dus la pene de curent în mai multe orașe din țară. Asta ne-a amintit că sistemul energetic nu este suficient de flexibil ca să se adapteze cererii noi, crescute, și că folosim prea puțină energia regenerabilă față de potențialul României de producție.
Valurile de căldură recente ne-au făcut să ținem mult mai mult timp aerul condiționat deschis, iar asta a dus la pene de curent în mai multe orașe din țară. Asta ne-a amintit că sistemul energetic nu este suficient de flexibil ca să se adapteze cererii noi, crescute, și că folosim prea puțin energia regenerabilă, față de potențialul României de producție.
Cum am ajuns „aici”
Într-o joi, pe 18 iulie, pe la ora 21:30, mă uitam la un film cu ventilatorul AC-ului pornit – fără răcire, încercam să fiu responsabil – când de-odată s-a tăiat curentul în tot blocul meu din București. Pana de curent a ținut 2 ore – timp în care mă pusesem deja în pat, amintindu-mi de poveștile părinților și bunicilor despre lipsa electricității pe timp de noapte din perioada comunistă.
Pana mea de curent, însă, apăruse la 34 ani după căderea comunismului, și cu 15 minute înainte de vârful maxim de consum zilnic din rețeaua națională. În acel interval, România importa, conform datelor Transelectrica, 837 MW de peste granițe, adunând putere cât produc împreună două hidrocentrale importante din țară (Lotru-Ciunget 510 MW + Retezat 335MW).
La energiaTa, un proiect educativ despre energie sustenabilă din cadrul EFdeN – comunitate axată pe construcții verzi –, vorbim adesea despre cum suntem pe ultimul loc în UE la consumul electric pe cap de locuitor și despre cum avântul prosumatorilor din România poate susține electrificarea acestui consum. Însă la o scară mai mare, nu suntem pregătiți să facem această tranziție electrică.
Dar înainte de a vorbi despre prosumatori, mai există o serie de surse de energie care nu funcționează la capacitate maximă, cum ne-am propus sau cum ne-am dori. Asta atât din cauza uzurii rețelei de energie care are nevoie de modernizări masive cât și din cauza limitărilor de import de energie cu care ne confruntăm.
Le despicăm pe rând:
Starea rețelelor electrice de transport
Doar 5.5% din liniile electrice de transport existente au fost realizate după anii 2000.
Sursă: ANRE
Transelectrica împarte suprafața României în zece zone din perspectiva capacităților de producere a energiei electrice, zona Dobrogei având de trei ori capacitatea zonei Moldovei, și totuși, în momentul de față, există o congestie a regenerabilelor în Dobrogea: la sfârșitul anului 2023 nu exista niciun MW disponibil, dar 3900 MW erau în așteptare. O veste bună este că în 2024 Transelectrica a adăugat 848 MW în disponibilitatea rețelei pentru zona respectivă, însă cererile au crescut cu un ritm mai accelerat de 1.500 MW.
Limitările transfrontaliere de import a energiei ale României
Ca parte a procesului de consolidare europeană a rețelelor de transport a energiei electrice, în 2009 s-a format organizația ENTSO-E (Rețeaua Europeană a Operatorilor de Sisteme de Transport pentru Electricitate). În cadrul acestei organizații România, prin intermediul Transelectrica, se coordonează cu omologii țărilor europene în scopul tranzacționării eficiente a energiei electrice în momente de surplus a producției de energie, sau din contră, de deficiență. Există limite ale „cantităților” de energie de care ne putem ajuta din partea vecinilor — precum Ucraina, Serbia, Ungaria, Bulgaria sau Republica Moldova. Asta pentru că importurile trebuie să fie complementare producției interne. Astfel că România nu ar putea consuma exclusiv din exterior.
Mai jos puteți vedea capacitățile maxime pe care rețelele transfrontaliere le permit (ca referință, cererea maximă a României din timpul zilelor de caniculă a fost de 8500 MW)
Tranziția către energie verde
În ultimii șase ani, structura de producție a energiei electrice a fost puternic influențată de retragerile din exploatare ale unor centrale electrice care funcționau pe cărbune sau pe hidrocarburi. Din 2017, la nivelul României au fost retrase capacități totale de 5.508 MW, adică o scădere de 22%, care a fost contrabalansată de doar 2.5% de capacități noi, adică 624 MW, în 2023, echivalentul a două grupuri de la Rovinari sau Turceni.
Suntem în linie cu noi capacități care ar trebui să apară în următorii ani – 1500 MW de regenerabile doar în 2024 –, însă aceeași capacitate din surse poluante va trebui scoasă din exploatare până la sfârșitul lui 2025, și încă 1.140MW până în 2032.
Astfel, tranziția verde poate fi o sabie cu două tăișuri, în condițiile în care statul nu a înlocuit în același ritm centralele pe cărbune pe care le-a scos.
Deși România și-a atins mai devreme țintele de reducere a gazelor cu efect de seră: 57% în 2023 față de 55% obiectivul european pentru 2030 (Climate Action Progress Report 2023) n-a facut-o pe principii de dezvoltare durabilă.
E ca și cum ți-ai impune să renunți la fast food prin a-l înlocui cu mâncare sănătoasă, dar în loc să consumi alternative consistente te rezumi la a te infometa. Astfel, ți-ai îndeplinit scopul de a mânca sănătos, dar corpul tău nu mai are energie pentru a funcționa optim și ai constant o stare de moleșeală și slăbiciune.
Este esențial să cunoaștem și faptul că aceste obiective de reducere a emisiilor sunt comparate cu datele din 1990, exact anul în care am început să reducem industria și implicit emisiile din consumurile imense ale acestui sector.
Influența temperaturilor mediului
Deși cea mai mare parte a încălzirii în România se realizează cu gaz și lemne, populația poate apela la suplimentarea încălzirii locuințelor cu radiatoare electrice, în special în orașe ale căror sisteme de termoficare sunt deficitare – București este cel mai bun exemplu. Acest lucru ridică consumul electric la nivelele din timpul zilelor caniculare de vară. Ca exemplu, putem lua trei zile cu temperaturi diferite și să comparăm bilanțul energetic al acestora, astfel:
Sursă: Transelectrica
Observăm că în timpul iernii producția de energie este mai mare decât consumul, România fiind un exportator net de energie în acest anotimp, însă vara rolurile se inversează și suntem nevoiți să cumpărăm de la țările vecine. Această discrepanță are loc din cauza temperaturilor ridicate din timpul verii care scad atât nivelele de apă, cât și puterea curenților de aer, astfel că producțiile turbinelor hidroelectrice și eoliene sunt modeste.
În comparație, proporțiile fiecărei surse de energie din cele două anotimpuri arată astfel:
Sursă: Transelectrica
La ce ne putem aștepta în perioada următoare?
Pe 21 iunie 2024, în jurul orei 12:20 a avut loc o pană de curent generalizată în rețelele electrice din Albania, Muntenegru, Bosnia și Herțegovina și o pană de curent parțială în Croația timp de două ore din cauza condițiilor extreme de caniculă. România nu a fost afectată și a putut păstra continuitatea la nivel național, cu puține excepții locale resimțite de unii dintre noi.
Canicula a trecut momentan și riscurile penelor de curent au dispărut, însă schimbările permanente și majore prin care trec sistemele energetice ale tuturor țărilor membre UE vor perpetua riscul sabiei lui Damocles.
Ce soluții am avea pentru rețele mai solide pe timp de caniculă?
Investiții în infrastructură – Transelectrica va dubla capacitatea transfrontalieră de import/export a energiei electrice cu țările vecine, de la 3370 MW în prezent la 7050 MW în 2030, precum și o sumedenie de modernizări ale liniilor electrice de înaltă tensiune. Iar pe partea de joasă și medie tensiune distribuitorii regionali de energie au început demersuri de întărire a rețelelor, însă unul din factorii majori care încetinesc procesul este efortul de a realiza investiții fără a crește substanțial tarifele la consumatorii finali.
Tranziția către energie curată și constantă – Nu mai este o surpriză pentru nimeni că centralele fotovoltaice și eoliene nu au continuitatea de producție a centralelor clasice pe cărbune, iar pentru a putea manevra energia regenerabilă în timp vor trebui investiții consistente în stocarea la scară largă (cu acumulatori de energie electrică și centrale hidroelectrice cu acumulare prin pompaj), un capitol la care România este din păcate codașă în UE.
Colaborarea consumatorilor prin ajustarea comportamentului – Deși apelul Ministrului Energiei la responsabilitatea civică a populației prin reducerea consumului de energie electrică din intervalul 18:00-21:00 este corect din punct de vedere tehnic, acesta activează traumele din trecut legate de limitările pe care le-au suferit generațiile X și Baby Boomers. Rezolvarea smart, dar în același timp herculiană, de motivare a schimbării comportamentului de consum este în implementarea tarifelor dinamice orare, astfel amânarea sau programarea consumurilor de energie va fi răsplătită cu facturi mai mici la energie.
Acest proces ține tot de modernizarea infrastructurii, acesta presupune un grad de adopție ridicat a contoarelor inteligente care să poată înregistra orar aceste consumuri și să poată transmite automat date către furnizori, proces care este în derulare de către distribuitorii de energie electrică.
Integrarea eficientă și digitalizarea prosumatorilor
Exemplu: Avem un cartier cu patru case (pentru simplificare), toate racordate la același PT (post de transformare), practic rețeaua de joasă tensiune a cartierului. Considerăm intervalul orar 12:00-13:00 dintr-o zi caniculară de vară în care fiecare casă are un consum propriu de electricitate.
*Ce înseamnă în consum un anumit număr de kW?0.5-1 kW ~ un cuptor cu microunde; 2-3 kW ~ un cuptor electric; 3-4 kW ~ un aer condiționat de 12.000 BTU sau o mașină electrică (încărcare lentă).
Figura 1 (stânga) — Toate cele patru case sunt consumatori standard, consumul necesar al fiecărei case este același cu consumul din rețea, aceasta fiind singura sursă de energie electrică. Astfel consumul total al cartierulului este de 32kW, putere instantanee pe care PT-ul o extrage din rețeaua națională.
Figura 2 (dreapta) - Două dintre cele patru gospodării au devenit prosumatoare, astfel într-un moment asemănător al unei zile caniculare casa 3 produce 11kW de putere fotovoltaică, din care cu 8 își acoperă integral propriul consum instant, și restul de 3kW îi livrează în rețea. Acest rest de energie urmează legile fizicii ale curentului electric care “curge” înspre cel mai apropiat loc în care este nevoie de ea, astfel alimentează casa 1 prin înjumătățirea necesarului de putere al acesteia din rețea, de la 6kW la 3kW.
În cazul casei 4 consumul propriu este mai ridicat decât producția și nu livrează energie, dar consumul pe care rețeaua trebuie să-l asigure a scăzut de la 15kW la 3kW. Astfel, în perioada respectivă din zi în care cerul este însorit, rețeaua națională trebuie să asigure producția a 9kW de putere, în schimbul a 32kW, o reducere cu 72%.
Deși casa 1 consumă energie produsă în comunitate de casa 2 în proporție de 50%, toată energia va fi facturată cu aceleași tarife de transport și distribuție conform aceleiași formule de calcul pentru consumul din rețeaua națională. Pentru o diferențiere corectă este nevoie de un sistem de contorizare inteligent care să realizeze bilanțul dinamic al tuturor momentelor de consum din perioada de facturare, acest sistem este caracteristic unei comunități de energie, concept care este încă teoretic în România. Ministerul Energiei facilitează grupuri de lucru pentru crearea unui cadru legal, financiar și tehnic potrivit în viitorul, să sperăm, apropiat.
Forța de muncă – Revoluționarea unui întreg sector necesită resursă umană atât abundentă, cât și pregătită. Cum putem oferi o nouă față energeticii din România pentru îmbogățirea și întinerirea resursei umane? Până înainte de pandemie întreg domeniul energiei părea că are viteza melcului în ceea ce privește dezvoltarea, comparativ cu viteza ghepardului pe care o prezenta IT-ul. Din această cauză tinerii au fost reticenți în urmarea unei cariere în energie. Această lentoare a fost confirmată în ultima perioadă în care s-a observat fragilitatea sistemului energetic în fața consumului ridicat de electricitate.
Dar orice dificultate ascunde oportunități: UE împinge strategii și programe de finanțare pentru cel puțin următorii 26 ani în scopul revoluționării energiei din cele 27 state membre UE.
Victor Gavrilă
Încă din anii de studenție la Facultatea de Energetică, Victor caută căi de aplicare a teoriei eficienței energetice și surselor regenerabile de energie în practica îmbunătățirii traiului de zi cu zi. Cu experință de inginer în mediul privat, activează în mediul ONG ca liant între mediul tehnic al energiei și publicul larg.
Consideră că toate provocările, în special cele specifice societății românești, pot fi oportunități alături de o echipă ambițioasă și parteneri optimiști în potențialul tinerilor.
Cum "pensionăm" panourile solare și ce se întâmplă când acestea ies din uz?
Primele generații de panouri solare „casnice” ajung abia acum la sfârșitul vieții lor. Cu aceste unități apropiindu-se acum de finalul duratei de utilizare, experții spun că este nevoie urgentă de acțiune. Dacă procesele de reciclare nu vor fi implementate, până în anul 2050 vom avea 60 de milioane de tone de deșeuri de panouri fotovoltaice în gropile de gunoi la nivel global.
Putem împiedica panourile solare să devină "munți de deșeuri"?
Primele generații de panouri solare „casnice” ajung abia acum la sfârșitul vieții lor. Cu aceste unități apropiindu-se acum de finalul duratei de utilizare, experții spun că este nevoie urgentă de acțiune. Dacă procesele de reciclare nu vor fi implementate, până în 2050 vom avea 60 de milioane de tone de deșeuri de panouri fotovoltaice în gropile de gunoi la nivel global.
În medie, panourile solare se degradează cu o rată de 1% în fiecare an. Panourile solare produse astăzi au o estimare de durată de viață între 25 și 35 de ani, influențată de mai mulți factori (tip, calitate, condiții de mediu). Putem însă sa extindem durata lor de viață, să reciclăm corect componente acestora prevenind astfel „munți de deșeuri” pe viitor?
Care este durata de viață a panourilor solare?
Panourile solare produse astăzi au o durată de viață estimată între 25 și 35 de ani și influențată de mai mulți factori, printre care:
Tipul de panou solar: Ordinea descrescătoare a duratei de viață este următoarea: monocristaline, policristaline și amorfe.
Calitatea panoului solar: Panourile solare fabricate de producători de prestigiu tind să aibă o durată de viață mai mare decât cele produse de firme mai puțin cunoscute.
Întreținerea: Panourile solare care beneficiază de curățare și inspecție regulate au tendința de a avea o durată de viață mai lungă.
Condițiile de mediu (Locația): Experiența la temperaturi extreme sau în medii cu umiditate ridicată poate scurta durata de viață a panourilor solare. Astfel panourile solare instalate în zone cu temperaturi moderate, umiditate scăzută și precipitații moderate vor avea o durată de viață mai lungă, iar panourile solare instalate în zone cu temperaturi extreme, umiditate ridicată sau precipitații abundente vor avea o durată de viață mai scurtă.
Exemple specifice legate de locație:
Un panou solar instalat în deșert va fi expus la temperaturi extreme și furtuni de nisip, reducându-i durata de viață.
Un panou solar instalat pe coastă va fi expus la umiditate ridicată și apă sărată, scurtându-i durata de viață.
Un panou solar instalat în zona de deal va fi expus la temperaturi moderate și precipitații moderate, ceea ce îi va prelungi durata de viață.
Importanta progresului tehnologic:
Eficiența: Panourile solare fabricate în 2024 au o eficiență medie de 20-22%, în creștere față de cele fabricate în 2014, care aveau o eficiență de 15-17%.
Noi îmbunătățiri: Panourile solare moderne sunt mai durabile și rezistente la condiții meteorologice severe.
De asemenea, sunt disponibile într-o varietate mai mare de culori și stiluri, facilitând integrarea lor în designul clădirilor.
Cum pot prelungi durata de viață a sistemului meu solar?
La fel cum o mașină funcționează doar pentru un anumit număr de kilometri, sau un echipament își pierde din randament după câțiva ani, degradarea panourilor solare este inevitabilă. Există modalități de a prelungi durata de viață utilă a panourilor solare, asemănător cu schimbarea regulată a uleiului la mașină?Răspunsul este DA.
Putem recicla panourile solare?
Datorită majorității componentelor sale, o bună parte a unui panou solar poate fi reciclat. Modulele solare din siliciu sunt în principal compuse din sticlă, plastic și aluminiu, trei materiale care sunt reciclate în cantități industriale.
Cu toate că reciclarea modulelor este posibilă, procesul de separare a materialelor poate fi laborios și necesită echipamente avansate. Principalele etape implicate în reciclarea cu succes a unui modul solar din siliciu includ:
Eliminarea ramei de aluminiu (100% reutilizabilă)
Separarea sticlei pe o bandă transportoare (95% reutilizabilă).
Prelucrarea termică la 500 °C. Aceasta permite evaporarea componentelor mici din plastic și separarea ușoară a celulelor.
Dizolvarea foilor de siliciu și topirea lor în plăci reutilizabile (în proporție de ~85%).
Putem împiedica panourile solare să devină un "munte de deșeuri"?
Motivul pentru care există atât de puține facilități și informații pentru reciclarea panourilor solare este că până recent nu a existat o cantitate semnificativă de procesat și reutilizat.
China face investiții substanțiale în energia solară, fiind lideri în acest sector și provocând o creștere exponențială a producției și instalării de panouri solare. Această evoluție este crucială pentru lupta împotriva schimbărilor climatice, însă ridică și o problemă majoră: gestionarea adecvată a deșeurilor produse de panourile solare la finalul ciclului lor de viață.
O pregătire neadecvată pentru gestionarea deșeurilor solare poate genera consecințe negative:
Depozitarea inadecvată: Riscul de contaminare a solului și a apei cu substanțe chimice periculoase este crescut.
Incinerarea: Generează emisii de gaze cu efect de seră, accentuând schimbările climatice.
Risipa de resurse valoroase: Componentele precum siliciul, aluminiul și metalele rare din panourile solare pot fi reciclate și utilizate din nou.
Măsuri necesare pentru o gestionare eficientă a deșeurilor fotovoltaice:
Instituirea și aplicarea unor sisteme de colectare și reciclare eficiente: O prioritate este să se faciliteze predarea panourilor solare uzate către centre specializate.
Investiții în cercetare și inovare: Tehnologiile de reciclare a panourilor solare sunt în curs de dezvoltare, dar necesită resurse suplimentare pentru a fi optimizate și extinse.
Cooperare internațională: Este imperativă o colaborare globală pentru a stabili standarde și reglementări eficiente pentru gestionarea deșeurilor fotovoltaice.
Prima generație de panouri solare „casnice” ajunge abia acum la sfârșitul vieții lor. Cu aceste unități apropiindu-se acum de pensionare, experții spun că este nevoie urgentă de acțiune. Dacă procesele de reciclare nu vor fi implementate, până în 2050 vor exista 60 de milioane de tone de deșeuri de panouri fotovoltaice în gropile de gunoi.
Dacă gestionăm corect aceste deșeuri avem de câștigat pe viitor
Știm că panourile solare pot fi reciclate, întrebarea este ce alte beneficii aduce economiei. Trebuie să fie stabilită o infrastructură adecvată de reciclare a panourilor solare pentru a gestiona volumele mari ce vor fi eliminate curând. Odată pusă la punct această schemă, vom asista la mai mulți factori pozitivi și la noi oportunități economice.
Reciclarea panourilor fotovoltaice va crea mai multe locuri de muncă verzi și o valoare recuperabilă de aproximativ 12 miliarde € până în 2050. Acest flux va intermedia producerea a 2 miliarde de panouri noi, fără a investi în materii prime.
Acest lucru ar permite producerea a aproximativ 630 GW de energie din reutilizarea materialelor uzate anterior. Datorită scăderilor constante ale prețului panourilor solare, tot mai multe gospodării și întreprinderi aleg să investească în sisteme de energie solară, astfel, vor apărea și mai multe oportunități economice în sectorul de reciclare a acestora.
Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată, Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
China versus restul lumii în cursa pentru dominația energiei solare
În anul 2023 China a implementat o capacitate solară de 216.9 gigawați (GW), depășind astfel întreaga capacitate de 175.2 GW instalată până în prezent în Statele Unite. Această realizare reprezintă un moment semnificativ și subliniază o mare discrepanță în adoptarea energiei solare între cele mai importante economii ale planetei.
Poate fi China prinsă din urmă în acest domeniu și unde sunt celelalte mari economii în această cursă?
În anul 2023 China a implementat o capacitate solară de 216.9 gigawați (GW), depășind astfel întreaga capacitate de 175.2 GW instalată până în prezent în Statele Unite. Această realizare reprezintă un moment semnificativ și subliniază o mare discrepanță în adoptarea energiei solare între cele mai importante două economii ale planetei, dar și restul marilor actori economici.
Este China deja o super-putere în acest domeniu?
În 2024 prognozele indică faptul că statul chinez își va menține poziția de lider mondial în domeniul extinderii energiei solare prin instalarea a peste 100 GW de capacitate fotovoltaică nouă, reprezentând aproape jumătate din totalul global. Asta în vreme ce restul lumii va instala în jur de 120 GW de capacitate fotovoltaică nouă, iar acest lucru înseamnă că în anul 2024 aproape o instalare de panouri solare din două, va avea loc în China, consolidându-și astfel poziția în fruntea lumii în domeniul energiei regenerabile, cu o marjă semnificativă.
Top 5 națiuni în producția de energie solară în 2023:
1. China — 609 GW
2. Statele Unite — 161 GW
3. Japonia — 90 GW
4. Germania — 81,7 GW
5. India — 73,31 GW
De ce este China un lider detașat în industria fotovoltaică?
Reușita Chinei este mai degrabă rezultatul strategiei sale economice și nu un demers legat de angajamentele pentru combaterea schimbărilor climatice.
Dominanța Chinei în industria solară nu este un fenomen recent, ci rezultatul unei planificări strategice și al unor investiții constante.
Punctul de cotitură a avut loc la începutul anilor 2000, când China a țintit poziția de lider mondial în domeniul energiilor regenerabile.
Angajamentul a fost vizibil sub forma politicilor guvernamentale, a stimulentelor financiare și a strategiilor agresive de expansiune.
Cu o piață internă vastă, producătorii chinezi pot produce panouri solare și componente în cantități enorme, reducând astfel costurile de producție.
Creșterea impresionantă a Chinei în domeniul energiei eoliene și solare, precum și a vehiculelor electrice, are la bază capacitatea sa de a fabrica la scală largă (peste 80% din capacitatea globală de producție solară în perioada 2023-2026), fiind al 3-lea stat din lume ca suprafață totală cu un potențial calitativ ridicat, precum și abilitatea de a aloca fonduri în mod competitiv. Pe de altă parte, în ciuda realizărilor sale impresionante în domeniul energiei regenerabile, China rămâne unul dintre cei mai mari poluatori din lume.
Paradoxul ultimelor decenii — Inventat în SUA, made in China
Competiția dintre China și Statele Unite în domeniul energiei solare este marcată de rolul de lider pe care îl joacă ambele țări și de punctele lor forte diferite. China s-a impus ca o putere globală în producția de panouri solare și componente, dominând acest sector datorită capacităților sale masive de fabricație și mărimii economiei sale.
În schimb, Statele Unite, deși cu un potențial solar ridicat, s-au concentrat mai mult pe inovație tehnologică și cercetare, contribuind constant la progrese în domeniul tehnologiilor solare, al stocării energiei și al integrării în rețea, rămânând astfel înn urma Chinei. Recent, companiile americane au excelat în producerea de panouri solare cu eficiență ridicată și tehnologii solare de ultimă generație. Texas ocupă locul doi, după California, în ceea ce privește capacitatea de stocare a bateriilor.
În 2023, Statele Unite au realizat progrese semnificative în sectorul energiei solare, aliniindu-se cu obiectivul administrației Biden de a atinge o rețea 100% curată până în 2035. Anul trecut, panourile fotovoltaice (PV) au reprezentat aproximativ 46% din noua capacitate de generare a energiei electrice din Statele Unite, comparativ cu 4% în 2010. Relocarea producției de panouri fotovoltaice cu siliciu cristalin în Statele Unite până în 2035 ar putea reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu 30% și consumul de energie cu 13% față de nivelurile din 2020, potrivit cercetatorilor de la Universitatea Cornell.
Unde sunt celelalte mari economii în această cursă?
Japonia ocupă locul trei la nivel mondial, cu o capacitate totală instalată de energie fotovoltaică de 84.91 GW la finalul anului 2022. De asemenea, niponii își îndreaptă eforturile către dezvoltarea unor tehnologii solare avansate, precum energia solară spațială (SBSP) și celulele solare flexibile de ultimă generație.
India are un potențial bogat, cu aproximativ 5.000 de trilioane kWh de energie care ajung anual pe suprafața sa. La nivel global, India se află pe locul cinci în ceea ce privește energia solară, cu o capacitate totală de energie fotovoltaică (PV) ce a crescut de 30 de ori în ultimii 9 ani și se ridică la 73,31 GW în decembrie 2023. Potențialul de energie solară al Indiei este estimat la 748 GWp, conform estimărilor Institutului Național de Energie Solară (NISE).
Germania, cea mai mare economie din Europa, se situează pe locul patru în ceea ce privește capacitatea solară instalată. Federația industriei solare din Germania (BSW) a anunțat recent că în 2023 au fost instalate aproximativ 14 GW de capacitate nouă, ducând la o capacitate solară cumulată de 81,7 GW. Pe fondul războiului dintre Rusia și Ucraina, Germania își propune să accelereze proiectele de energie eoliană și solară pentru a reduce dependența externă de energie.
Europa, cu o cotă de piață de 17,6%, a avut o evoluție cu suișuri și coborâșuri. Germania, Italia și Olanda au înregistrat creșteri importante în ceea ce privește noile instalări, în timp ce Spania și Portugalia par să stagneze, iar Franța a redus numărul de GW instalați comparativ cu anul 2022.
America Centrală si de Sud, condusă în principal de Brazilia, a crescut cota de piață de la 6% la 8%. Brazilia și Mexic și-au dublat cantitatea de GW instalată din 2022 până în 2023. În schimb, Chile a instalat doar jumătate din energia solară în 2023 comparativ cu 2022
Orientul Mijlociu și Africa de Nord - Posibili actori determinanți în viitor?
Regiunea MENA (Middle-East & North Africa) deține aproximativ 50% din rezervele globale de petrol iar emisiile relativ scăzute și costurile economice vor menține MENA ca ultimul furnizor de petrol și gaze naturale din mixul energetic global.
În contrast, conform Agenției Internaționale a Energiei Regenerabile, costurile de producție a energiei solare în regiunea MENA sunt de cinci ori mai mici decât media globală. De exemplu, proiectul solar Al Shuaiba de 600 MW din Arabia Saudită a primit cea mai mică ofertă LCOE (cost mediu al energiei electrice) de 0,0104 USD per kWh.
Puncte forte ale regiunii MENA
Resurse solare și eoliene bogate: Regiunea MENA beneficiază de o cantitate semnificativă de lumină solară și vânt, făcând din energia solară și eoliană surse de energie promițătoare. Investițiile în proiecte de energie solară și eoliană pot contribui la reducerea dependenței de combustibilii fosili și la diversificarea mixului energetic.
Poziție strategică: Regiunea MENA este situată convenabil între Europa, Asia și Africa, ceea ce o face un hub ideal pentru exportul de energie regenerabilă. Acest lucru poate contribui la securitatea energetică globală și la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Accesul la capital/finanțare cu costuri reduse: Țările din Golful Persic, exportatoare de energie, găzduiesc unele dintre cele mai mari fonduri suverane de investiții (SWFs) din lume. Aceste fonduri abordează riscul și randamentul din perspectiva generațiilor viitoare, ceea ce le permite să aloce capital către domenii emergente ale tehnologiilor cu emisii reduse de carbon. Spre deosebire de firmele cu capital privat sau investitorii corporativi, SWFs nu sunt presate să ofere profituri rapide investitorilor lor, astfel multe dintre aceste fonduri investesc activ în tehnologii noi, cu emisii reduse de carbon.
Cooperare regională: Cooperarea regională între țările din MENA este esențială pentru a dezvolta o piață regională de energie regenerabilă și pentru a depăși provocările comune.
— Emiratele Arabe Unite: Au investit masiv în proiecte de energie solară și au devenit un lider global în acest domeniu.— Maroc: A dezvoltat un plan ambițios de energie regenerabilă care vizează creșterea ponderii energiei regenerabile în mixul energetic național la 52% până în 2030.
— Egipt: Găzduiește unul dintre cele mai mari parcuri solare din lume, Benban Solar Park, care are o capacitate de 1,65 GW.
Pentru regiunea MENA, marea provocare este cea economică si nu cea climatică, strategia lor fiind de a combina atât energia regenerabilă, cât și cea provenită din combustibilii fosili decarbonizați.
Eforturile globale de decarbonizare pot debloca vaste oportunități strategice și pot poziționa MENA în centrul unei economii de energie verde în plină dezvoltare. Inițiative pilot au prins deja contur în regiune, precum fabrica de hidrogen verde din Neom, demonstrând oportunitatea de a reproduce astfel de proiecte ale pionierilor din zonă.
În ceea ce privește piața americană, aceasta trebuie să depășească provocări precum integrarea în rețea și inconsecvențele politicilor pentru a ține pasul cu ritmul Chinei.
Este important de remarcat că atât China, cât și Statele Unite, împreună cu alți jucători majori precum UE și India, joacă un rol crucial în stimularea adoptării energiei solare la nivel global și în tranziția către un viitor energetic mai sustenabil.
Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată, Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
Panourile solare și sistemele de irigație – Revoluție în SUA și India- Vis în România
India, a cincea economie a lumii dar totodată unul din cei mai mari emițători de GES, caută noi modalități de a își maximiza potențialul energetic în paralel cu o accelerare a tranziției sale energetice. Astfel răsare întrebarea -- putem combina potențialul canalelor de irigație cu cel al panourilor solare? Iar România, țară unde teoretic sunt planificate reconstrucții extensive ale sistemului sau de irigații, ar putea lua exemplu?
Energia solară este una curată, ecologică, însă, de obicei, necesită extinderi considerabile de teren. India, a cincea economie a lumii dar totodată unul din cei mai mari emițători de GES, caută noi modalități de a își maximiza potențialul energetic în paralel cu o accelerare a tranziției sale energetice. Astfel răsare întrebarea -- putem combina potențialul canalelor de irigație cu cel al panourilor solare? Iar România, țară unde teoretic sunt planificate reconstrucții extensive ale sistemului său de irigații, ar putea lua exemplu?
Un colos economic în căutarea de soluții energetice mai verzi
Economia Indiei este deja una din cele mai mari ale planetei iar populația sa, una aproape de 1,4 miliarde de oameni, necesită cantități enorme de energie. În același timp sectorul agricol constituie aproape o cincime din PIB-ul său.
India a găsit o soluție alternativă de a transforma canalele de apă în „rețele luminoase” de panouri solare. Datele Băncii Mondiale arătau că în 2014 ~ 37% din agricultura Indiei era aprovizionată de irigații iar în prezent această pondere ar fi la aproximativ jumătate, arătând un progres notabil în ultimul deceniu.
Capacitatea instalațiilor solare cumulate din India se ridica la ~37 GW până la sfârșitul primului trimestru al anului 2020 însumând 9,8% din capacitatea totală de energie. În același timp însă ~62% din energia Indiei era produsă în termocentrale (53,3% cărbune, ~7% metan ș.a), în ușoara scădere față de anul 2019 unde ponderea era de 63.1%. Progresul în domeniul energiei solare în ultimii 3 ani a fost unul remarcabil, ajungând la 15,9% din capacitatea totală iar până în 2030 iar obiectivul Indiei este să ajungă la generarea 500 GW din resurse regenerabile, 280 GW fiind de natură solară.
Deja regiunile Rajastan și Gujarat sunt în topul național al producției de energie electrică solară. De asemenea în Gujarat există o rețea de canale de 80.000 km. Conform estimărilor locale, chiar dacă doar o treime din această rețea de canale este utilizată pentru instalarea de centrale fotovoltaice solare, se pot genera până la 18.000 MW de energie, ceea ce va permite, de asemenea, economisirea a 90.000 de acri de teren. (~ 37000 ha). Beneficiile parcurilor solare montate deasupra canalelor nu se limitează doar la producția locală de energie și economisirea terenului. În primul rând, parcurile solare pot fi construite mult mai rapid decât centralele convenționale pe bază de cărbune sau gaze. În plus, acoperirea canalelor contribuie la reducerea evaporării apei, ceea ce duce la disponibilitatea crescută de apă pentru agricultură și consum uman.
Totodată, nu doar apa poate beneficia de panourile solare de deasupra, ci și panourile solare beneficiază de prezența apei sub ele. Curentul apei contribuie la menținerea temperaturii panourilor la un nivel mai scăzut, ceea ce îmbunătățește eficiența acestora cu cel puțin 2,5-5%.
Care sunt impedimentele?
Ca și în cazul panourilor solare amplasate pe sol sau pe acoperișuri, este necesară curățarea regulată a panourilor, deoarece producția de energie electrică scade atunci când se acumulează praf pe suprafața lor. Întreținerea și operarea proiectelor situate deasupra canalelor reprezintă o provocare semnificativă, deoarece necesită construirea de rampe pentru a permite accesul și curățarea acestora.
Configurația sinuoasă a canalelor poate impune unele restricții. Pentru a maximiza captarea energiei solare, panourile ar trebui să fie aliniate spre sud, însă direcția canalului nu poate fi schimbată la nevoia instalației solare.
De asemenea, panourile solare pot deveni un obstacol pentru activitățile de întreținere a canalelor sau pentru îndepărtarea nămolului, iar în multe cazuri, copacii de-a lungul canalelor trebuie tăiați pentru a asigura o zonă fără umbre.
Panourile solare instalate pe canalele de apă par a fi o soluție potrivită. De ce nu sunt ele mai des adoptate?
Conform unor studii se estimează că acoperirea canalelor din California cu panouri solare ar putea produce cantitatea de energie necesară pentru a alimenta Los Angeles pentru o mare parte a anului.
Acest studiu realizat de Universitatea din California, Merced, sprijină această idee, calculând că acoperirea celor 6.437 de kilometri de canale din California cu panouri solare ar putea economisi aproximativ 240 miliarde de litri de apă și, în plus, ar putea genera o capacitate de 13 gigawați de energie electrică. Această producție ar fi suficientă pentru a alimenta întregul oraș Los Angeles de la începutul anului până în octombrie.
Statul a investit 20 de milioane USD din fonduri publice pentru a transforma proiectul pilot într-o colaborare tripartită între sectoarele privat, public și academic. Aproximativ 2,6 kilometri de canale, cu lățimi variind între 6 și 33 m, vor fi echipate cu panouri solare la o înălțime cuprinsă între 1,5 și 4,5 m deasupra solului.
Este România fiabilă pentru acest tip de tehnologie? Putem învață din experiență Indiei și noi?
Resursele României sunt destul de modeste, având la data de 20.10.2023 canale de irigații operaționale însumând 2,703.72 km, conform ANIF.
În martie 2024, vor începe lucrările la Canalul Siret-Bărăgan, pentru încă 35 de kilometri. Guvernul român ar putea utiliza această nouă invenție pentru a revitaliza canalul Siret-Bărăgan. Ingineria nu este atât de complexă nici măcar atunci când vine vorba de construirea acestor canale solare. Acestea pot fi realizate utilizând un schelet de oțel care se întinde peste un canal și apoi pot fi acoperite cu panouri solare. India a calculat pentru construirea unei porțiuni de 25 de mile (aprox. 40km) un cost de aproximativ 14 milioane de dolari.
La data de 24 iunie 2021, în sediul MADR (Ministerul Agriculturii și Dezvoltării Rurale), a avut loc o întâlnire care a reunit profesori de la Facultatea de Energetică a Universității Politehnica București, conducerea integrală a ANIF (Agenția Națională de Îmbunătățiri Funciare) și reprezentanți ANIF din județele cu infrastructură de irigații, experți din SNIF (Sistemul Național de Îmbunătățiri Funciare), ministrul Agriculturii și specialiști din cadrul ministerului.
Subiectul discuției a fost proiectul pilot privind implementarea sistemelor de irigații care utilizează energia fotovoltaică, acest proiect putând fi instalat atât pe canalele de irigații, cât și pe terenurile neproductive.
In cadrul planului RePowerEU pentru 2023 a fost propusă instalarea unei capacități totale de 130 MW pentru producerea de energie electrică din energie solară cu tehnologie fotovoltaică flotantă pe infrastructura sistemelor de hidroameliorații administrate de ANIF.
Perspectiva viitoare pare optimistă, însă nu datorită susținerii guvernamentale la nivel național sau european. TMK Hydroenergy Power, în colaborare cu Innovation Norway, dezvoltă pe lacul Grebla primul sistem plutitor de producere a energiei solare, cu o capacitate de producere de peste 1 milion de kilowați pe an. Această inițiativă va conduce la o diminuare anuală a emisiilor de gaze cu efect de seră cu mai mult de 300 de tone de dioxid de carbon.
Cantitatea de energie electrică furnizată de panourile solare „plutitoare” vs. terestre + diferențele de costuri
Cercetătorii de la Institutul Copernicus din cadrul Universității Utrecht din Olanda, au concluzionat că centralele fotovoltaice plasate în largul mării ar putea avea o productivitate mai mare decât cele așezate pe uscat, în urma unei simulări care a comparat un proiect din Marea Nordului cu un sistem tradițional amplasat pe un câmp de testare fotovoltaic în aer liber din Utrecht.
În cadrul simulării, panourile solare amplasate pe sol au generat 1.192 kWh anual pentru fiecare kilowatt instalat. În același context, sistemul plutitor a obținut o productivitate mai mare, ajungând la 1.346 kWh, ceea ce reprezintă o creștere de 12,96%. De asemenea, cercetătorii au observat că iradierea globală orizontală (GHI) - adică cantitatea totală de radiație solară primită pe o suprafață orizontală - a fost cu 8,54% mai mare în cazul sistemului plutitor.
Atunci când comparăm cele două tipuri de panouri solare, se observă că toate dezavantajele panourilor solare plutitoare, cum ar fi intermitența accesului sau poluarea (inclusiv emisiile de gaze cu efect de seră) asociate cu extracția și producția materialelor utilizate pentru construcția lor, corespund și panourilor solare terestre.
În schimb, avantajele panourilor solare plutitoare nu pot fi atribuite celor terestre. Acestea reprezintă, în esență, o versiune mai avansată a celor terestre. Cu toate acestea, dacă ne concentrăm asupra aspectului costurilor, trebuie menționat că instalarea panourilor solare plutitoare este mai costisitoare decât instalarea celor terestre. Estimările arată că, costul de instalare al panourilor solare plutitoare este cu aproximativ 10% până la 15% mai mare decât cel al panourilor solare terestre, din cauza necesității de a produce flotoare suplimentare.
Însă în ceea ce privește costurile de operare și întreținere, surprinzător, ele sunt foarte asemănătoare. Chiar dacă există costuri suplimentare asociate cu activități precum accesul la panourile solare plutitoare amplasate la distanță mare de mal sau efectuarea de lucrări preventive la ancorații și la liniile de ancorare, aceste costuri suplimentare sunt compensate de eliminarea necesității întreținerii gardurilor, precum și de întreținerea vegetației, care este adesea necesară în cazul panourilor solare terestre pentru a le menține reci.
O tehnologie pentru prezent cu potențial pe viitor?
Astăzi, eficiența panourilor solare, adică proporția de energie din lumină solară care poate fi transformată în energie electrică, se situează în general între 15% și 20%. Dacă un panou solar cu o eficiență inițială de 20% atinge temperaturi de 45°C sau 55°C, eficiența sa scade în intervalul de la 18% la 18,8%, respectiv, de la 17% la 18,2%.
Acesta este contextul în care apare conceptul de panouri solare plutitoare. Observând că panourile solare de pe uscat nu funcționează la potențialul lor maxim din cauza temperaturilor ridicate, oamenii de știință au propus folosirea apei ca agent de răcire pentru a menține temperaturile panourilor solare la nivele mai scăzute. Acest lucru ajută la prevenirea pierderilor de energie cauzate de temperaturile ridicate.
Datorită stadiului său incipient, tehnologia panourilor solare plutitoare actuale implică un cost inițial de instalare mai ridicat. Cu toate acestea, atunci când evaluăm impactul său pe termen lung în reducerea pierderilor de energie cu până la 15%, pe o durată de viață a panourilor solare de 25 de ani, parcul fotovoltaic plutitor devine de fapt o opțiune mai rentabilă. Se poate argumenta că avantajele sale depășesc cele ale panourilor solare terestre.
Prin urmare, guvernele la nivel național dar și Uniunea Europeană la nivel regional ar trebui să ia în considerare includerea tehnologiei panourilor solare plutitoare în mixul lor energetic și să o integreze în strategiile de tranziție către sursele regenerabile de energie.
Dr. Mădălina Nechifor
Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată, Universitatea Tehnica Gheorghe Asachi din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
România și aderarea la Alianța Solară Internațională - O garanție pentru un Viitor Energetic Sustenabil?
Decizia de a se alătura Alianței Solare, în cadrul conferinței internaționale COP 28, reprezintă un moment de cotitură în modalitatea în care țara noastră generează și consumă energie. Angajamentul României este de a instala o capacitate de energie solară de peste 8 Gigawați până în 2030, reprezentând 24% din consumul final brut de energie electrică din surse regenerabile.
Conform analizelor România a produs în luna Noiembrie o cantitate de aproximativ 1,45 GWh de energie fotovoltaică, aproximativ 0,86 % din cantitatea totală de energie electrică disponibilă, iar în ultimele 12 luni cea mai mare producție a fost înregistrată de hidroenergie, energia solară reprezentând doar 1.32%, un procent foarte mic raportat la potențialul tării noastre.
Deși ESMAP (Global Photovoltaic Power Potential by Country) ne plasează pe locul 182 din 210 țări analizate din punct de vedere al potențialului fotovoltaic, România se află în mijlocul unei transformări semnificative în sectorul energetic.
Decizia de a se alătura Alianței Solare Internaționale, în cadrul COP 28 , poate reprezenta un moment de cotitură pentru țara noastră și producția viitoare de energie solară. Angajamentul României este de a instala o capacitate de energie solară de peste 8 Gigawați până în 2030, reprezentând 24% din consumul final brut de energie electrică din surse regenerabile.
Ce este Alianța Solară?
Alianța Solară Internațională (ISA) este o organizație internațională din care fac parte 122 de state, ce are ca scop promovarea și extinderea rețelei de energie solară în întreaga lume.
România a aderat la ISA în decembrie 2023, ca parte a angajamentului său de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și de a dezvolta infrastructura actuală fotovoltaică. Principalele obiective ISA includ:
oferirea de asistență tehnică și financiară țărilor membre pentru a le ajuta să dezvolte capacități solare.
asigurarea accesului la energie solară pentru un miliard de oameni până în 2030 și reducerea costului energiei solare cu 60% până în 2030.
Provocări și soluții — Ar putea Infrastructura actuală a României să suporte o producție de energie solară de peste 8 Gigawați?
Din perspectivă tehnică, injectarea în rețea a unei cantități semnificative de energie care nu poate fi controlată, fără a fi sincronizată cu curba de consum, conduce la creșterea pierderilor tehnologice (CPT) în sistem. Infrastructura existentă ar avea dezechilibre în rețeaua de joasă tensiune ducând astfel la o supraîncărcare a conductorului de nul, prin circulația unui curent rezidual (care în mod normal ar trebui să fie zero).
Acest aspect reprezintă un factor de cost semnificativ pentru companiile de distribuție. Creșterea necontrolată a capacității instalațiilor de producție de electricitate ale prosumatorilor, în raport cu consumul propriu, și configurarea incorectă a unor invertoare cauzează fenomene precum supratensiunea, depășind adesea pragul de 5% stabilit de Autoritatea Națională de Reglementare în Domeniul Energiei (ANRE).
Cea mai spectaculoasă evoluție din sectorul energetic național al ultimilor ani este dată de capacitatea instalată totală de peste 1,1 GW a prosumatorilor. Cu toate acestea, fenomenul prosumatorilor, în ciuda extinderii sale semnificative, pare să se confrunte cu propriile sale provocări, având în vedere constrângerile tehnice și economice ale sistemelor de distribuție în actualul cadru reglementar, care împiedică preluarea și implementarea eficientă a noilor capacități.
Fără îndoială va fi necesară o modernizare a rețelei, necesară pentru preluarea unei producții de energie solară mai mare, dar si pentru expansiunea segmentului energiei eoliene, ce are un potențial foarte mare raportat la consumul de energie existent. Acest scenariu ar putea include îmbunătățirea capacității de transport a rețelei și instalarea de noi echipamente de control ce vor putea gestiona pe viitor cantități mult mai mari de energie electrica verde provenită atât din parcurile solare, dar și din cele eoliene.
Transelectrica a obținut suma de 56,2 milioane de euro prin intermediul componentei REPowerEU a PNRR, destinate finanțării a trei proiecte de investiții esențiale menite să eficientizeze și să modernizeze rețeaua de transport electric. Scopul programului REPowerEU este să sporească flexibilitatea și să abordeze obstacolele din rețeaua electrică, facilitând accelerarea integrării capacităților adiționale de energie regenerabilă și consolidarea rezistenței rețelei.
Aceste îmbunătățiri sunt fezabile și ar putea fi realizate în timp util pentru a atinge obiectivul de 8 Gigawați propus pentru anul 2030, însă implementarea eficientă a infrastructurii necesare și ajustarea politicilor energetice actuale vor necesita eforturi considerabile. Este esențială asigurarea unei tranziții echitabile și sustenabile, luând în considerare impactul asupra comunităților locale.
De asemenea, investițiile în educație și pregătirea forței de muncă pentru industria solară sunt esențiale. Dezvoltarea de programe educaționale și formare specializată va asigura că avem resurse umane pregătite să gestioneze și să conducă sectorul solar în viitor.
România ar putea beneficia nu doar de avantaje ecologice ci și economice
Prin promovarea și investiția în sursele de energie solară, țara noastră poate reduce dependența de sursele tradiționale de energie, precum combustibilii fosili. Această tranziție nu numai că va avea beneficii în combaterea efectelor schimbărilor climatice, dar va contribui și la diversificarea mixului energetic, creând o rețea mai robustă și mai rezilientă.
Finanțarea ISA va fi un impuls important pentru dezvoltarea energiei solare în România deoarece va ajuta țara să își atingă obiectivele de energie regenerabilă și să reducă dependența sa de energia fosilă. Un alt aspect crucial este generarea de locuri de muncă în sectorul energiei solare. Odată cu extinderea capacităților de producție și dezvoltarea infrastructurii asociate, se va deschide calea pentru noi oportunități de angajare în domenii precum inginerie, cercetare și instalare a echipamentelor solare.
Prin aderarea la Alianța Solară, România va avea acces la resurse și expertiză la nivel internațional, stimulând inovația și cercetarea în domeniul energiei solare. Colaborarea cu alte țări membre va permite schimbul de cunoștințe și tehnologii avansate, accelerând procesul de adoptare a soluțiilor eficiente și durabile.
Această colaborare internațională poate conduce și la proiecte comune de cercetare, dezvoltare și implementare a tehnologiilor solare, cu beneficii pe termen lung pentru toate țările implicate. Prin investiția în tehnologii inovatoare, România poate deveni un lider regional în domeniul energiei solare și să contribuie la construirea unei societăți mai verzi și mai echitabile.
Care ar fi pașii următori?
România a aderat la Alianța Solară iar cu sprijinul acesteia, țara noastră își poate îndeplini obiectivul de a furniza 24% energie solară până în 2030, reducând astfel emisiile de gaze cu efect de seră.
Plusuri
Ar putea fi create ~40.000 de noi locuri de muncă până în 2030. Tranziția către o economie neutră din punct de vedere climatic ar putea crea noi locuri de muncă în sectoare precum energia regenerabilă, construcțiile sustenabile și mobilitatea electrică.
Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră ar reduce poluarea și riscurile legate de schimbările climatice
România ar putea deveni un lider regional în tranziția către o economie verde, ceea ce ar putea aduce beneficii economice și politice.
În ceea ce privește ponderea cărbunelui în mixul energetic românesc, aceasta ar scădea semnificativ în următoarele decenii, pe măsură ce energia solară și alte surse regenerabile vor deveni mai competitive. În scenariul optimist, cărbunele ar putea reprezenta doar o mică parte din mixul energetic românesc până în 2050.
Minusuri
Tranziția către o economie neutră din punct de vedere climatic ar putea fi costisitoare, necesitând investiții semnificative în energie regenerabilă, eficiență energetică și alte măsuri.
O putere instalată de 8 GW energie fotovoltaică înseamnă o creștere de peste 5 ori față de situația din momentul de față. Acum avem doar 1,5 GW de putere solară instalată în capacități de producție a energiei electrice, iar cu un nivel minim de 300 MW noi pe an, am ajunge la 3,5 GW la sfârșitul deceniului. Strategia energetică a României 2022-2030, cu perspectiva anului 2050, prevede o creștere a capacității instalate a energiei solare de la 3,6 GW în 2022 la 7,3 GW în 2030. Acest lucru ar reprezenta o creștere de aproximativ 100%. Pentru asta am avea nevoie de cel puțin 600 MW capacități solare noi date în folosință în fiecare an.
Dr. Mădălina Nechifor
PHD ”Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată”, Universitatea Tehnica ”Gheorghe Asachi” din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
Ce generații pot contribui pentru dezvoltarea unor comunități care caută energia regenerabilă?
36% dintre noi suntem dispuși să ne implicăm în protejarea mediului și să contribuim la binele comunității, arată Barometrul României Responsabile. Iar această calitate pe care o regăsim mai ales în generațiile mature, poate fi transferată către cele mai tinere, precum gen Z.
Studiul arată că suntem interesați consistent de ecologie, dar și de consumarea unui tip de energie din surse regenerabile — concluzii importante pentru construirea unor comportamente mai responsabile față de mediu, la nivel național.
36% dintre noi suntem dispuși să ne implicăm în protejarea mediului și să contribuim la binele comunității, arată Barometrul României Responsabile. Iar această calitate pe care o regăsim mai ales în generațiile mature, poate fi transferată către cele mai tinere, precum gen Z. Studiul arată că suntem interesați consistent de ecologie, dar și de consumarea unui tip de energie din surse regenerabile — concluzii importante pentru construirea unor comportamente mai responsabile față de mediu, la nivel național.
O radiografie a stilului de viață și a responsabilității sociale
Barometrul României Responsabile (BARES), sau „Studiul celor 4 Românii”, realizat de Cult Research și GRF+, în parteneriat cu EFdeN, prezintă o radiografie a atitudinii atât față de propria noastră viață și stare de bine, cât și față de felul în care ne raportăm la mediu și comunitate.
Studiul introduce și adaptează pentru prima dată în peisajul românesc metodologia Lifestyles of Health and Sustainability (LOHAS), care oferă o segmentare a românilor pe criterii de stil de viață și responsabilitate socială și explorează șase dimensiuni cheie: Sănătate Fizică, Echilibru Psihic, Echilibru Emoțional, Spiritualitate, Conștiință Socială, Ecologie.
În plus, vine și cu o abordare mai aplicată și este o contribuție utilă pentru autorități, instituții de învățământ sau societatea civilă. Totodată îi poate ajuta pe cei din comunitățile de business în ceea ce privește educarea, promovarea de standard ESG și promovarea de produse și servicii ce aduc beneficii mediului și comunității.
La nivel național, Echilibrul Emoțional este în topul priorităților noastre, urmat de Ecologie, Sănătatea Fizică, Echilibrul Psihic, Conștiința Socială și Spiritualitate – adică nivelul de interes pentru conectarea cu o forță mai mare decât sine.
Dacă ne oprim la capitolul Ecologie, cea mai mare așteptare a românilor este ca marile companii să se implice cu adevărat în responsabilitatea față de mediu și să ofere produse și servicii sustenabile și accesibile. La polul opus se află preferința românilor ca propriile lor decizii de cumpărare să fie bazate pe efectul produselor asupra mediului.
Cine sunt, ce interese au și cum arată cele „4 Românii”?
Segmentarea BARES a identificat patru grupuri, în funcție de diferențele semnificative în cum s-au raportat oamenii cu privire la cele șase dimensiuni cercetate:
1. Avangardiștii sustenabilității. Sunt categoria cea mai preocupată de binele social și de ecologie și cea mai înclinată să contribuie la schimbări pozitive în comunitate. Aceștia reprezintă 36% din totalul populației.
2. Centrații pe sine. Sunt satisfăcuți cu stilul actual de viață, au grijă de sănătatea lor (fizică și emoțională), dar pun accentul pe individualism. Aceștia nu sunt interesați de partea spirituală sau conștiință socială, dar au un interes relativ ridicat față de ecologie. Acest grup cuprinde 22% din totalul populației.
3. Spectatorii sociali. Au o satisfacție medie cu stilul de viață, nu doresc să se implice civic sau să facă schimbări. Acest segment are evaluări medii spre scăzute pe toate dimensiunile analizate. Spectatorii sociali sunt 26% din totalul populației.
4. Deconectații social. Nu sunt mulțumiți de aspectele ce țin de alimentație, de sănătatea mintală și emoțională și nici de partea spirituală. Nu sunt interesați de ecologie sau de implicarea civică și conștiința socială. Acest segment acoperă 16% din totalul populației.
Cum „traduce” BARES atitudinea noastră față de energia responsabilă ?
Pentru a avea o perspectivă mai aplicată, BARES a investigat atitudinile și comportamentele românilor față de energia responsabilă și echipamentele bazate pe energie mai verde. A fost analizat segmentul prosumatorilor și al celor potențiali (cei care își doresc să devină prosumatori). Astfel, între actualii prosumatori români — aproximativ 100.000 în România —, 44% sunt Avangardiști, 22% sunt Centrați pe sine, 23% sunt Spectatori sociali, iar 13% sunt Deconectați social. Motivațiile principale țin de nevoia de economii financiare, de independența energetică, dar și de interesul pentru reducerea amprentei de carbon.
Intenția de cumpărare de mașini electrice a fost un alt comportament „verde” de interes, analizat în studiu. Astfel că 25% dintre români au declarat că vor să cumpere autovehicule electrice. Distribuția intențiilor, din perspectiva BARES, arată astfel: 33% dintre Avangardiștii sustenabilității, 28% dintre Centrații pe sine, 23% dintre Spectatori Sociali și 15% dintre Deconectați social și-ar dori un autovehicul electric.
Intenția de a deveni prosumatori — Tendințe
În vecinătatea analizei BARES, o cercetare mai amănunțită în lumea prosumatorilor, Barometrul prosumatorilor din România — coordonată de EFdeN în colaborare cu EnergiaTa și Cult Research — ne oferă și mai multe amănunte despre ce-i va face pe români să investească în energie verde, pe viitor.
Aproximativ 1 din 5 participanți la studiul cantitativ se declară prosumator. Românii care reprezintă această categorie au venituri ale gospodăriei peste 6001 lei și locuiesc într-un procent mai ridicat în regiunea București-Ilfov sau în Centru.
Dintre ceilalți români, puțin peste jumătate cred că este (foarte) probabil să devină prosumatori. Profilul acestora este unul extrem de variat din punct de vedere educațional, financiar sau al regiunii de dezvoltare în care locuiesc.
Românii care susțin că sunt șanse (foarte) reduse să devină prosumatori sunt absolvenți de studii medii, au venitul gospodăriei sub 4.500 de lei și locuiesc, mai degrabă, în regiunea Vest.
Potențialii prosumatori — ce-i motivează?
Barometrul prosumatorilor din România arată și că principalul motiv care i-ar determina pe români să își asume rolul de prosumator ar fi economiile financiare. Un obiectiv secundar este obținerea independenței financiare.
Aproximativ 2 din 5 dintre potențialii prosumatori cred că ar putea să atingă acest obiectiv într-un interval de 1-2 ani.
*Cea mai populară metodă de finanțare în rândul potențialilor prosumatori este programul AFM (45%), urmată de fondurile proprii (32%).
BARES pentru viitor
Barometrul prosumatorilor vine să dezvolte motivațiile de a fi un consumator de energie regenerabilă și potențialul de mărire al acestei comunități, perspectivă detaliată și în analiza BARES. Cele două, împreună, pot oferi soluții construite pe baze științifice, pentru un viitor mai responsabil și mai respirabil împreună.
NOTĂ: BARES - Barometrul României Responsabile este o inițiativă de Research & Development creată încă din 2022 de Cult Research și GRF+. Ca metodologie, studiul a introdus pentru prima dată în România LOHAS (Lifestyles of Health and Sustainability). A fost folosită metoda CAWI, printr-un chestionar online prin intermediul CultIO, platformă care oferă acces la un panel de peste 40.000 respondenți. Studiul este relevant la nivel național, realizat pe un eșantion de 800 de respondenți (cu vârsta cuprinsă între 18 și 65 de ani), majoritatea provenind din mediul urban. Marja de eroare a fost de 3.3. La ediția 2023 ni s-a alăturat și EFdeN, o organizație neguvernamentală specializată în regenerare urbană, eficiență energetică și arhitectură verde, care adaugă metodologiei BARES o perspectivă asupra atitudinii românilor față de energia responsabilă.
Paul-Ioan Kasprovschi
Are peste 20 de ani experiență în industriile creative – comunicare, brand, cercetare. Este director de cercetare și evaluare la GRF+ și Brand Strategist, dar și profesor asociat al programului de master la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării și la Facultatea de Administrarea Afacerii la Universitatea București. Bonus: membru în echipa de management Geeks for Democracy și membru fondator al Fundației Comunitare București.
Claudiu Butacu
Fondator EFdeN, inginer de profesie și ONG-ist la suflet, Claudiu este motivat de sustenabilitate și de crearea de locuințe accesibile, bazate pe energie regenerabilă. Crede că doar educația poate genera schimbare. De aceea, prin colaborare atât cu sectorul privat, cât și cu cel public, el a reușit dezvoltarea de strategii-pilot de energie regenerabilă, precum și de soluții pentru orașe inteligente, pentru a combate provocările globale de mediu.
Potențialul eolian al României - când și unde bate vântul?
Capacitatea eoliană onshore existentă în România ar putea permite generarea unei cantități de 2 ori mai mare de energie decât consumul actual de electricitate. Aplicând constrângerile spațiale existent și având o abordăre orientată către optimizarea eficienței financiare a proiectelor, putem genera aproximativ 122.6TWh (consumul de electricitate al României în 2021 a fost 61 TWh) doar exploatând capacitatea din 5 județe cu cel mai mare potențial.
Capacitatea eoliană onshore existentă în România ar putea permite generarea unei cantități de 2 ori mai mare de electricitate decât consumul actual. Chiar și cu constrângerile spațiale existente și având o abordare orientată către optimizarea eficienței financiare a proiectelor, putem genera aproximativ 122.6TWh (consumul de electricitate al României în 2021 a fost 61 TWh) doar valorificând capacitatea din 5 județe.
Mix energetic România 2023 în baza datelor Transelectrica.
După cum arată datele Transelectrica, mixul energetic pentru producția electricității în Romania (perioada Dec 2022-Dec 2023) arată destul de balansat, cu producția din hidro aprovizionând 32%, urmată de producția din nuclear (20%), hidrocarburi (17%), cărbune (15%), eolian (13%), solar (2%) și biomasă (1%). Aceste date indică o pondere încă destul de ridicată a producției pe bază de combustibili fosili, cărbunele și centralele pe hidrocarburi fiind responsabile de o contribuție de circa 32%.
Totuși vedem și o pondere considerabilă a energiei electrice provenite din surse eoliene. Acest fapt se datorează capacității eoliene existente în România și a obiectivelor stabilite de România pentru 2030 în privința generării electricității din eolian cu circa 54% conform NECP.
Având în vedere acest context, e util să ne întrebăm cât de mult putem crește totuși generarea din surse eoliene și unde sunt aceste resurse mai exact?
Studiul publicat de Austrian Institute of Technology (AIT) în Octombrie 2023 detaliază exact locațiile unde amplasarea turbinelor eoliene nu doar ar permite valorificarea unui potențial energetic important, ci ar ține cont și de limitările spațiale (precum arii naturale protejate, medii construite, puncte cu access la rețea, etc.). E important de remarcat încă de la început că datele prezentate de studiu, deși aduc o detaliere mult mai bună decât ce aveam până acum sunt informative, astfel că decizia de a dezvolta un spațiu anume pentru turbine eoliene trebuie luată consultând comunitățile locale, ONG-urile și experții de mediu avizați, precum și autoritățile locale.
Și totuși…unde bate vântul și cât ține?
Când vorbim de potențialul eolian trebuie să ținem cont de 2 aspecte tehnice importante: potențial - cât de mult vânt bate și indicatorul Full Load Hours (FLH) - numărul total de ore de lucru/producție de energie întru-un an. Pentru turbinele eoliene onshore, un număr de peste 2000 FLH este considerat un indicator bun. Astfel literatura de specialitate susține că pentru turbinele eoliene onshore timpul mediu de utilizare este de 2000-2300 FLH, iar pentru cele offshore de 3000 FLH (totuși cele offshore sunt mai scumpe).
Având acești indicatori la baza analizelor făcute*, cei de la AIT evidențiază 5 județe cu un potențial semnificativ pentru dezvoltarea proiectelor eoliene.
(*desigur pe lângă acești indicatori, grupul de cercetători a luat în calcul măsurătorile meteorologice din ultimii 30 de ani, tipul de utilizare a terenului, proximitatea de ariile locuite, punctele de conectare la rețea, etc.)
Potențialul tehnic global pentru energia eoliană din toate cele cinci județe însumează împreună 98,9 GW, respectiv 249,2 TWh. Dacă aplicăm constrângeri suplimentare privind utilizarea terenurilor și, prin urmare, presupunem o alocare destul de conservatoare a spațiului, atunci potențialul tehnic s-ar limita la jumătate, adică la 48,1 GW sau, respectiv, 122,6 TWh. Cu toate acestea, chiar și cifra cea mai mică în ceea ce privește potențialul de producție este de două ori mai mare decât consumul de energie electrică al întregii Românii în prezent. Or acest lucru indică faptul că putem discuta despre o valorificare a potențialului eolian terestru ce ține cont de toate aspectele importante (căile de migrație a păsărilor, arii naturale protejate, regenerarea agricolă) și totuși permite creșterea generării într-un mod substanțial.
Ce înseamnă asta pentru prețul energiei electrice?
Pentru a avea o analiză comparativă completă a evoluției prețurilor, cei de la REKK (parteneri in cadrul proiectului) au luat în considerare 3 scenarii majore: scăzut, mediu și ridicat.
Cum sugerează și numele, fiecare din cele 3 scenarii indică un grad anumit de penetrare a proiectelor eoliene în toate cele 3 țări. Scenariile au fost modelate pentru perioadele 2030, 2040 și 2050.
Modelarea condițiilor de piață și a evoluției prețului făcută de cei de la REKK pentru cele trei țări cuprinse în studiu (România, Ungaria și Bulgaria) indică o scădere a prețurilor la energie pentru 2030, 2040 și 2050 asociată cu dezvoltarea capacității eoliene.
Astfel dacă comparăm 2 scenarii (low - o utilizare redusă a capacității vs high - o utilizare majoră a capacității eoliene) efectul prețului este relativ mare deja în 2030, 6,8 EUR/MWh între scenariul scăzut și cel ridicat, dar crește semnificativ de-a lungul anilor, ajungând la 15,9 EUR/MWh în 2050.
În alte cuvinte, simulările de preț arată că dacă vom prioritiza și valorifica potențialul eolian, vom avea un preț cu circa 23% mai mic al electricității către 2050 decât în cazul unui scenariu scăzut.
Cum putem exploata această capacitate?
Pentru a putea avea un impact structural al adoptării pe scară largă a energiei din surse eoliene trebuie să avem în vedere cel puțin 3 aspecte cheie:
Protecția biodiversității
Cum punctam și la începutul articolului, decizia de amplasare a unui proiect eolian ar trebui coordonată și supusă unor discuții publice cu implicarea experților în domeniu pentru a se asigura că nu există un impact negativ asupra biodiversității, mai ales când vine vorba despre coridoarele de migrație a păsărilor sau arealul de locuire a acestora.
Implicarea comunităților locale
De multe ori opoziția față de proiectele eoliene poate veni de la comunitățile locale care văd dezvoltarea acestor parcuri ca fiind complet deconectată de bunăstarea comunității locale. Astfel, dincolo de închirierea/vânzarea terenului, comunitatea locală nu vede nici un beneficiu economic și social imediat de pe urma dezvoltării unor astfel de proiect. Or având în vedere amprenta (chiar și vizuală) a acestor proiecte, ar fi un pas important integrarea comunității locale în proiecte, fie prin dezvoltarea unei scheme de co-participare (cooperativă) în dezvoltarea și administrarea parcului, fie prin intermediul unor beneficii sociale și economice directe pentru comunitatea ”gazdă”.
Cadrul legal transparent și predictibil
Schimbările majore și dese ale legislației energetice sunt o barieră în calea dezvoltării proiectelor regenerabile. Or stabilirea unei legislații detaliate, transparente și de durată poate reprezenta un argument favorabil pentru atragerea investițiilor (internaționale, naționale sau chiar locale) în acest domeniu.
Având în vedere existența unui potențial imens, a posibilității de a lua în considerarea constrângerile teritoriale relevante și impactul asupra prețului electricității în termen mediu și lung, valorificarea capacității eoliene în România pare un parcurs logic și fără riscuri majore. Totuși pentru a putea vedea această dezvoltare e necesar un cadrul ce reglementează și stabilește, atât la nivel de obiective strategice, cât și la nivel de acțiuni concrete, cum trebuie să arate dezvoltarea sectorului eolian în România începând din 2023.
Ioana Csatlos - General Manager EFdeN
Arhitect cu pasiune în arhitectura bionică și bioclimatică, a reprezentat România în prima participare în cea mai importantă competiție de case solare și tehnologii integrate, Solar Decathlon Europe - Madrid 2012 și de atunci a coordonat din diverse poziții participările în competiție ale EFdeN, un ONG specializat în regenerare urbană, eficiență energetică și arhitectură verde.
A certificat timp de 4 ani clădiri sustenabile fiind Sustainability Architect, pentru ca apoi să revină în mediul ONG în funcția de General Manager al EFdeN, de unde creează împreună cu echipa modele sustenabile de bune practice și pregătește opotunități de dezvoltare, profesionale și personale pentru studenți, micșorând distanța dintre mediul academic și cel de business.
Calea spre o industrie cu emisii reduse de carbon în România
Industria României va trebui să se transforme fundamental pentru a se alinia cu angajementele climatice naționale, și pentru a își păstra competitivitatea într-o lume cu emisii reduse de carbon. Sub presiunea crescută a politicilor europene și în mijlocul întrecerii între statele membre UE pentru a-și decarboniza producția industrială, există din ce în ce mai puține ferestre de oportunitate pentru a implementa noile procese și tehnologii necesare decarbonizării industriei grele.
Industria României va trebui să se transforme fundamental pentru a se alinia cu angajementele climatice naționale, și pentru a își păstra competitivitatea într-o lume cu emisii reduse de carbon. Sub presiunea crescută a politicilor europene și în mijlocul întrecerii între statele membre UE pentru a-și decarboniza producția industrială, există din ce în ce mai puține ferestre de oportunitate pentru a implementa noile procese și tehnologii necesare decarbonizării industriei grele.
În România, lipsa angajamentelor concrete, cadrul politic fragmentat și spațiul fiscal redus vor impune dificultăți semnificative în decarbonizarea industriei și implicit menținerea competitivității industriale. Cu toate acestea, România dispune de avantaje semnificative pentru a deveni un lider în decarbonizarea industrială.
Pentru a ajunge la net zero emisii la nivel de economie până în 2050, principalele rute pentru decarbonizarea industrială sunt electrificarea masivă a industriei, îmbunătățirea continuă a eficienței de consum a energiei și resurselor, folosirea hidrogenului regenerabil și a altor combustibili alternativi și captarea și utilizarea sau stocarea emisiilor de dioxid de carbon (CO2).
Dintre sectoarele industriale românești, producția de oțel primar, de ciment, și de chimicale (mai ales îngrășăminte) vor trebui să se transforme cel mai profund pentru a-și reduce emisiile. Tehnologiile necesare pentru această transformare prezintă costuri mari și termeni de execuție lungi, iar în unele cazuri implică un necesar de materiale și lanțuri de aprovizionare noi.
Mai mult, transformarea industrială nu este doar una tehnologică - vor fi necesare intervenții pentru protecția angajaților din regiunile industrializate și pregătirea lor pentru noile locuri de muncă asociate transformării industriale, în noi sectoare industriale.
Acțiuni-cheie pentru decarbonizarea României
Pentru a decarboniza industria României într-un mod sustenabil și just, sunt necesare acțiuni-cheie în trei arii majore:
Această politică industrială trebuie să desemneze clar responsabilitățile autorităților competente, să se angajeze la lansarea unor programe de finanțare și să adreseze aspectele de impact socio-economic, management al lanțurilor de aprovizionare și cercetare, dezvoltare și inovare. Cadrul mai larg de politici domestice al României, precum și poziționarea sa în negocierile UE, trebuie să fie aliniate cu angajamentele și țintele politicii industriale. În primul rând, România are nevoie de o politică industrială fundamentată de angajamentele climatice pe termen lung și de o abordare de susținere selectivă a industriilor competitive, în locul simplelor măsuri de criză.
În al doilea rând, transformarea industriei românești va necesita o mobilizare masivă de fonduri și stimularea de noi piețe pentru produse industriale verzi. Dat fiind deficitul fiscal, România nu poate să se bazeze excesiv pe instrumente de ajutor de stat pentru producătorii industriali, precum se întâmplă în Germania și Franța.
Complementar cu eventualele scheme de ajutor de stat bine-orientate către industriile competitive, statul român ar trebui să folosească oportunitățile de finanțare UE, precum Fondul de Modernizare și Fondul de Inovare, să deblocheze finanțări private, și să implementeze un sistem de achiziții publice verzi pentru a stimula o piață pilot pentru produse precum oțelul verde. România dispune de oportunități importante în aria achizițiilor publice verzi, dat fiind cheltuielile semnificative pe proiectele mari de infrastructură.În al treilea rând, decarbonizarea industrială în România necesită infrastructură pentru asigurarea energiei regenerabile, hidrogenului și captării și stocării de CO2. Aceasta este o provocare semnificativă:
Consumul de energie electrică va crește și își va schimba distribuția geografică, punând la încercare o rețea de transport nepregătită, vor fi necesare noi conducte pentru transportul hidrogenului și al dioxidului de carbon, iar capacitățile de stocare a dioxidului de carbon trebuie dezvoltate într-un ritm foarte rapid. Statul român trebuie să investească semnificativ în extinderea și consolidarea rețelei de transport a energiei electrice și, în esență, să înceapă de la zero dezvoltarea rețelelor de conducte de hidrogen și CO2 și a capacităților de stocare de CO2.
Aceste acțiuni-cheie pentru decarbonizarea industriei românești nu sunt simplu de implementat. Ele vor avea nevoie de investiții masive, coordonare între autorități și agenții economici, precum și un angajament politic semnificativ mai mare pe această temă.
Cu toate acestea, beneficiile sunt evidente: o competitivitate industrială sporită, o forță de muncă bine pregătită, o infrastructură fiabilă și o contribuție semnificativă la ambițiile climatice ale României.
Realizarea acestor beneficii implică, în primul rând, înțelegerea magnitudinii provocării și implementarea de măsuri concrete pentru a permite decarbonizarea industrială la scara și în ritmul necesar.
Industriile României – un puls din prezent
În ciuda dezindustrializării din 1990, economia României este încă puternic dependentă de producția industrială. În general, industria prelucrătoare contribuie cu 16,5 % la valoarea adăugată brută (VAB) națională în 2021, cu 11 % mai mult decât media UE, și angajează aproximativ o cincime din totalul forței de muncă active.
Industria României este, de asemenea, intensivă în emisii: în 2021, emisiile din industrie s-au ridicat la 25,1 MtCO2 (din care 10,7 Mt au fost emisii de proces), în principal din producția de ciment, fier și oțel și produse chimice. Aceste emisii sunt rezultatul cantităților semnificative de combustibili fosili consumați atât ca sursă de energie, cât și ca materie primă în procesele industriale convenționale, cu emisii de proces inerente.
Instalații industriale din România cu emisii de peste 100.000 de tone CO2-eq în 2022 în cadrul EU ETS. Azomureș, cea mai mare fabrică de îngrășăminte din România, a emis 1,6-2 Mt CO2-eq în cadrul EU ETS în ultimul deceniu, dar a suspendat parțial producția începând cu 2021. Sursă: "Sursă: Lucrarea proprie a EPG, pe baza datelor Comisiei Europene.
Având în vedere emisiile și contribuția economică a industriei românești, decarbonizarea cu succes a bazei industriale naționale este de o importanță strategică. Asigurarea condițiilor pentru transformarea industrială este primordială nu numai pentru menținerea competitivității economice pe termen lung, ci și pentru obținerea unor rezultate corecte și echitabile pentru lucrătorii din regiunile industrializate. După cum arătăm în analiză, aceasta este o provocare complexă, care implică o transformare substanțială a proceselor industriale actuale și dezvoltarea simultană a infrastructurii necesare.
Asta va însemna coordonare și investiții mari de capital atât din partea industriei, cât și a statului, precum și o planificare strategică riguroasă pentru a gestiona modelele semnificativ diferite de consum de energie și resurse care vor apărea în urma transformării industriale.
În prezent, România nu dispune de un cadru politic național solid pentru decarbonizarea industrială, deoarece planificarea și finanțarea rămân fragmentate, iar responsabilitățile instituționale sunt dispersate.
În ciuda unor evoluții pozitive recente, progresele sunt lente, iar transformarea industrială rămâne o provocare. Acest lucru intervine într-o perioadă de presiune crescândă în peisajul politic al UE.
Revizuirea sistemului UE de comercializare a certificatelor de emisii (EU ETS), inclusiv eliminarea treptată a cotelor gratuite până în 2034 și interzicerea eliberării de noi cote pe piețele primare începând cu 2039, înseamnă că o decarbonizare profundă este vitală pentru producătorii industriali protejați până acum de eliberarea de cote gratuite. Concurența în cadrul UE este, de asemenea, în creștere în ceea ce privește introducerea pe piață a produselor industriale cu emisii reduse de dioxid de carbon, stimulată de politicile UE, cum ar fi Regulamentul privind proiectarea ecologică pentru produse durabile și mecanismul de ajustare la frontiera de carbon.
În urma Planului industrial Green Deal al UE (GDIP), România s-ar putea confrunta cu provocări suplimentare în ceea ce privește finanțarea decarbonizării industriale.
Deși reprezintă o regândire binevenită a politicii industriale, GDIP riscă să creeze un dezechilibru între statele membre (SM): în lipsa unor fluxuri de finanțare naționale dedicate semnificative, cea mai mare parte a sprijinului financiar pentru industrie va fi acordat prin intermediul ajutoarelor de stat, în special având în vedere flexibilitatea oferită de Cadrul temporar de criză și de tranziție și de Regulile generale de exceptare pe categorii până în 2026.
În lipsa unor fluxuri de finanțare dedicate și a unei game de producători care să primească sprijin, țările mai reținute din punct de vedere fiscal, cum ar fi România, riscă să fie depășite de schemele generoase de sprijinire a industriei implementate în țări precum Germania și Franța și, astfel, să rămână în urmă în ceea ce privește ritmul și amploarea decarbonizării industriale.
În ciuda acestor provocări semnificative, România este bine poziționată pentru a conduce acțiuni ambițioase de decarbonizare industrială. Caracteristicile sale geografice îi conferă un potențial semnificativ în ceea ce privește energia regenerabilă, hidrogenul verde și stocarea onshore a CO2.
În calitate de stat membru al UE cu venituri mai mici, România beneficiază, de asemenea, de acces la finanțare, cum ar fi Fondul de modernizare și Fondul de coeziune, care pot finanța decarbonizarea industrială și pot contribui la crearea de noi piețe pentru produsele industriale ecologice. România poate beneficia, de asemenea, de o bogată experiență internațională în ceea ce privește modelele de afaceri în domeniul infrastructurii, instrumentele de finanțare și mecanismele de creare a pieței pentru decarbonizarea industriei, care sunt testate și puse în aplicare în întreaga Europă și în întreaga lume.
Care sunt căile spre industrii net-zero în România?
Iată principalele căi pentru decarbonizarea industriilor din România.
Cifrele din tabelul alăturat sunt estimări ale schimbărilor cauzate de transformarea industrială – dacă aceste căi sunt aplicate cu intenția de a ajunge la net zero emisii, pe plan economic, până în 2050.
Mai sus putem vedea modificări preconizate ale mixului de consum energetic industrial între 2021 (stânga) și 2050 (dreapta). Aceste rezultate se bazează pe un exercițiu de modelare realizat de EPG în parteneriat cu Climact. Surse: International Energy Agency, 2020. Aligning investment and innovation in heavy industries to accelerate the transition to net-zero emissions; Energy Policy Group, 2022. Recommendations for Romania’s Long-Term Strategy: Pathways to climate neutrality; Ministry of Energy, 2023. National Hydrogen Strategy and Implementation Plan (draft).
La fel ca în alte țări din UE, principalele căi de decarbonizare a industriei românești sunt:
Electrificarea și energia electrică din surse regenerabile:
Alternativele electrice sunt disponibile în comerț pentru unele industrii care necesită căldură la temperaturi joase sau medii, cum ar fi industria hârtiei și a celulozei, dar electrificarea căldurii la temperaturi ridicate (de exemplu, în producția de oțel) este mai dificilă și mai costisitoare.
Electrificarea proceselor industriale are, de asemenea, implicații semnificative pentru sistemul energetic național, având în vedere sarcinile electrice suplimentare implicite care vor necesita fluxuri constante de energie electrică din surse regenerabile la prețuri accesibile pentru a permite reduceri reale ale emisiilor.
Acest lucru necesită, la rândul său, dezvoltarea unor capacități de energie regenerabilă pe scară largă, care a fost lentă în România, în ciuda unor progrese semnificative în materie de politici, cum ar fi permiterea contractelor de achiziție directă de energie electrică (CAEE) și dezvoltarea unui sistem de contracte pentru diferență pentru 5 GW de energie regenerabilă.
Alte bariere semnificative sunt necesitatea de a extinde capacitatea rețelei electrice din România, problemele legate de autorizații, un cadru de guvernanță incoerent și o pondere ridicată a companiilor energetice de stat ineficiente.
Îmbunătățirea utilizării resurselor (eficiența energetică și materială și înlocuirea materialelor)
Îmbunătățirea eficienței resurselor se realizează, în general, prin modernizarea echipamentelor și optimizarea controlului proceselor, ceea ce poate duce la o reducere generală a consumului de energie, apă și materii prime. În timp ce eficiența resurselor industriale s-a îmbunătățit semnificativ din 1990 încoace, îmbunătățirile progresive sunt încă în curs de realizare. În contextul actualei crize a prețurilor la energie, îmbunătățirea eficienței energetice este cea mai vizibilă măsură luată de industrie (inclusiv reutilizarea energiei reziduale), dar îmbunătățirile eficienței materialelor sunt, de asemenea, importante: modelarea realizată de EPG împreună cu Climact arată că sectorul cimentului ar putea obține reduceri ale emisiilor de până la 50% prin creșterea eficienței materialelor.10
Substituirea materialelor poate fi aplicată atât în amonte (înlocuirea materiilor prime industriale cu alternative cu emisii mai reduse de dioxid de carbon), cât și în aval (înlocuirea produselor industriale cu alternative cu emisii mai reduse de dioxid de carbon).
Combustibili industriali alternativi: Hidrogenul și bioenergia în centrul atenției
1. Hidrogenul: România este obligată să respecte obiectivele UE privind utilizarea combustibililor regenerabili de origine nebiologică (RFNBO, care includ hidrogenul regenerabil (verde) și combustibilii electrici) în producția industrială. Până în 2030, 42% din consumul industrial de hidrogen trebuie să fie acoperit de RFNBO, ajungând la 65% până în 2035.17 Cele mai promițătoare utilizări industriale ale hidrogenului sunt ca materie primă în producția de produse chimice și amoniac,18 ca agent de reducere a minereului de fier în producția de oțel verde bazată pe procesul DRI (Direct Reduction of Iron) și, într-o mai mică măsură, ca și combustibil pentru producerea de căldură industrială la temperaturi înalte.
Până în 2050, cererea de hidrogen în aceste cazuri de utilizare ar putea fi cuprinsă între 187 000 și 393 000 de tone pe an, conform a două modele diferite. Utilizarea hidrogenului în producția de oțel poate permite cele mai mari reduceri de emisii pe tonă, iar Liberty Galați intenționează deja să utilizeze hidrogen din surse regenerabile în viitorul său proces de producție a oțelului. De asemenea, hidrogenul regenerabil ar putea genera noi oportunități de afaceri pentru sectorul chimic din România, ca viitor furnizor de hidrogen pentru industrie și alte sectoare, cum ar fi cel al transporturilor.
Trecerea la hidrogen ca și combustibil industrial se confruntă cu mai multe provocări în România:
În primul rând, creșterea necesară a producției de hidrogen din surse regenerabile este uriașă: în proiectul său de strategie privind hidrogenul, guvernul român estimează că, până în 2030, consumul industrial de hidrogen din surse regenerabile va ajunge la 80 000 de tone; în 2021, producția de hidrogen prin electroliză din România s-a ridicat la doar 2 938 de tone. Aceste proiecții sunt, de asemenea, susceptibile de a fi subestimări semnificative:
Din aceste 80.000 de tone, se estimează că 23.700 vor fi utilizate în producția de oțel pe bază de DRI la Liberty Galați, abia suficiente pentru producția anuală de 0,5 Mt de oțel, în comparație cu ambiția Liberty de a produce 4,1 Mt anual până în 2030. Astfel de deficiențe trebuie abordate de urgență în cadrul revizuirii Strategiei privind hidrogenul.23
În al doilea rând, vor fi necesare investiții semnificative în energia electrică din surse regenerabile pentru producția de hidrogen, care se vor confrunta cu aceleași provocări ca și cele prezentate la capitolul Electrificarea directă și energia electrică din surse regenerabile.
Dacă industria existentă din România trebuie să acopere 42 % din cererea de hidrogen din RFNBO până în 2030, acest lucru ar putea necesita până la 1,6 GW de energie regenerabilă suplimentară (prin comparație, la sfârșitul anului 2022, România avea instalată o capacitate totală de energie regenerabilă de 4,4 GW).
În al treilea rând, costurile unui lanț de aprovizionare cu hidrogen industrial sunt semnificative. Operatorii industriali trebuie să suporte costurile aferente unor costuri mari pentru echipamente de mari dimensiuni (cum ar fi electrolizoarele și instalațiile DRI) cu lanțuri de aprovizionare tensionate și termene de execuție lungi, dar și costuri de transport potențial ridicate pentru utilizatorii izolați de hidrogen.
Pentru statul român, dezvoltarea infrastructurii de transport a hidrogenului va fi probabil un proces costisitor și de lungă durată.
2. Biomasa și bioenergia ar putea juca un rol important în decarbonizarea industrială, cu condiția ca biomasa să fie neutră din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon și să fie produsă în mod durabil.
Având în vedere disponibilitatea limitată a biomasei durabile, utilizarea acesteia ar trebui să fie prioritară pentru procesele industriale cu puține alternative de decarbonizare. Este important de menționat că, dacă biomasa este utilizată împreună cu captarea și stocarea carbonului (CCS), s-ar putea obține emisii nete negative, pentru a compensa emisiile care nu pot fi complet reduse27.
Biomasa poate furniza căldură pentru procesele industriale prin ardere directă sau prin conversie în combustibili pe bază de biomasă. În primul caz, utilizarea reziduurilor de biomasă industrială este relativ avantajoasă pentru industriile care dispun de biomasă la fața locului.
În cel de-al doilea caz, tehnologiile de conversie necesare, cum ar fi torrefacția, lichefierea sau gazificarea (de exemplu, pentru a produce hidrogen și biometan) nu sunt în prezent mature din punct de vedere comercial. În funcție de temperatura necesară, diferite forme de biomasă sau de derivați ai acesteia pot fi utilizate pentru a înlocui combustibilii fosili în industrie – de exemplu în sectorul mineralelor nemetalice (producția de ciment, var și sticlă).
Costurile ridicate ale investițiilor și disponibilitatea biomasei durabile reprezintă bariere semnificative în calea utilizării biomasei și a bioenergiei în industrie. Pentru a contribui la reducerea emisiilor și pentru a evita perturbarea ecosistemelor existente, utilizarea biomasei și a derivatelor acesteia trebuie să respecte standarde stricte de durabilitate, iar biomasa de a doua generație trebuie să fie prioritară pentru a evita exacerbarea problemelor de despădurire din România.
Captarea, utilizarea și/sau stocarea carbonului (CCUS)
Captarea, utilizarea și/sau stocarea dioxidului de carbon (CCUS) poate fi singura soluție pentru evitarea emisiilor inerente procesului în sectoare precum cel al cimentului și al produselor chimice. Pentru a-și îndeplini obligațiile potențiale în conformitate cu Regulamentul european privind industria zero netă propusă (NZIA), România ar putea avea nevoie să stocheze până la 10 Mt de CO2 anual până în 2050;
Pentru comparație, proiectul național de strategie pe termen lung se angajează să stocheze doar 2,6 Mt anual. România are un potențial bun pentru stocarea geologică a CO2 , dar în prezent nu are niciun proiect CCUS la scară largă în funcțiune și puține planuri declarate public de către industrie (a se vedea anexele).
Implementarea CCUS la scară largă a fost împiedicată de o lipsă generală de angajament din partea autorităților naționale, ceea ce a dus la un cadru de reglementare incomplet, inclusiv la absența unor proceduri pentru transportul de CO2, și la o capacitate instituțională redusă. Evoluțiile recente, cum ar fi înființarea unui grup de lucru privind CCUS în cadrul Comitetului interministerial guvernamental privind schimbările climatice, pot indica un nou interes politic pentru acest subiect.
Cu toate acestea, în momentul de față, aceste bariere instituționale sunt încă prezente, iar sprijinul statului pentru finanțarea costurilor ridicate de capital și de exploatare ale unităților de captare a carbonului și pentru construirea infrastructurii de transport lipsește.
Toate aceste măsuri ar putea reduce în mod colectiv emisiile industriale și ar putea contribui la atingerea obiectivului de zero emisii nete de gaze cu efect de seră (GES) la nivelul întregii economii până în 2050, modelând un peisaj de consum radical diferit.
Multe dintre aceste tehnologii și procese sunt dependente de un capital mare, au termene de execuție lungi și sunt cel mai bine implementate la începutul unor noi cicluri de investiții, dintre care mai rămâne doar unul înainte de 2050 pentru industrii precum oțelul, cimentul și produsele chimice.
Notă: *Mai multe despre decarbonizarea României dezbatem alături de Luciana Miu și Mihnea Cătuți în cadrul Press-clubului de pe 21 noiembrie: Decarbonizarea industriei din România - măsuri necesare și impactul asupra consumatorilor
Luciana Miu
Deține un master în Sisteme Energetice Sustenabile de la Universitatea din Edinburgh si un doctorat in eficiență energetică a clădirilor rezidențiale de la Imperial College London. Înainte de a se alătura Energy Policy Group, Luciana a lucrat la Parlamentul Marii Britanii și Departamentul de Energie al Guvernului Marii Britanii, precum și în funcția de consultant la Climate-KIC și primăria Londrei. Este pasionată de voluntariat, fiind membru fondator al European Youth Energy Network.
Prosumatorii sunt tot mai mulți — dar care sunt limitele actuale ale sistemelor de distribuție?
Cea mai spectaculoasă evoluție din sectorul energetic național al ultimilor ani este creșterea numărului de prosumatori. Autoritatea Națională de Reglementare în Domeniul Energie spune că pe final de 2023 ne așteptăm la un număr de prosumatori de 10 ori mai mare față de începutul lui 2022. Dar este sistemului național pregătit să-i primească?
Cea mai spectaculoasă evoluție din sectorul energetic național al ultimilor ani este, fără doar și poate, creșterea exponențială a numărului de prosumatori, casnici și non-casnici, până la o capacitate instalată totală de peste 1,1 GW.
Conform declarațiilor Autorității Naționale de Reglementare în domeniul Energiei (ANRE), pe final de 2023 ne așteptăm la un număr de prosumatori de 10 ori mai mare față de începutul lui 2022 (140.000 față de 14.000).
Astăzi ne uităm la cum această creștere ar putea pune în dificultate actualul sistem energetic — care are limitări tehnice și economice în procesul de distribuție — și la potențialul său de integrare a mai multor prosumatori în viitor.
În condițiile în care statul român, actor dominant pe piața de energie electrică, nu a mai finalizat o investiție de proporții de la punerea în funcțiune a Unității 2 a centralei nucleare de la Cernavodă, în 2007, o astfel de creștere de capacitate este cu atât mai remarcabilă cu cât s-a realizat, în mare parte, din fondurile proprii ale cetățenilor. Potrivit celor mai recente date ale ANRE, la finalul verii erau racordați la rețelele de distribuție 91.556 de prosumatori, a căror putere instalată însumată era de 1.164 MW.
Creșterea a demarat semnificativ după aprobarea OUG 143/2021, prin care au fost introduse în Legea Energiei prevederi favorabile prosumatorilor, și a devenit fulminantă începând cu luna iulie 2022, după declanșarea crizei energetice din 2022, cauzate de invazia Ucrainei de către Rusia. Aproape jumătate din numărul total de prosumatori s-au bazat pe investițiile proprii. După finalizarea evaluării și aprobării dosarelor pentru 2023 ale programului Casa Verde Fotovoltaice, derulat de către Agenția Fondului de Mediu (AFM), se preconizează că deja în primăvara anului 2024 va fi atinsă capacitatea instalată de 2 GW.
Avantajele unui prosumator
Prosumatorul, element important al tranziției energetice, este încurajat și susținut de legislația europeană și națională, precum și de normele de reglementare. Într-adevăr, prosumatorul întrunește o serie de caracteristici deosebit de dezirabile în tranziția energetică: producție descentralizată de energie regenerabilă, distribuită geografic, prin care sunt acoperite nevoile de auto-consum, în condițiile volatilității prețurilor energiei pe piețele angro și ale creșterii preconizate a cererii de energie electrică – pompe de căldură, vehicule electrice, tehnologii industriale bazate pe electricitate, etc.
Odată cu reglementarea dreptului de a livra energie electrică în rețeaua de distribuție, prosumatorul beneficiază (teoretic) de compensare cantitativă de către furnizorul de electricitate a energiei electrice injectate în rețea, astfel că avantajele producției proprii de energie sunt extinse la perioade ale zilei și ale anului în care producția proprie încetează. Mai mult, prin intermediul agregatorilor de energie, prosumatorii pot contribui la oferte de energie electrică pe piețele angro.
Astfel, prosumatorii pot adopta un comportament strategic, de optimizare a beneficiilor financiare.
Prin potențialul teoretic extrem de ridicat al capacității totale a prosumatorilor – dat de o bună parte a suprafeței totale a acoperișurilor de clădiri din țară, dar și a altor suprafețe behind the meter – acest nou tip de actor din piața de energie promite, de asemenea, o contribuție la creșterea securității energetice.
Cu toate acestea, fenomenul prosumatorilor, prin chiar proporțiile atinse, pare a fi devenit victima propriului succes, dată fiind limita tehnică și economică a sistemelor de distribuție, în cadrul actual de reglementare, de a prelua și opera noi astfel de capacități.
Sistemele de distribuție și limitările lor
Recent, președintele Comisiei de Industrii și Servicii a Camerei Deputaților, Bende Sandor, declara că „în momentul în care prosumatorii ajung la peste 8% din puterea totală instalată a României, de 18.000 MW, atunci pot să se mai diminueze sau să se taxeze în plus aceste investiții.” Acest prag de 8% (care este menționat, într-adevăr, în Directiva UE privind energia din surse regenerabile, dar cu efect abia din decembrie 2026) reprezintă actualmente 1.440 MW, capacitate probabil a fi atinsă deja în următoarele 2-3 luni, la rata actuală de racordare a prosumatorilor. Relevanța pragului este oarecum ambiguă, dat fiind că orice capacitate instalată nouă sau retrasă îl va modifica, cu efecte asupra legalității măsurilor adoptate în funcție de el.
Totuși, problemele semnalate de siguranță a alimentării cu energie electrică sunt reale și necesită soluționare atât pe termen scurt, cât și pe termen lung. Să explicăm.
Operatorii sistemelor de distribuție (OD) funcționează în regim strict reglementat, de „monopol natural”: costurile lor de investiție, operare și mentenanță se încadrează într-un tarif reglementat de Autoritatea Națională de Reglementare în Energie (ANRE). Nicio cheltuială nu poate fi inclusă în tariful de distribuție fără recunoaștere prealabilă din partea ANRE. Or, esența problemei actuale este că creșterea explozivă a numărului prosumatorilor, dintre care mulți instalează sisteme de putere mărită, cauzează costuri mari și de tip nou operatorilor sistemelor de distribuție, pentru care actualul cadru legal și de reglementare nu pare a oferi soluție.
Din punct de vedere tehnic, injecția în rețea a unei cantități mari de energie nedispecerizabilă, fără simultaneitate cu curba de consum, duce la creșterea pierderilor tehnologice (CPT) în sistem – un factor de cost major al companiilor de distribuție. Faptul că o parte crescândă din instalațiile de producție de electricitate ale prosumatorilor sunt supradimensionate în raport cu consumul propriu și că unele au invertoare incorect configurate cauzează supratensiune, frecvent peste pragul de 5% stabilit de ANRE. OD nu are dreptul de a refuza punerea în funcțiune a instalației racordate nici chiar atunci când prosumatorul refuză să efectueze și să transmită reglajul aprobat al invertorului.
În situații de supratensiune, sunt operate tăieri automate ale injecției de energie pe segmente de rețea, ceea ce privează prosumatorii – de multe ori pentru ore întregi – de beneficiile scontate prin livrarea surplusului de energie. În plus, imposibilitatea de echilibrare rapida pe faze a consumului dar și a producției prosumatorilor (în special monofazici) cauzează dezechilibre în rețeaua de joasă tensiune și, astfel, o supraîncărcare a conductorului de nul, cu circulația unui curent rezidual (care în mod normal ar trebui să fie zero). Sunt astfel produse pierderi de energie și suprasolicitarea rețelei de distribuție, cu imposibilitatea menținerii nivelului tensiunii în limitele impuse prin Standardul de performanță pentru serviciul de distribuție a energiei electrice, precum și probleme tehnice din cauza supraîncălzirii contactelor, cu efecte precum posibila ardere a aparatelor electrocasnice pe o arie de rețea (unul sau mai mulți clienți, un circuit de joasă tensiune – o stradă, în mod tipic).
Doar o foarte mică parte a zecilor de mii de transformatoare MT/JT din sistemele de distribuție au reglaj automat al tensiunii. Costul unui singur astfel de transformator este de câteva zeci de mii de euro. În general, gradul de automatizare și de digitalizare a rețelelor de distribuție este redus, cu un roll-out de 20% al contoarelor inteligente (al căror termen pentru 80% din clienții finali a fost amânat prin ordin al ANRE din 2020 până în 2028) și cu o componentă scăzută de senzori și echipamente care să permită controlul si reglajul automat al tensiunii. Operarea manuală a reglajului tensiunii este practic imposibilă în timp real, fiind făcut reactiv, cu echipe operative de electricieni, ceea ce este ineficient atât din punct de vedere tehnic, cât și al costurilor – acest număr mare de deplasări ineficiente în teren neavând o reflecție în tariful de distribuție. De asemenea, imposibilitatea instalării de către OD a unor sisteme care să ofere o flexibilitate mărită a rețelei (de exemplu, sisteme de stocare a energiei), face practic ca această componenta tehnică de flexibilitate să fie nulă.
Situația cvasi-disfuncțională a prosumatorului
Din punctul de vedere al prosumatorului, actuala situație cvasi-disfuncțională, cu perspectiva apropiată a blocajului, generează frustrare și neîncredere. De la derularea extrem de greoaie a programului Casa Verde Fotovoltaice de către Administrația Fondului de Mediu (AFM), care acordă subvenții publice persoanelor fizice pentru a deveni prosumatori, la procesul dificil și imprevizibil de obținere a avizului tehnic de racordare (ATR) – lipsa contorului inteligent, cu dublu sens, este în prezent o problemă acută – la încheierea contractului de prosumator cu furnizorul de energie electrică și până la deconectările menționate ale energiei livrate în rețea în frecventele situații de supratensiune, experiența prosumatorului este minată de imprevizibil, proastă comunicare, întârzieri și limitări, contrar așteptărilor sale legitime, consfințite prin lege.
Pe deasupra, în practică, compensarea pentru energia livrată în rețea se face doar financiar, ceea ce, spre deosebire de compensarea cantitativă, nu corespunde dezideratului de a permite prosumatorului să „depoziteze” pentru sezonul rece energia electrică injectată în timpul verii.
Finanțarea generoasă prevăzută anual de AFM pentru prosumatori reflectă prioritatea pe care Guvernul României o recunoaște, pe bună dreptate, ca strategie pe termen lung de dezvoltare a sectorului energetic. Într-adevăr, obiectivul legitim trebuie să fie ca toți deținătorii de acoperișuri, terase și terenuri, persoane fizice sau juridice, care pot investi în instalații de prosumator să o poată face și să beneficieze de investiție atât prin acoperirea consumului propriu (inclusiv prin decontarea cantitativă la alte puncte de consum decât cel al injecției de energie), cât și comercial (pentru IMM-uri).
Dar atunci cadrul legal și de reglementare va trebui adaptat pentru a permite nivelul de investiții necesare în infrastructură (atât de bază, întăriri de rețea, extinderi de rețea și modernizări ale posturilor de transformare MT/JT, cât și în noi echipamente și sisteme inteligente) și pentru a diferenția între diferitele tipuri de prosumatori și de comportamente ale acestora, inclusiv prin taxare și impozitare diferențiată.
În prezent, creșterea tarifului de distribuție se reflectă imediat în creșterea prețului energiei la consumatorul final, ceea ce afectează marea majoritate a consumatorilor finali care nu sunt prosumatori. Aceasta reprezintă și o problemă principială de etică a distribuirii costurilor tranziției energetice, care se manifestă și în cazul mobilității electrice, al pompelor de căldură și al altor noi tehnologii consumatoare de energie electrică, ce necesită extinderea și întărirea rețelelor de distribuție.
În situația actuală a prosumatorilor, tendința autorităților, reflectată în mass media, este de a introduce restricții, limitări și noi obligații asupra prosumatorilor, pentru a-i face mai lesne gestionabili de către sistemele de distribuție și de către furnizori. În fond, măsurile și facilitățile introduse prin OUG 143/2021 vizează aspectul de eficiență energetică al auto-consumului, nu transformarea rapidă a unui număr mare de persoane fizice în producători individuali de energie.
Contextul legislativ al prosumatorului
O propunere legislativă aprobată pe 10 octombrie de Senatul României, privind modificarea și completarea și modificarea articolului 73 din Legea Energiei 123/2012, privind prosumatorii, oferă pentru prima dată o definiție clară a noțiunii de compensare cantitativă, limitând-o la puteri instalate maxime de 200 kW.
Ca prevedere favorabilă prosumatorilor, atât persoane fizice cât și persoane juridice, două amendamente aprobate prevăd obligația furnizorului — la solicitarea prosumatorului — de a factura doar diferența dintre cantitatea de energie consumată și cantitatea de energie produsă și livrată în rețea, cu reportarea eventualei energii electrice excedentare pe o perioadă de cel mult 24 de luni.
Astfel, principiul de net metering este enunțat cu claritate, ceea ce are darul de a asigura o practică unitară a furnizorilor, care până acum practicau compensarea financiară a energiei livrate de către prosumator. Prosumatorii persoane fizice pot opta, de asemenea, să transmită cu titlu gratuit energia electrică reportată către alți clienți ai aceluiași furnizor, pe perioade de cel puțin șase luni. Rămâne însă de văzut în ce măsură aceste propuneri favorabile (care țin, în final, de competența decizională a Camerei Deputaților), sunt și implementabile, din perspectiva provocărilor descrise mai sus.
Alte măsuri pe termen scurt avute în vedere de către autorități sunt limitarea puterii instalate maxime aprobate prin ATR la necesarul de autoconsum sau obligația ca prosumatorii noi să instaleze și capacități de stocare. Pe un orizont de timp de 2-3 ani, limitarea puterii maxime va fi greu de evitat. După cum am arătat, o astfel de limitare este pe cale a surveni deja prin limitarea de putere pentru care se efectuează compensare cantitativă la 200 kW. Dar, pe termen mai lung, este necesară o reașezare mai amplă a bazei legale și de reglementare a prosumatorilor în România.
Fenomenul prosumatorului în povestea tranziției energetice
În primul rând, dată fiind amploarea și viteza tranziției energetice, pentru care fenomenul prosumatorilor reprezintă o latură definitorie, cu trecerea la electrificarea rapidă a economiei în defavoarea consumului de combustibili fosili, necesitatea de dezvoltare și adaptare a rețelelor de distribuție, dar și a sistemului de transmisie, nu mai poate fi susținută numai pe bază de tarif reglementat. Sunt necesare fonduri publice, europene și naționale – inclusiv instrumente financiare bazate pe valorificarea certificatelor de carbon, precum Fondul pentru Modernizare – pentru a susține investițiile companiilor de distribuție în rețele.
În prezent, Fondul pentru Modernizare include o schemă multianuală de susținere pentru extinderea și modernizarea rețelelor de distribuție, lansată în octombrie 2022, în valoare totală de 1,1 miliarde de euro, din care prima tranșă solicitată pentru finanțare este de 100 milioane euro. Termenul limită al apelului necompetitiv de proiecte este 30 iunie 2024. Până la 2 octombrie 2023, au fost depuse 51 de proiecte, în valoare totală de 5,06 miliarde de euro, din care 3,27 miliarde de euro reprezintă valoarea sprijinului nerambursabil solicitat, ceea ce arată un răspuns foarte încurajator.
Estimarea companiilor de distribuție de energie electrică este că necesarul de investiții până în 2030 este de peste 10 miliarde de euro, ceea ce va justifica o reluare a acestei scheme de susținere pentru noi investiții.
Desigur, este necesar ca o barieră importantă să fie înlăturată: aceste noi active, finanțate parțial din fonduri europene, vor trebui incluse în baza de reglementare, pentru ca operarea și mentenanța lor să poată fi suportată de către distribuțiile de energie electrică. În prezent, acest lucru nu este permis. Apoi, pentru planificarea la timp și accesul prompt al OD la astfel de fonduri, statul poate avea în vedere finanțări punte, cu rol de buffer financiar, utilizând, de exemplu, resursele AFM.
În al doilea rând, dinamica prezentă a expansiunii fenomenului prosumatorilor pune sub semnul întrebării necesitatea de a continua subvenționarea prin programul Casa Verde Fotovoltaice în aceeași formă. Pe de o parte, pentru facilitarea integrării prosumatorilor în rețea, subvențiile ar trebui adresate unor instalații mai complexe, care să includă și sisteme de stocare în baterie – eventual și pompe de căldură și/sau stație de încărcare pentru vehicul electric. Pe de altă parte, subvențiile vor trebui să capete o valență socială, cu un program dedicat pentru gospodăriile cu venituri reduse.
În al treilea rând, cadrul de reglementare trebuie să facă pași către introducerea tarifului binom, prin care vor fi descătușate rezervele de servicii de flexibilitate aduse de prosumatori, prin translatarea curbei de sarcină de la vârful de consum în afara orelor de vârf (load shifting), dar și prin diminuarea vârfului de sarcină mulțumită auto-consumului (peak shaving). Actualele discuții din jurul chestiunii prosumatorilor vor impulsiona, probabil, un astfel de progres. În orice caz, ANRE pare interesată să le abordeze.
Radu Dudău
Este președintele Energy Policy Group (EPG).
În 2015 a coordonat elaborarea Strategiei Energetice a României – 2016-2030, cu perspectiva anului 2050. Din 2021 este membru în Agora Council for Europe. De asemenea, este membru al Grupului de lucru Green Deal task-and-finish group în cadrul European University Association (EUA).
Industria energiei solare în plină expansiune
Conform unui nou raport, anul 2022 va rămâne în istoria recentă ca fiind anul în care energia solară a cunoscut cel mai mare adaos de capacitate energetică, determinată de creșterea prețurilor la energie, de stabilizarea lanțului de aprovizionare și de programele de redresare post-pandemică.
Conform unui nou raport Global Market Outlook For Solar Power 2023 – 2027, anul 2022 va rămâne în istoria recentă ca fiind anul în care energia solară a cunoscut cel mai mare adaos de capacitate energetică, determinată de creșterea prețurilor la energie, de stabilizarea lanțului de aprovizionare și de programele de redresare post-pandemică.
ESMAP (Global Photovoltaic Power Potential by Country) pentru România ne furnizează o valoare de 3,574 kWh/m2 pe zi, iar acest lucru ne plasează pe locul 182. În ansamblu, perspectiva pentru energia solară în România este una pozitivă în ciuda numeroaselor provocări și obstacole în calea unei extinderi mai ample, legate de infrastructură, reglementare, finanțare și conștientizare publică. Sectorul se află într-o creștere constantă (20,000 prosumatori în Septembrie 2022), numeroase parcuri solare și instalații fotovoltaice au fost construite în diverse regiuni ale țării în condițiile în care un hectar de teren echipat cu panouri solare poate genera în medie 1252 MWh de energie electrică pe parcursul unui an în România. De notat este faptul că doar prin utilizarea a 0,22% din suprafața nepopulată a țării noastre, cu ajutorul sistemelor fotovoltaice s-ar putea asigura întreg necesarul național de energie electrică.
În 2022, la nivel global au fost înregistrați 239 GW de noi capacități solare, marcând încă un record istoric și înregistrând o rată de creștere anuală impresionantă de 45%, cea mai mare din 2016. Drept urmare, capacitatea solară totală instalată la nivel mondial a depășit pragul de 1 Terawatt la începutul anului 2022 și s-a ridicat la aproape 1,2 TW la sfârșitul anului, cu o creștere de 25% față de nivelurile din 2021.
În fiecare oră, Pământul primește o cantitate suficientă de energie pentru a susține consumul planetar pe o perioadă de un an. Deși în prezent reușim să convertim în energie electrică doar o mică fracțiune din această energie solară disponibilă, în viitor vom putea optimiza și utiliza din ce în ce mai mult această resursă, cu costuri semnificativ mai mici comparativ cu energia convențională.
Investiția în sisteme fotovoltaice este un „must do”, mai ales în contextul creșterii prețurilor la energie de la începutul anului 2023
În anul 2022, perturbările semnificative din lanțul de aprovizionare, consecințele persistente ale COVID-19 și presiunea inflaționistă, amplificate în parte de războiul din Ucraina, au condus la prima creștere a costului nivelat al energiei electrice (LCOE) pentru energia solară în peste un deceniu.
Mai exact, în ceea ce privește industria solară, prețul polisiliciului a urmat o traiectorie ascendentă în ultimii doi ani, atingând un nivel maxim de aproximativ 38 USD/kg în decembrie 2022, comparativ cu puțin sub 10 USD/kg la începutul anului 2021, conform datelor furnizate de BloombergBNEF. De asemenea, prețurile altor produse din întregul lanț valoric au înregistrat o creștere rapidă.
Astfel, acest cost a crescut de la 36 USD/MWh în 2021 la 60 USD/MWh în 2023, reprezentând cea mai accentuată creștere în comparație cu alte tehnologii energetice. Cu toate astea, chiar și în urma acestei creșteri, energia solară rămâne semnificativ mai ieftină decât orice combustibil fosil sau energia nucleară, luând în considerare tendința generală de creștere a prețurilor tehnologiilor energetice.
Chiar și în aceste circumstanțe, energia solară fotovoltaică rămâne semnificativ mai accesibilă decât noile combustibili fosili și energia nucleară. În plus, prețurile materialelor au început deja să scadă în ultimele luni și este de așteptat să revină în mare parte la nivelurile pre-pandemice în viitorul apropiat.
Cheia pentru a asigura prosperitatea economică, durabilitatea și sănătatea mediului, creând în același timp noi locuri de muncă cu un aport ridicat la nivel local și oferind o mai mare autonomie energetică, precum și o reducere a sărăciei energetice, constă în implementarea unui sistem energetic eficient, bazat pe surse regenerabile și gratuite, cum ar fi energia solară.
Avem ca obiectiv național eliminarea treptată a utilizării energiei pe bază de cărbune până în 2032, ceea ce se estimează că va spori adoptarea energiei durabile, în special a turbinelor eoliene și a instalațiilor solare fotovoltaice. Potrivit prognozelor realizate de compania de date și analize "Global Data", se estimează că capacitatea fotovoltaică a României va înregistra o creștere semnificativă între 2021 și 2030, de la 1,39 GW în 2020 la 4,25 GW în 2030.
În comparație cu alte tehnologii de generare a energiei electrice, energia solară nu are rival în ceea ce privește expansiunea sa. Anul trecut, energia solară fotovoltaică a reprezentat două treimi din totalul noilor capacități de energie regenerabilă instalate, înregistrând cea mai mare rată de creștere (24%) în producția de energie electrică din toate tehnologiile de generare a energiei. Însă trebuie menționat că energia solară acoperă doar 4,5% din cererea globală de energie electrică, în timp ce peste 70% din această cerere este satisfăcută de surse neregenerabile.
Situația la nivel mondial pentru anul 2022
Industria energiei solare a înregistrat instalații record, iar această performanță remarcabilă a fost impulsionată în mare măsură de China, care se afirmă în mod incontestabil ca lider mondial al pieței solare.
China a adăugat aproape 100 GW de capacități solare într-un singur an, înregistrând o rată de creștere anuală uriașă de 72%.
Statele Unite ale Americii au traversat un an plin de turbulențe, dar au reușit să-și păstreze poziția de a doua cea mai mare piață solară din lume ca mărime, în ciuda unei scăderi anuale de 6%, ajungând la 21,9 GW de noi capacități instalate. În același timp, India a continuat procesul de revenire, înregistrând o creștere semnificativă de 23% și adăugând 17,4 GW de capacități solare noi.
Raportându-ne la primele cinci țări, Brazilia a înregistrat o creștere semnificativă, dublându-și rata de instalare și adăugând 10,9 GW de capacități solare noi. În același timp, Spania a devenit cea mai mare piață solară din Europa, adăugând 8,4 GW de noi capacități. La nivel regional, dominația Chinei a contribuit la creșterea cotei din regiunea Asia-Pacific la 60%, în timp ce Europa a menținut o cotă stabilă de 19%, iar America de Nord a înregistrat o scădere la 17%.
Australia continuă să fie în fruntea clasamentului în ceea ce privește capacitatea solară instalată pe cap de locuitor, cu o valoare impresionantă de aproximativ 1,2 kW/cap de locuitor. De asemenea, Olanda a depășit pragul de 1 kW/cap de locuitor, alăturându-se astfel țărilor cu performanțe remarcabile în acest domeniu. Aceste cifre sunt semnificativ mai mari decât media globală estimată de 144 W/cap de locuitor.
Expansiunea puternică a sectorului solar a generat un număr record de piețe solare, în principal în țările "dezvoltate". Numărul de piețe solare la scară GW, adică țările care au instalat cel puțin 1 GW de capacitate solară, a crescut de la 17 în 2021 la 26 în 2022. Conform raportului, se estimează că numărul de piețe la scară GW va ajunge la 32 în 2023, 39 în 2024 și cel puțin 53 în 2025.
Situaţia curentă şi previziuni pentru România
Situația din România legată de energia solară este una promițătoare.
În ultimii ani, s-au înregistrat progrese semnificative în dezvoltarea și implementarea sistemelor de energie solară în țară precum:
Numeroase parcuri solare și instalații fotovoltaice au fost construite în diverse regiuni ale țării, contribuind la creșterea capacității de producție a energiei solare.
Guvernul român a adoptat politici și măsuri pentru promovarea energiei regenerabile, inclusiv a energiei solare, prin intermediul unor scheme de sprijin și stimulente.
Potențialul solar al României este considerabil, având în vedere condițiile climatice favorabile și nivelurile ridicate de radiație solară.
În România, consumul pe cap de locuitor este de aproximativ 2600 kWh/an. Pentru o populație de 19 milioane de locuitori, ar însemna un necesar anual de energie electrică de 50TWh. Împărțit la cele 8760 de ore ale unui an, rezultă o cerință medie de putere de 5700 MW.
Primul indicator ce ne arată potențialul țării noastre este iradierea orizontală globală, G.H.I., exprimată în kWh/m2. Reprezintă media zilnică a energiei solare globale primite de 1 m2 de teren orizontal, facută la nivelul întregii țări.
ESMAP (Global Photovoltaic Power Potential by Country) pentru România ne furnizează o valoare de 3,574 kWh/m2 pe zi, iar acest lucru ne plasează pe locul 182 (din 191 de țări și 18 teritorii incluse în clasament), la o primă vedere (superficială) nu foarte poziție optimistă și mobilizatoare. Se demonstrează însă prin calcul că doar prin utilizarea a 0,22% din suprafața nepopulată a țării noastre, cu ajutorul sistemelor fotovoltaice s-ar putea asigura întreg necesarul național de energie electrică.
Un alt indicator extrem de important în evaluarea potențialului fotovoltaic neexploatat al unei țări este reprezentat de suprafața echivalentă PV. Acesta indică procentul din suprafața țării care ar putea fi utilizată pentru a produce, prin instalarea de panouri fotovoltaice, întreaga cantitate de energie electrică necesară. Deși reprezintă o convenție cu un caracter mai degrabă teoretic, acest indicator are un impact ușor de înțeles și poate oferi o perspectivă asupra potențialului real al energiei solare într-o țară.
Astfel, un hectar de teren echipat cu panouri solare poate genera în medie 1252 MWh de energie electrică pe parcursul unui an în România. Având în vedere această relație direct proporțională în termeni de suprafață (exprimată în hectare), putem calcula potențialul fotovoltaic neexploatat al țării prin determinarea suprafeței necesare pentru a produce întreaga cantitate de energie electrică necesară.
Pentru a obține o estimare realistă a potențialului fotovoltaic al unei țări, este important să luăm în considerare doar zona cunoscută sub denumirea de "zonă 1". Aceasta exclude suprafețele acoperite de păduri, ape, zonele urbane sau industriale, terenurile foarte accidentate sau aflate la distanță mare de centrele de activitate umană.
În cazul României, conform datelor furnizate de Global Solar Atlas, realizat de compania SOLARGIS, zona 1 reprezintă aproximativ 75,8% din întreaga suprafață a țării, adică aproximativ 180,000 km² dintr-un total de 237,547 km².
Cu aceste informații, putem trage concluzia că cei 400 km² necesari pentru a acoperi teoretic întregul necesar de energie al țării reprezintă doar o mică parte, adică aproximativ 0,22% din zona 1 disponibilă.
Însă există încă provocări și obstacole în calea unei extinderi mai ample a energiei solare în România. Acestea includ aspecte legate de infrastructură, reglementare, finanțare și conștientizare publică. Cu toate acestea, se observă o creștere continuă a investițiilor și interesului pentru energia solară în țară.
În septembrie 2021, în România existau aproximativ 20.000 de prosumatori înregistrați. Acestea includ atât persoane fizice, cât și persoane juridice care dețin și utilizează instalații de producție a energiei regenerabile pentru consumul propriu. Totuși, este important să menționăm că numărul prosumatorilor poate fi în continuă creștere, întrucât interesul pentru utilizarea energiei regenerabile, în special a energiei solare, este în creștere în România.
Este esențial să înțelegem că odată cu creșterea numărului de prosumatori nu vom avea doar o mai mare parte a energiei produse din surse regenerabile, vom contribui la reducerea dependenței de importurile de energie, spori bunăstarea consumatorilor și crește reziliența atât la nivel național cât și la nivel individual.
În ansamblu, perspectiva pentru energia solară în România este una pozitivă, iar sectorul se află într-o creștere constantă, cu potențialul de a juca un rol important în mixul energetic al țării și în reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Previziuni pentru anul 2023 și nu numai
Mulți experți din domeniul energiei solare sunt încrezători că, după un an 2022 excepțional, este posibilă o creștere semnificativă și în 2023. Se pune mai degrabă întrebarea cât de semnificativă va fi această creștere, având în vedere graficul de mai jos, care evidențiază poziția dominantă a energiei solare în anul 2022.
Potrivit raportului "Global Market Outlook for Solar Power", scenariul mediu estimează că în 2023 vor fi instalate 341 GW de noi capacități solare la nivel mondial, reprezentând o creștere impresionantă de 43%. Această creștere ar putea chiar depăși pragul de 400 GW datorită condițiilor de piață îmbunătățite.
Se preconizează că implementarea energiei solare va continua în următorii patru ani, cu 401 GW adăugați în 2024, și o piață solară de 617 GW atinsă în 2027. Astfel, capacitățile operaționale totale vor depăși 2 TW la începutul anului 2025 și vor ajunge la 3,5 TW până la sfârșitul anului 2027. Aceste proiecții indică o expansiune semnificativă a capacităților solare la nivel global.
Agenția Internațională pentru Energie (IEA) estimează că în anul 2023 vor fi investite aproximativ 380 de miliarde de dolari în energia solară, depășind în premieră investițiile în industria petrolieră. Fiecare criză are caracteristicile sale unice și, deși pandemia COVID-19 a generat dificultăți în lupta împotriva schimbărilor climatice, criza energetică recentă a avut un efect opus, concentrând atenția asupra surselor de energie regenerabilă, iar energia solară a devenit un pilon principal în reducerea dependenței de sursele de energie derivate din combustibili fosili.
Mădălina Nechifor
Doctorand la ”Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată”, Universitatea Tehnica ”Gheorghe Asachi” din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina - "Acoperișul tău Solar" este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.
7 motive pentru care regenerabilele sunt mai bune decât energia nucleară
O analiză în detaliu arată că energia nucleară este mai puțin avantajoasă ca și instrument de tranziție energetică comparativ cu regenerabilele.
Energia nucleară pare să ofere soluția ideală pentru tranziția energetică. Cu toate ca nu produc emisii directe de CO2, centralele nucleare pot oferi o cantitate considerabilă de energie fără să fie dependente de condițiile de mediu (soare, vânt, nivelul apei). În acest context, nu ar fi mai bine să ne focusăm pe investiții în centrale nucleare ca și instrument de tranziție energetică?
O analiză în detaliu arată că energia nucleară este mai puțin avantajoasă ca și instrument de tranziție energetică comparativ cu regenerabilele.
Costul investiției/construcției - pentru capacități similară de energie ar trebui să plătim de 3 ori mai scump (costurile de construcție) pentru o centrală nucleară față de un parc eolian.
Timpul de construcție - pentru o centrală nucleară este între 5 și 10 ani, în timp ce pentru regenerabile - între 1 și 3 ani (în dependență de tip și locație).
Prețul energiei produse - poate fi de 5 ori mai mic pentru sursele regenerabile decât energia nucleară.
Integrare în sistemul energetic - energia nucleară și regenerabilele nu se completează bine în cadrul aceluiași sistem energetic. Practic cu cât mai multă energie nucleară avem în sistem, cu atât mai puține regenerabile putem desfășura.
Siguranța și securitatea națională - o capacitate nucleară largă poate deveni un factor de risc, atât ca rezultat a unor cauze naturale (secete, inundații, cutremure) cât și antropice. Astfel scoaterea din funcțiune a unei centrale nucleare poate pune în pericol întreg sistemul energetic național.
Reducerea poluării - studiile arată că țările care au ales să investească în energia nucleară nu au reușit să reducă emisiile de gaze cu efect de seră, în comparație cu țările ce au investit în regenerabile.
Eficiența energetică - având în vedere costurile de construcție, operare și costul energiei produse, centralele nucleare nu sunt cea mai eficientă și la îndemână soluție la momentul actual.
Investitii, timp de construcție și prețul energiei
Investiții
Costul de construcție al unei centrale nucleare noi este ridicat. Asemenea centrale necesită investiții mari, pentru că în momentul de față se pot construi doar în capacități foarte mari ca sa justifice investițiile. De exemplu, pentru centrala nucleara Hinkley Point C din Marea Britanie, unde construcția a început în 2016, a fost estimat un cost de construcție de aproximativ €21 miliarde, deși cinci ani mai târziu, in plin proces de constructie, costul investiției a fost ajustat, astfel ajungând la €27 miliarde. Centrala ar urma să asigure 7% din necesarul de electricitate al țării. Prin comparatie, dacă aceeași cantitate de energie ar fi asigurată din energie eoliană, costul unei asemenea investiții s-ar rezuma undeva la €9 miliarde de euro.
Prin urmare, in cazul acestei centrale, investiția este de trei ori mai mare decât alternativa regenerabilă. Deci costă de trei ori mai mult să reducem aceeași cantitate de carbon, cel puțin dacă este să ne rezumăm la costul inițial al investiției.
Mai nou anunțatele reactoare modulare de mici dimensiuni (SMR - Small Modular Reactors), în care și România vrea să investească, nu sunt cu mult mai diferite. Reprezintă o tehnologie încă netestata, relativ departe de maturitate comercială. Când tehnologia va fi disponibilă, prețul va fi mai degrabă unul piperat, la fel ca la orice tehnologie nouă pe piața.
Asta nu înseamnă că nu este nevoie de inovație și cercetare în cercetarea nucleară. Totuși este cel puțin iresponsabil ca guvernele să-și pună baza într-o tehnologie netestată, cu un calendar de implementare incert, pentru a rezolva criza climatică, ce are nevoie de soluții ce pot fi desfășurate cât mai rapid și la un cost cât mai redus.
Timp de construcție
Perioada medie de construcție a unui reactor nuclear este între 5 și 10 ani, ceea ce este o perioada lungă în plină criză climatică unde emisiile de carbon trebuie reduse cât mai devreme pentru a limita acumularea gazelor cu efect de seră în atmosferă. Mai mult, la o construcție atât de complexă și îndelungată, intarzierile pot oricând să apară, ducând la creșterea estimărilor de preț (mai ales dacă luăm în calcul și rata inflației).
Pentru o centrală nucleară, cu cât se întârzie punerea în funcțiune, cu atât costul final de construcție este mai mare. Iar un bun exemplu în acest sens vine chiar din Franța (țară care susține puternic proliferarea energiei nucleare), unde extinderea centralei nucleare din Flamanville cu un nou reactor a început din 2007 și încă este neterminată, depășind atât bugetul (de până la 5 ori) cât și timpul de construcție estimat inițial (până în 2012).
Hinkley Point C este construită cu aceeași tehnologie ca noul reactor din Flamanville, iar problemele par a fi legate de erori în designul reactoarelor. Dacă este să comparăm cu sursele eoliene, timpul de construcție este între 1 și 3 ani, în funcție de tipul tehnologiei și locație (pe uscat sau pe mare). În primul an de funcționare, centralele eoliene compensează pentru energia consumată și emisiile de carbon din procesul de producție, având deja ani de producție în spate în timpul în care o centrală nucleară ajunge să fie construită.
Prețul energiei
In general, prețul energiei din surse nucleare nu este unul mic, și nici nu sunt indicații că acesta ar scădea în viitor. De fapt, energia nucleară este singura tehnologie unde prețul capacităților noi a crescut în ultimii ani, pe când prețul tuturor tipurilor de energie regenerabilă a scăzut. Astăzi, prețul unui MWh de electricitate produs de o centrala nucleară variază între €115 și €180. Prin comparație, prețul energiei eoliene sau fotovoltaice este jumătate din această sumă. În unele cazuri, prețul regenerabilelor poate fi de cinci ori mai mic. Prețul fix al electricității stabilit pentru Hinkley Point C va fi de ~€126/MWh (dependent de inflație), un preț bun în 2016 comparativ cu sursele eoliene offshore (aproximativ €145/MWh), dar un preț mare astăzi, când prețurile pentru instalații eoliene offshore au ajuns la circa €77/MWh, centrala nucleară nefiind nici pe departe terminată.
Energia nucleară poate fi mai ieftină și comparabilă cu prețul electricității din surse regenerabile, dar doar in cazul centralelor nucleare depreciate, aflate la finalul vieții, sau atunci când sunt făcute investiții de extindere a duratei de operare a centralelor de generație mai veche. Probabil de aici apare și confuzia prețului competitiv al energiei nucleare, dar este incorect sa comparăm capacitățile noi de regenerabile cu cele nuclear existente.
Totuși, există și alte costuri suplimentare atunci când discutăm despre energia nucleară, dar pe care nu se pune un preț pentru că nu se știe care este acest preț. Acestea se referă la costul dezafectării centralelor vechi, tratamentului și stocării deșeurilor radioactive, unt preț care în cele din urmă este plătit tot de consumatori. În Europa, un raport al Comisiei Europene indică costuri de peste €250 miliarde până în 2050 dedicate manipulării doar acestor deșeuri.
Integrare în sistemul energetic
Centralele nucleare nu sunt afectate de viteza vântului, de lipsa radiației solare sau de nivelul apei (deși centralele nucleare sunt dependente de o sursă mare de apă pentru procesul de răcire) ceea ce le dă posibilitatea de a produce energie în mod constant fără emisii directe de gaze cu efect de seră. Dar centralele nucleare și energia regenerabilă (cel puțin, la capacitățile necesare pentru decarbonizare) nu pot conviețui, sau cel puțin, nu o pot face într-un mod eficient.
Incompatibilitatea dintre nuclear și regenerabile
Energia nucleară operează în mod constant, inflexibil, oferind puțin spațiu pentru ajustarea capacității de producție. Acest lucru se datorează faptului că odată “pornită”, o centrală nucleară nu poate fi oprită rapid. Nu există acel întrerupător pe care îl putem folosi relativ simplu, energia produsă de centrala nucleară trebuie consumată.
Energia regenerabilă de cealaltă parte, operează în mod flexibil, în funcție de condițiile de mediu. În teorie cele două ar urma să se completeze, totuși dacă simulăm interacțiunea între aceste două surse de energie vom observa o neconcordanță/lipsa unei “simbioze energetice”.
Figura de mai jos ilustrează cum ar funcționa un asemenea sistem dominat de energia nucleară pe parcursul a 500 de ore dintr-un an. Exemplul nu se referă la un an sau o țară anume, ci ilustrează relația dintre nuclear și regenerabile.
În acest exemplu, consumul de electricitate (linia albastra) ar fi asigurat în mare parte din surse nucleare (banda roșie). Problema intervine atunci când încercăm să adaugăm energie eoliana acestei producții. Cum regenerabilele (in gri) operează fluctuant, acestea vor produce fie prea multa, fie prea puțină energie comparativ cu cererea.
Când turbinele eoliene produc mai multă energie, aceasta ori merge pentru export, dacă exista cerere și interconexiuni, ori sunt închise, tocmai când condițiile sunt cele mai propice pentru producții mari. Când regenerabilele produc prea puțină energie, restul de cerere trebuie suplinit de centrale pe combustibili fosili. Iar aceste situații se produc pentru că reactoarele nucleare nu pot opera flexibil ca regenerabilele, practic excluzându-se reciproc. Nuclearul limitează capacitatea de regenerabile ce poate fi inclusă în sistemul energetic: cu cât mai multă energie nucleară, cu atât mai puțin spațiu pentru regenerabile.
Aceasta este un exemplu simplificat, componentele unui sistem energetic fiind diverse, atât pe partea de producție cât și pe partea de consum și stocare. Dar ideea de bază rămâne, și anume că energia nucleară complică calea spre un sistem fără emisii de carbon, tocmai pentru că implică necesitatea producerii unor părți mari din energie dintr-un combustibil, cel mai probabil din origine fosilă. Cu cât energia nucleară acoperă o parte mai mare din producție, cu atât limitează capacitatea de producție din regenerabile, sau o pune într-o situație unde mari părți din producție nu pot fi folosite, tocmai atunci când prețul energiei este cel mai mic.
Un studiu recent confirmă aceeași incompatibilitate, deși mai mult din prisma atașamentelor naționale. Acesta explică că de obicei țările ce prioritizează energia regenerabilă nu investesc și în energia nucleară, și vice-versa. Datele pentru cele 123 de țări incluse în studiu arată că de-a lungul a 25 ani țările care au preferat să investească în regenerabile au rezultate mai bune în scăderea emisiilor de CO2 în comparație cu țările care au investit în energia nucleară. Mai mult decât atât, se pare că țările care au preferat energia nucleară nu au înregistrat reduceri semnificative a emisiilor.
Eficienta energetica
Investițiile in energie nucleară subminează țintele de eficienta energetică ale UE, și anume - Energy Efficiency First, esențială în toate țintele de decarbonizare până în 2030 și 2050. Acest principiu cere ca aspectele legate de planificarea energetică și investiții în energie să ia în considerare soluții eficiente atât la nivelul costurilor cât și producerii, transmisiei și consumului de energie. Ori energia nucleară nu este eficientă la nivelul costurilor (așa cum este explicat mai sus), producției, sau la transportul și consumului acesteia:
In medie, eficiența unei centrale nucleare este de 33%. In alte cuvinte, doar o treime din energia extrasă din uraniu este folosită, restul de 66% este risipită sub forma de căldură. O centrală electrică pe gaz are o eficienta de 60%, iar o centrală de cogenerare (electricitate și căldură) are o eficiență de 80-90% atunci când căldura poate fi folosită într-o rețea de termoficare urbană. Și căldura produsă de o centrală nucleară ar putea fi folosită, doar că fiind vorba de centrale foarte mari, departe de zonele urbane, doar un mic procent din aceasta energie poate fi folosit.
Transportul din puncte centralizate (locația centralei) va pune presiune pe rețelele naționale de transport și distribuție. Având în vedere concentrarea teritorială a producției de energie, atât transportul cât și distribuția acesteia pot necesita investiții adiționale pentru extinderea infrastructurii. Pentru a putea transporta o cantitate foarte mare de energie dintr-un singur punct de producere către consumatorii din toată țara am avea nevoie să investim mult în îmbunătățirea sistemului național de transport și distribuție.
Energia regenerabilă este mult mai ușor distribuită în rețeaua electrică, având în vedere dispersarea teritorială a acesteia. O rețea mai diversă, cu mulți producători distribuiți regional e mai rezilientă, poate evita vârfurile de producție și consum, iar energia se poate mișca în ambele sensuri în rețea, grație prosumatorilor și oportunităților de stocare.
Independența și securitatea energetică
Stabilitate
Energia nucleară nu oferă acea stabilitate rețelei de energie așa cum este pretins, mai ales în cazurile unde sistemele energetice sunt dependente în proporție mare de aceasta.
Centrale nucleare sunt construcții complexe ce pot deveni sensibile la perturbații ale condițiilor de mediu, evenimentelor climatice sau cauzelor antropice. De exemplu, în perioade de secetă extinsă sau valuri de căldură (din cauza cantităților mici de apa pentru răcire), la fel și în cazul inundațiilor asemenea centrale trebuie închise, in caz contrar fiind un pericol.
Putem observa exemplul Franței, unde 70% din electricitate vine din surse nucleare. În Decembrie 2021, operatorul EDF a anunțat închideri la patru centrale nucleare, în parte pentru inspecții periodice (ce durează câteva luni de zile) dar și pentru ca au fost identificate anomalii ce au legătură cu coroziunea la sistemele de injecție de urgență. Alte închideri sunt programate și pentru alte centrale ce folosesc aceeași tehnologie, ceea ce pune rețeaua electrică din Franța într-o situație dificilă, mai ales în mijlocul iernii și al crizei energetice, cu posibile căderi de tensiune sau chiar întreruperi ale transmiterii energiei electrice.
Accidente și siguranța
Accidentele la centralele nucleare pot fi un risc extrem de mare. Deși accidentele la centralele nucleare sunt relativ rar întâlnite, nu ar trebui să neglijăm riscul asociat acestor accidente. Atât catastrofa nucleară de la Cernobâl cât și cea din Fukushima arată foarte clar că riscurile unor astfel de accidente sunt enorme. De aceea, Franța a decis să investească adițional încă €100 - €200 miliarde în centralele sale după evenimentul de la Fukushima.
Dincolo de riscurile tehnice nu putem exclude și riscurile unor acțiuni ostile premeditate (posibile acțiuni ostile din extern), centralele nucleare pot reprezenta un factor de risc.
Orice criză legată de o centrală nucleară poate duce la o cădere a întregului sistem energetic național. Practic dacă într-o bună zi am pierde 20-30% din energia produsă la nivel național din cauza ănchiderii unei centrale nucleare, nu am avea cu ce să substituim această pierdere.
Din cauza dispersiei teritoriale a regenerabilelor, precum și a capacităților instalate relativ mici/parc riscul pierderii unei părți însemnate a capacității de generare ca rezultat a unei crize antropice sau naturale este mult mai mic.
Un alt aspect ce nu trebuie neglijat este cel legat de sursele de uraniu, sursa de energie prima a centralelor nucleare. Susținătorii energiei nucleare considera ca aceasta ne poate oferi o mai mai mare independentă de importurile de gaz natural, din țări ca Rusia. Totuși, uraniul este o materie primă ce trebuie importată din țări terțe UE, multe dintre ele neoferind o mai mai încredere decât Rusia. In prezent, Nigeria este cel mai mare exportator către UE, locul doi fiind tot Rusia, iar pe locul trei Kazahstan. Sigur, uraniul poate fi importat și din Canada sau Australia, țări mai stabile și mai apropiate UE, dar este dificil să discutăm de independență energetică cât timp încă rămânem la discreția altor țări.
Lăsăm în grija viitorului ce am putea rezolva astăzi
Prezentul articol a urmărit să aducă în atenție unele din cele mai importante aspecte legate de energia nucleară ce nu trebuie omise atunci când discutăm de atingerea țintelor climatice ale UE. Energia nucleară nu este, si nu va deveni, cel puțin în nu următoarele două-trei decenii, o alternativa mai fezabilă decât energia regenerabilă, tocmai din motivelor expuse mai sus. Deși este o dorința la nivel European de a oferi nuclearului mai multe șanse prin noua taxonomie a UE, la fel ca in cazul regenerabilelor, pentru decarbonizarea sistemului energetic, asemenea demersuri devin cel puțin iresponsabile și chiar pun în pericol atingerea țintelor propuse. Astefel, investițiile în nuclear devin o diversiune de la adevăratele soluții, lăsând în grija viitorului ceea ce am putea rezolva astăzi.
Cu noile standarde de siguranță propuse pentru noile centrale nucleare nu cunoaștem cât ne vor costa noile investiții. La acestea se vor adăuga costurile pentru dezafectarea (unde la fel, avem foarte puțină experiență și depozitarea deșeurilor radioactive), făcând ca în final costurile sa fie ridicol de mari.
Nuclearul are astăzi un rol important în sistemul energetic European, și deși pare paradoxal, centralele aflate azi în funcțiune ar trebuie păstrate până la finalul ciclului de viață (chiar extinse acolo unde este posibil), în timp ce ne axăm pe reducerea centralelor cele mai poluante și până construim destulă capacitate pe regenerabile. Dar cel puțin din punct de vedere socio-economic, acesta ar trebui sa fie cam singurul rol al nuclearului, să susțină implementarea regenerabilelor printr-o ieșire graduală din mixul energetic european.
Dr. Andrei David Korberg
deține o diplomă de doctorat obținută în cadrul grupului de planificare sustenabilă a energiei la Universitatea Aalborg, din Danemarca. Munca sa constă în modelarea și analiza sistemelor energetice regenerabile, axată pe rolul combustibililor regenerabili în transport, dar și ca parte a întregului sistem energetic. Andrei este absolvent al masterului Orașe Sustenabile din cadrul aceleiași universități și a lucrat ca stagiar la Asociația Europeană a Pompelor de Căldură.