Beneficiile energiei regenerabile
ă e l i a g r r e e n n e E G a i ț c e r i D
Europe Direct este un serviciu destinat să vă ajute să găsiți răspunsuri la întrebările pe care vi le puneți despre Uniunea Europeană.
Un număr unic gratuit (*): 00 800 6 7 8 9 10 11 (*) Anumiţi operatori de telefonie mobilă nu permit accesul la numerele 00 800 sau pot factura aceste apeluri.
Numeroase alte informaţii despre politica Uniunii Europene în domeniul energiei regenerabile regenerabile sunt disponibile pe site-ul http://ec.europa.eu/energy/renewables/ind http://ec.europa.eu/energy/renewables/index_en.htm ex_en.htm O fișă catalografică figurează la sfârșitul prezentei publicaţii. Luxemburg: Luxem burg: Oficiul pentru Publicaţii al Uniunii Europene, 2011 ISBN 978-92-79-16999-1 doi:10.2833/6009 © Uniunea Europeană, 2011 Reproducerea Reproduce rea este autorizată cu condiţia menţionării sursei. Manuscris finalizat în octombrie 2010. Foto copertă: © iStockphoto Imaginile sunt folosite prin amabilitatea: Uniunii Europene, iStockphoto, iStockphoto, Kyran O’Neill O ’Neill în numele Centrului Centrului de Convenţii Convenţii din Dublin, Shutterstock Shutterstock Printed in Belgium T IPĂRIT IPĂRIT PE HÂRTIE HÂRTIE ÎNĂLBITĂ ÎNĂLBITĂ FĂRĂ CLOR
Cuvânt-înainte
Politica europeană în domeniul energiei regenerabile este acum mai importantă ca oricând. Energia regenerabilă are un rol vital în reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și a altor forme de poluare, precum și în sporirea siguranţei aprovizionării cu energie și susţinerea industriei Europene din domeniul energiei ecologice, industrie ce ocupă poziţia de lider la nivel mondial. Din acest motiv, liderii Uniunii Europene au decis adoptarea unor obiective naţionale obligatorii pentru creșterea cotei de utilizare a energiei regenerabile, astfel încât aceasta să atingă 20 % în întreaga Uniune până în 2020. Aceste obiective, prevăzute în Directiva privind energia regenerabilă, reprezintă „capul de afiș” al întregului cadru european de reglementare din acest domeniu. Planul european strategic pr ivind tehnologia din domeniul energetic oferă cadrul pentru dezvoltarea de noi iniţiative industriale; etichetele energetice și standardele de proiectare ecologică pentru eficienţa energetică ajută la creșterea eficienţei energetice și la reducerea consumului de energie; de asemenea, Directiva privind energia regenerabilă prevede reguli privind reducerea procedurilor administrative, instruirea forţei de muncă din domeniu, criterii de durabilitate pentru biocarburanţi și biolichide, precum și alte reforme de reglementare, pentru a asigura implementarea în masă a tehnologiei ecologice de care avem nevoie în vederea atingerii obiectivului de 20 %. Acest cadru european ar trebui să determine orientarea tuturor spre un model mai durabil de aprovizionare cu energie. Autorităţile naţionale și regionale trebuie să ia măsuri pentru reducerea obstacolelor, iar persoanele fizice, fie că sunt consumatori de energie, lucrători sau producători de energie, pot să reducă activ consumul de energie și să îi confere un caracter durabil. Această broșură schiţează cadrul de reglementare existent și explică diferitele tehnologii pe care Europa le are deja sau este în curs de a le dezvolta, pentru ca obiectivul de 20 % să fie doar primul pas spre un viitor energetic caracterizat prin emisii de carbon reduse. Am convingerea că locurile noastre de muncă, industria noastră, viitorul nostru și planeta noastră depind de aceasta. Împreună putem schimba viitorul!
Günther Oettinger
Comisarul european pentru energie
1
Cuprins
Cererea de energie regenerabilă
4
Protecţia mediului
4
Creșterea siguranţei aprovizionării cu energie
5
Impulsionarea dezvoltării economice
5
Utilizările energiei regenerabile
6
Electricitatea
6
Încălzirea și răcirea
7
Transporturile
7
Energia regenerabilă în UE – viziunea 2020
8
Schimbările climatice și obiectivele de eficienţă energetică
10
Cum pot fi atinse obiectivele?
11
Principalele tipuri de energie regenerabilă
12
Bioenergia: biomasa, biogazul și biocarburanţii
12
Energia solară
14
Energia eoliană
17
Energia oceanelor
18
Hidroenergia
19
Energia geotermală și pompele de căldură
20
Planuri de viitor
21
Energia inteligentă
21
Planul strategic privind tehnologia din domeniul energetic
22
Perspective pentru 2020 și 2030
23
3
Cererea de energie regenerabilă
Milioane de oameni din întreaga Europă încearcă să trăiască mai „curat”. Dorim să reducem poluarea și propria noastră „amprentă de carbon”, dar acest lucru pare adesea dificil. La nivel european, UE implementează politici care ne vor ajuta în acest sens. Utilizarea energiei regenerabile este una dintre modalităţile eficace de a asigura un caracter mai curat al aprovizionării cu energie. Numeroși cetăţeni ai UE își doresc să fie mai bine informaţi despre ce sunt sursele regenerabile de energie și cum pot fi ele utilizate optim. Sperăm ca această broșură să ofere informaţiile necesare.
Așadar, de ce este atât de atractivă energia regenerabilă? Răspunsul este simplu. Energia regenerabilă ne va permite să ne diversificăm sursele de energie și să reducem dependenţa excesivă de gaz, cărbune și petrol. Ea este deci calea cea mai sigură pe care o avem la dispoziţie pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și a spori siguranţa aprovizionării cu energie. În plus, în contextul unei situaţii economice incerte, industr ia tehnologiei energiei regenerabile se află într-o continuă dezvoltare, asigurând locuri de muncă și dezvoltând noi tehnologii, și ajută Europa să își menţină poziţia de lider al inovaţiei industriale globale.
Protecţia mediului Modul în care ne obţinem energia ocupă un loc important în cadrul eforturilor de a reduce poluarea și schimbări le climatice. În prezent, energia noastră provine încă în cea mai mare parte din combustibili fosili, care emană gaze cu efect de seră atunci când sunt arși pentru a produce energie. Pe de altă parte, sursele de energie regenerabile nu emit gaze cu efect de seră sau emit doar cantităţi mici pe durata lor de utilizare. Creșterea ponderii acestor surse în mixul nostru energetic va contribui la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și a „amprentei” noastre colective de carbon. O cotă de 20 % a energiilor regenerabile (1) ar putea însemna evitarea a 600-900 MtCO2 (milioane de tone de CO2) pe an. De asemenea, energia regenerabilă va contribui la reducerea poluării aerului, influenţându-ne astfel în mod direct sănătatea.
4
(1)
În raport cu consumul final brut de energie (CFBE).
Creșterea siguranţei aprovizionării cu energie
Impulsionarea dezvoltării economice
Statele membre ale UE depind din ce în ce mai mult de importurile de combustibili fosili (în special petrol și gaze naturale) pentru transporturi și producerea de electricitate. De fapt, aproximativ jumătate din energia pe care o consumăm în UE provine din importuri. Mai mult, combustibilii fosili reprezintă 78 % din consumul intern brut de energie al UE (a se vedea graficul). Așadar, Europa urmărește să își extindă gama de combustibili disponibili pentru producerea de energie și să își diversifice sursele și numărul de furnizori de asemenea combustibili. O asemenea diversificare reduce riscurile de întrerupere a aprovizionării și de volatilitate a preţurilor și încurajează eficienţa prin creșterea concurenţei în sectorul energiei. O cotă de 20 % a energiilor regenerabile ar putea reduce importurile de combustibili fosili cu 200 Mtep ( 2) pe an (3).
Energiile regenerabile au, de asemenea, un uriaș potenţial de stimulare a competitivităţii industriale a Europei. Dezvoltarea de noi surse de energie cu emisii reduse de carbon este vitală pentru a evita costurile ridicate generate de schimbarea condiţiilor climatice și de poluare, iar păstrarea poziţiei de lider a Europei în acest domeniu este vitală pentru economie. Dezvoltarea industrială ecologică de înaltă tehnologie creează noi locuri de muncă ecologice cu valoare adăugată și fructifică atuurile tehnologice ale Europei. Companiile europene domină în prezent sectorul tehnologiei energiei regenerabile la nivel global, cu peste 1,5 milioane de angajaţi și o cifră de afaceri de peste 50 de miliarde de euro. În condiţiile continuării acestei dez voltări susţinute, acest sector ar putea oferi încă un milion de locuri de muncă până în 2020, dublându-și sau chiar triplându-și cifra de afaceri.
Consumul intern brut în funcţie de combustibil (UE-27, 2008) Gaze naturale | 24,5 % Petrol | 36,5 %
Energie nucleară | 13,4 %
Surse regenerabile | 8,4 % Combustibili solizi | 17 %
Altele | 0,2 %
Sursa: Eurostat.
(2) (3)
Milioane de tone de echivalent petrol. Raportată la consumul final brut de energie.
5
Utilizările energiei regenerabile
Energia regenerabilă se poate utiliza pentru toate cerinţele noastre energetice: producerea de electricitate, transport și încălzirea locuinţelor. Diferitele tipuri de energie regenerabilă (a se vedea paginile 12-20) se pot folosi în diferite moduri, nefiind toate adecvate pentru fiecare aplicaţie. Hidroenergia și energia eoliană se folosesc exclusiv pentru generarea de electricitate, în timp ce alte surse, precum biomasa (materia organică), energia geotermală și cea solară, se pot folosi pentru a produce atât electricitate, cât și căldură.
Electricitatea Energia regenerabilă contribuie deja la producerea electricităţii pe care o folosim zi de zi, când aprindem lumina sau când ne uităm la televizor (a se vedea tabelul). Deschiderea pieţelor UE de energie către o concurenţă sporită oferă consumatorilor posibilitatea să aleagă acei furnizori de electricitate care folosesc mai multe surse de energie regenerabile.
Contribuţia surselor regenerabile la producerea de electricitate, 2008 [TWh (4) și %]
Energia eoliană
Energia solară (fotovoltaică și termală)
1,3 %
Biomasa
19 %
Hidroenergia
Energia geotermală
Electricitatea totală produsă în UE-27 Totalul generat din surse regenerabile de energie Ponderea surselor regenerabile de energie Sursa: Eurostat.
6
(4) Terawatt-oră.
20,9 %
57,7 % 1% 3 374 TWh 567 TWh 16,8 %
Încălzirea și răcirea
Transporturile
Sectorul încălzirii și cel al răcirii reprezintă jumătate din consumul final de energie din UE, alimentând locuinţele, clădirile și industria cu agent termic și producând apă caldă menajeră. Anumite surse de energie regenerabilă, cum ar fi biomasa (în prezent principala sursă regenerabilă de energie utilizată pentru încălzire), energia solară și cea geotermală, au un potenţial uriaș pentru încălzire și răcire. Totuși, cum sursele de energie regenerabile reprezintă doar 12 % din sursele utilizate în sectoarele încălzire și răcire, acest potenţial este departe de a fi atins. Este nevoie de eforturi suplimentare pentru ca tehnologia surselor de energie regenerabile să fie integrată în ramurile principale ale industriei de încălzire și răcire. De asemenea, este posibilă creșterea gradului de utilizare a centralelor de cogenerare pe bază de biomasă, care produc simultan electricitate și căldură, sporind astfel eficienţa energetică globală.
Contribuţia surselor regenerabile de energie la totalul necesarului de căldură (UE-27, 2008) Mtep
63,5
Biomasa
Energia termică solară
1,1
Energia geotermală
0,7
Pompele de căldură (5)
2,2
Totalul generat din surse regenerabile de energie
67,5
Totalul necesarului de căldură
564,7
Ponderea surselor regenerabile de energie
12 %
De-a lungul timpului, sectorul transporturilor și-a mărit nivelul de consum energetic și de emisii de gaze cu efect de seră, devenind astfel vitală creșterea eficienţei carburanţilor și reducerea emisiilor din domeniul transporturilor. Mai mult, 96 % din energia folosită pentru transport provine din produse pe bază de petrol. Biocarburanţii (combustibili obţinuţi din materie organică) sunt principalul înlocuitor al benzinei și al motorinei în transporturi, fiind disponibili la scară largă și putând fi utilizaţi la vehiculele obișnuite. Utilizarea biocarburanţilor precum biomotorina, bioetanolul și biogazul poate promova creșterea utilizării energiei durabile în transporturi și reducerea dependenţei de combustibilii fosili. De asemenea, biocarburanţii emit, în general, mai puţine gaze cu efect de seră decât combustibilii fosili și pot sprijini îndeplinirea obligaţiilor UE privind reducerea acestor emisii. Vehiculele care funcţionează cu electricitate produsă din surse regenerabile de energie reprezintă un alt mod de a spori utilizarea energiei regenerabile în sectorul transporturilor. În prezent, aceste vehicule nu sunt utilizate la scară largă , dar se preconizează că numărul lor va crește rapid.
Sursa: Eurostat.
(5)
Date obţinute din acele ţări care au raportat informaţiile disponibile.
7
Energia regenerabilă în UE – viziunea 2020
UE este un lider mondial în ceea ce privește energia regenerabilă, iar acest sector are deja o considerabilă importanţă economică. Odată cu maturizarea tehnologiilor energiei regenerabile, producţia de energie regenerabilă a crescut constant, iar costurile s-au redus. Totuși, dezvoltarea a fost neuniformă la nivelul UE, iar sursele regenerabile continuă să deţină doar o cotă mică în structura surselor de energie din UE. Deoarece nu se iau în calcul pe deplin costurile externe ale combustibililor fosili, cum ar fi impactul asupra mediului, energia regenerabilă încă nu este competitivă.
Diferite surse regenerabile de energie se află în stadii diferite de dezvoltare tehnologică și comercială. În condiţii favorabile, energia eoliană, hidroenergia, biomasa și energia solară-termală reprezintă alternative viabile din punct de vedere economic. Alte tipuri, precum energia fotovoltaică (producerea de electricitate pe baza luminii solare cu ajutorul panourilor de silicon) au nevoie de o creștere a cererii pentru a-și îmbunătăţi economiile de scară. Așadar, deși sursele regenerabile s-au făcut observate și oferă energie mai curată, este necesară creșterea cotei lor de piaţă și impunerea lor ca opţiuni economice și larg utilizate. Cifrele din această secţiune oferă informaţii privind situaţia utilizării surselor regenerabile de energie la nivelul UE. Mai multe detalii privind diferitele surse se pot găsi în capitolele următoare și pe http://ec.europa.eu/energy/renewables/index_en.htm Pentru 2010, UE și-a stabilit obiective naţionale orientative privind utilizarea energiei regenerabile pentru electricitate și transport, ale căror atingere este improbabilă. În consecinţă, UE a convenit în 2009 asupra unei directive mai stricte, care a fost adoptată unanim de Consiliu și cu o mare majoritate de voturi în Parlamentul European. Elementul-cheie al directivei este reprezentat de obiectivele naţionale obligatorii, care, în ansamblu, formează o cotă de 20 % la nivelul UE. Statele membre ale UE trebuie să elaboreze planuri naţionale de acţiune pentru a atinge valorile-ţintă și să stabilească obiective specifice pentru sectoarele electricităţii, încălzirii și răcirii, și biocarburanţilor. Planurile vor reflecta situaţia din plan naţional, cum ar fi sursele de energie regenerabile disponibile în fiecare ţară. Aceste planuri sunt disponibile pe paginile internet ale platformei Comisiei Europene privind transparenţa energiei regenerabile: http://ec.europa.eu/energy/renewables/ transparency_platform/transparency_platform_en.htm
8
Producţia de energie primară din surse regenerabile împărţită pe surse individuale (UE-27, 2008) Deșeurile solide municipale | 10 %
Biogazul | 5,1 %
Hidroenergia | 19 % Biocarburanţii | 6,9 %
Energia eoliană | 6,9 % Energia solară | 1,2 % Energia geotermală | 3,9 %
Lemnul | 47 %
Biomasa și deșeurile | 69 %
Sursa: Eurostat.
Dată fiind vulnerabilitatea particulară a sectorului transporturilor și dependenţa acestui sector de petrol, directiva privind energia regenerabilă prevede, de asemenea, o pondere minimă de 10 % care trebuie atinsă de toate statele membre ale UE privind cota energiei regenerabile (biocarburanţi și electricitate regenerabilă) în consumul global al UE de benzină și motorină pentru transporturi până în 2020. Directiva conţine criterii detaliate de durabilitate pentru biocarburanţii produși pe teritoriul său și în afara UE. Pentru a putea beneficia de sprijin financiar sau pentru a fi incluse în calculul valorii-ţintă, emisiile acestora pe parcursul ciclului lor de viaţă trebuie să fie cu cel puţin 35 % mai mici decât emisiile combustibililor fosili începând cu 2010 și cu 60 % până în 2018. Biocarburanţii nu pot fi produși
Ponderea energiei regenerabile în consumul final brut de energie
Ponderea energiei regenerabile în 2005
Obiectivul privind ponderea energiei regenerabile pentru 2020
Belgia
2,2 %
13 %
Bulgaria
9,4 %
16 %
Republica Cehă
6,1 %
13 %
Danemarca
17 %
30 %
Germania
5,8 %
18 %
Estonia
18 %
25 %
Irlanda
3,1 %
16 %
Grecia
6,9 %
18 %
Spania
8,7 %
20 %
Franţa
10,3 %
23 %
Italia
5,2 %
17 %
Cipru
2,9 %
13 %
Letonia
32,6 %
40 %
Lituania
15 %
23 %
Luxemburg
0,9 %
11 %
Ungaria
4,3 %
13 %
Malta
0%
10 %
Ţările de Jos
2,4 %
14 %
Austria
23,3 %
34 %
Polonia
7,2 %
15 %
Portugalia
20,5 %
31 %
România
17,8 %
24 %
Slovenia
16 %
25 %
Slovacia
6,7 %
14 %
Finlanda
28,5 %
38 %
Suedia
39,8 %
49 %
Regatul Unit
1,3 %
15 %
Total UE-27
8,5%
20 %
9
pe terenuri cu un grad ridicat de biodiversitate (pădure primară, pășuni, zone protejate) sau pe terenuri convertite din zone cu stocuri mari de carbon (terenuri mlăștinoase și suprafeţe dens împădurite). De asemenea, conform directivei, statele membre și Comisia Europeana trebuie să monitorizeze impactul asupra solului, apei și aerului, precum și aspectele sociale. În plus, pentru utilizarea biocarburanţilor din „a doua generaţie” (cum este bioetanolul din paie) și a electricităţii în transporturi, directiva prevede un sistem de bonificaţii. Criteriile de durabilitate pentru biocarburanţi stabilite în directivă reprezintă primele reguli obligatorii create în lume pentru durabilitatea utilizării orică ror resurse naturale. Aceste criterii au generat deja discuţii privind asigurarea utilizării durabile a resurselor în sectoare precum agricultura, precum și în alte ţări și regiuni din lume.
Schimbările climatice și obiectivele de eficienţă energetică Obiectivele privind energia regenerabilă și sursele regenerabile în transporturi vor contribui la atingerea obi ectivului UE de reducere cu cel puţin 20 % a emisiilor de gaze cu efect de seră până în 2020, în raport cu nivelul din 1990. La acest lucru trebuie să se adauge o mai mare eficienţă a utilizării energiei – de aici rezultând obiectivul creșterii cu 20 % a eficienţei energetice a UE în comparaţie cu previzionările pentru 2020 – și al reducerii consumului de combustibili fosili. Directive-cheie ale UE privind energia și schimbările climatice:
• • • • •
•
10
Energia produsă din surse de energie regenerabile (Directiva 2009/28/CE). Performanţa energetică a clădirilor – reformare (Directiva 2010/31/UE). Impozitarea produselor energetice și a electricităţii (Directiva 2003/96/CE). Cogenerarea (Directiva 2004/8/CE). Directiva revizuită privind comercializarea cotelor de emisie de gaze cu efect de seră (Directiva 2009/29/CE). Decizia privind efortul statelor membre de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră din sectoarele neincluse în sistemul de comercializare a cotelor de emisie (Decizia nr. 406/2009/CE).
Cum pot fi atinse obiectivele? Obiectivele necesită o creștere substanţială în toate cele trei sectoare de energie regenerabilă – electricitatea, încălzirea și răcirea, precum și transporturile. La rândul său, acest aspect necesită efortul concertat al tuturor guvernelor din UE, al industriei și al publicului. UE sprijină energia regenerabilă prin politicile sale, prin legislaţie, finanţare și cercetare încă din anii ‘80. În plus, implementarea legislaţiei comunitare în statele membre va duce la creșterea sprijinului, la îndepărtarea barierelor administrative de tipul regulilor de planificare excesiv de complicate, la îmbunătăţirea accesului electricităţii din surse regenerabile la reţelele publice și la o mai bună informare a consumatorilor privind produsele și instalarea acestora. Printre alte iniţiative ale UE se numără „convenţia primarilor”, prin care peste 1 800 de primari din întreaga UE s-au angajat, în numele comunităţilor lor locale, să depășească valorile -ţintă ale UE pentru 2020 privind reducerea emisiilor de carbon; de asemenea, asistenţa tehnică oferită prin iniţiativa ELENA, administrată în comun de Comisia Europeană și Banca Europeană de Investiţii, pentru a ajuta autorităţile locale și regionale să mobilizeze finanţarea pentru proiectele de energie durabilă.
Implicarea – „ManagEnergy” și campania „Energie durabilă pentru Europa” UE are mai multe programe pentru promovarea implicării mai largi a publicului în domeniul energiei regenerabile. Printr-un site interactiv, ateliere de formare și evenimente de relaţionare, iniţiativa ManagEnergy a Comisiei Europene sprijină autorităţile locale și regionale și colaboratorii acestora, cum ar fi agenţiile din domeniul eficienţei energetice și al energiei regenerabile. Campania „Energie durabilă pentru Europa”, iniţiată de Comisia Europeană, urmărește sensibilizarea publicului larg cu privire la energia durabilă, inclusiv prin Săptămâna UE a energiei durabile și Zilele energiei, și îi ajută pe toţi cei implicaţi să participe la schimbarea tabloului surselor de energie. Aflaţi cum vă puteţi implica: www.managenergy.net www.sustenergy.org
11
Principalele tipuri de energie regenerabilă
Bioenergia: biomasa, biogazul și biocarburanţii Biomasa provine din diferite tipuri de materie organică,
precum plantele energetice (seminţele oleaginoase, plantele cu conţinut de zahăr) și deșeurile forestiere, agricole sau urbane, inclusiv lemnul și deșeurile menajere. Biomasa se poate folosi pentru încălzire, răcire, producerea de electricitate și de biocarburanţi folosiţi în transporturi.
Biomasa: LahtiStreams Această centrală electrică inovatoare care folosește gazeificarea combustibililor solizi recuperaţi a fost concepută de Lahti Energia Oy din Finlanda. Tehnologia a fost deja demonstrată pentru utilizarea biomasei solide ecologice în procesul de cogazeificare pentru producerea de electricitate pe bază de cărbune. Acest proiect folosește însă tehnologia purificării gazului fierbinte și un cazan pe gaz cu un ciclu de abur la valoare ridicată, având un randament general al producerii de electricitate de peste 35 % în modul condensat, respectând astfel limitele directivei UE privind incinerarea deșeurilor. Centrala produce astfel cu 40 % mai multă e lectricitate la fiecare tonă de combustibili solizi recuperaţi decât cu cele mai noi cazane pentru incinerarea deșeurilor mixte. www.lahtistreams.com
12
Prin utilizarea biomasei se reduc semnificativ emisiile de gaze de seră. Dioxidul de carbon pe care îl eliberează biomasa în timpul arderii este contrabalansat de cantitatea absorbită în perioada cultivării plantei respective. Există însă me reu anumite emisii din procese precum cultivarea și producerea de combustibili, ceea ce face ca biomasa să nu fie complet lipsită de emisii de carbon. Diferite tipuri de biomasă folosesc diferite tehnologii și procese pentru producerea de energie organică, după cum se arată mai jos. Biomasa solidă (cum sunt lemnul și paiele) se poate trece prin
diferite procese, inclusiv ardere, piroliză, hidroliză sau gazeificare, în urma cărora se produce bioenergie. Biogazul se poate produce din deșeuri organice prin
fermentare și se poate obţine din gazul provenit din gropile de gunoi. El poate alimenta vehiculele adaptate la funcţionarea pe bază de gaz. Argumente în sprijinul utilizării biomasei
• • • • •
Diversifică sursele de aprovizionare cu energie. Înlocuiește combustibilii convenţionali cu emisii ridicate de CO2. Contribuie la reciclarea deșeurilor. Protejează și creează locuri de muncă în regiunile rurale. Menţine poziţia de lider a UE în domeniul bioenergiei.
Biocarburanţii și biolichidele își au originea în resursele regenerabile
care folosesc biomasa (materie organică sau plante). În prezent, biocarburanţii reprezintă singura resursă de energie larg răspândită care poate înlocui combustibilii fosili în sectorul transporturilor. Există două tipuri principale de biocarburanţi: biomotorina și bioetanolul. Ambii sunt combustibili lichizi, obţinuţi în prezent mai ales din recolte agricole sau plante. Biomotorina se produce mai ales din plante oleaginoase
precum rapiţa sau floarea soarelui, fiind rezultatul reacţiei dintre uleiurile vegetale și metanol. Bioetanolul se produce în special prin fermentarea zahărului
din sfecla de zahăr, diferite cereale, fructe sau chiar vin. Biocarburanţii din a doua generaţie, promovaţi explicit de
noua directivă, sunt obţinuţi în prezent din materia primă constând din biomasă celulozică. Se vor putea obţine astfel noi metode de producere a biocarburanţilor din produsele agricole, forestiere, lemn, pulpă și hârtie, inclusiv produsele secundare, precum și din deșeuri, prin procese mai complexe. Argumente în sprijinul utilizării biocarburanţilor:
•
• • • •
Sunt singura sursă regenerabilă larg răspândită care poate fi o alternativă la combustibilii fosili folosiţi în transport. Contribuie la reciclarea deșeurilor. Permit diversificarea surselor de energie pentru ţările care nu sunt producătoare de petrol. Reduc emisiile de CO2 și alte forme de poluare. Creează locuri de muncă, în special în sectorul agricol și forestier.
Toţi biocarburanţii și toate biolichidele produse cu sprijin din partea fondurilor publice din UE sau care contribuie la atingerea obiectivelor statelor membre în ceea ce privește energia regenerabilă folosită în transporturi trebuie să respecte criteriile de durabilitate prevăzute în directiva privind energia regenerabilă.
Biocarburanţii: iniţiativă tehnologică pentru producerea durabilă a biocarburanţilor Comisia Europeană și industria UE au demarat o iniţiativă importantă în domeniul tehnologiei energiei, pentru producerea durabilă a biocarburanţilor. Industria va dezvolta noi modalităţi de a converti reziduurile de biomasă în etanol și în alte produse utile folosind tehnologii avansate și inovatoare. Șase proiecte demonstrative de amploare vor viza întregul lanţ al conversiei, de la utilizarea biomasei, etapele de prelucrare intermediare și până la convertirea acesteia în produse finite în unităţi demonstrative la scară largă. Aceste șase proiecte sunt: Kacelle www.kacelle.eu LED www.ledproject.eu/en/home FibreEtOH www.upm.com/en/about_upm/media/upm_stories/ upm_is_looking_into_ethanol_production/ BIOLYFE www.biolyfe.eu OPTFUEL www.optfuel.eu BIO-DME www.biodme.eu
13
Energia solară Soarele este sursa primară de energie a lumii, iar sistemele
de energie solară pot valorifica razele soarelui ca pe o sursă de energie ecologică și cu temperatură ridicată pentru a genera căldură sau electricitate.
Energia termică solară: SOLERA Acest proiect vizează dezvoltarea unor sisteme solare de încălzire și răcire cu grad ridicat de integrare pentru locuinţe, clădiri mici de birouri și hoteluri. Obiectivul este de a utiliza căldura solară pe timp de vară pentru instalaţiile de aer condiţionat, procesul de răcire realizat de acestea bazându-se pe energia termică. Sistemul poate furniza și încălzire directă. SOLERA urmărește să demonstreze fezabilitatea
tehnică, fiabilitatea și caracterul economic al acestor sisteme. Acestea sunt concepute sub formă de pachete integrate care vor valorifica radiaţiile solare disponibile mai bine decât sistemele folosite în prezent. www.solera-project.eu
14
Transformarea radiaţiilor solare în scopul încălzirii și al răcirii are o gamă largă de aplicaţii, inclusiv pentru obţinerea apei calde menajere, încălzirea clădirilor și proceselor industriale, răcirea asistată de soare, desalinizarea și piscinele. Chiar și cele mai simple sisteme de energie termică solară pot asigura necesarul de apă caldă menajeră într-o anumită măsură (uneori ridicată). Deși sistemele de acest tip sunt, evident, mai productive în regiunile cu mult soare, randamentul acestor noi echipamente le permite acestora să contribuie cel puţin la furnizarea apei calde sau asigurarea încălzirii oriunde în UE (uneori în combinaţie cu sistemele de cazane exi stente). Energia solară se poate folosi și într-un sistem de răcire pentru a crea aer condiţionat cu sisteme de absorbţie a căldurii (după modelul frigiderului).
Pentru a produce electricitate, energia solară trebuie să fie transformată sau concentrată. Motivul este că, în momentul în care ajung pe Pământ, radiaţiile solare au o densitate adecvată pentru încălzire, dar nu și pentru generarea unui ciclu termodinamic cu randament suficient de mare pentru a putea produce electricitate. Argumente în sprijinul energiei solare:
• • • • • •
Diversifică aprovizionarea cu energie. Nu produce zgomot, emisii nocive sau gaze poluante. Creează locuri de muncă în plan local și stimulează economia locală și dezvoltarea tehnologică. Folosește o sursă de energie gratuită și inepuizabilă. Poate genera atât căldură, cât și electricitate. Necesită un nivel minim de întreţinere.
Energia termică solară: Solugas Proiectul Solugas constă în prezentarea unui sistem de energie solar-hibridă, care permite încălzirea solară directă a aerului sub presiune într-o turbină cu gaze. Turbina va fi conectată la un generator care va introduce electricitatea produsă în reţea. Printre principalele inovaţii tehnologice se numără un câmp heliostat dotat cu tehnici inovatoare de control al fluxului, un turn de testare dedicat, un receptor nou, un sistem de tubulatură pentru gazele fierbinţi și de control al fluxului, precum și o turbină cu gaze special adaptată datată cu un sistem de comandă și injecţie nou-conceput. www.solugas.com
15
Energia solară se poate transforma în electricitate folosind celule solare fotovoltaice (FV ) pentru transformarea directă a luminii în electricitate. Acest lucru se poate realiza și folosind energie solară concentrată (ESC); aceasta presupune utilizarea unor colectoare solare parabolice sau a unor turnuri solare pentru focalizarea luminii, astfel încât aceasta să încălzească un singur punct, creându-se astfel abur pentru punerea în mișcare a unei turbine. Instalaţiile FV se pot conecta la baterii pentru stocarea energiei, sau la reţeaua electrică, pentru a o alimenta. Căldura ESC se poate stoca astfel încât să se poată produce electricitate și în absenţa luminii solare.
Energia solară fotovoltaică: MetaPV MetaPV este primul proiect european demonstrativ
care pregătește sisteme tehnologice și de management pentru viitoarele reţele de distribuţie, pentru a facilita pătrunderea energiilor regenerabile. Noile sisteme fotovoltaice pot contribui la susţinerea reţelei electrice prin control activ al energiei, management energetic facilitat și adaptare la funcţionarea independentă, evitându-se necesitatea de instalare a unor reţele noi sau de sporire a capacităţii celor existente. Proiectul este în pregătire în provincia belgiană Limburg și constă în 128 de sisteme rezidenţiale de câte 4 kW și 31 de sisteme industriale de câte 200 kW. www.metapv.eu
16
Energia eoliană Energia eoliană este una dintre cele mai promiţătoare
tehnologii de energie regenerabilă, fiind un domeniu în care au avut loc numeroase realizări care au sporit randamentul generării de electricitate. Între 1991 și 2006, capacitatea cumulată a energiei eoliene din UE a crescut, în medie, cu 33 % pe an. Între 1995 și 2009, capacitatea cumulată a instalaţiilor de energie eoliană din UE a crescut de la 2 497 MW la 74 767 MW (6). Turbinele eoliene moderne extrag energia din vânt prin transferarea momentului cinetic al aerului aflat în mișcare către paletele rotorului. Puterea care poate fi generată de turbine depinde de densitatea aerului, de viteza vântului și de dimensiunea turbinei. Rotoarele celor mai multe turbine sunt orientate spre vânt și se mișcă în funcţie de direcţia vântului. Energia este concentrată într-un ax rotativ și este transformată în electricitate. Argumente în sprijinul energiei eoliene:
• • • • •
Este o sursă de energie ecologică, fără emisii de dioxid de carbon. Furnizează energie indigenă la costuri scăzute. Reprezintă deja o importantă industrie a exporturilor. Deși modifică peisajul, în jurul său se pot desfășura nestingherite activităţi agricole/industriale. Se poate implementa atât pe uscat, cât și în larg.
Energia eoliană: Twenties Twenties este cel mai mare proiect de cercetare
finanţat de UE în domeniul energiei eoliene. Obiectivul proiectului este de a realiza un progres semnificativ în dezvoltarea și implementarea de noi tehnologii care să permită consolidarea poziţiei energiei eoliene în sistemul electric al Europei. Folosind șase demonstraţii, proiectul va analiza modalităţile de înlăturare a barierelor din calea conectării energiei eoliene continentale și din larg la sistemul de electrificare. Prin aceste demonstraţii se urmărește prezentarea beneficiilor pe care le oferă noile tehnologii când li se adaugă soluţii inovatoare de management al sistemelor. www.twenties-project.eu
(6)
www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/ statistics/100401_General_Stats_2009.pdf
17
Energia oceanelor Oceanele acoperă trei sferturi din suprafaţa planetei, energia
oceanelor reprezentând deci una dintre cele mai abundente surse regenerabile de energie. Această energie vine din mișcările apei, cum sunt valurile, mareele și curenţii oceanici, dar și din diferenţele de salinitate și temperatură. Mai este însă nevoie de timp până când această sursă de energie să poată concura cu sursele regenerabile mai avansate. Tehnologiile privind energia valurilor diferă în funcţie de poziţia dispozitivului de transformare a energiei în raport cu ţărmul. Aceste dispozitive pot fi ancorate sau încorporate în ţărm sau pot fi amplasate în mare în apropierea ţărmului sau în larg, valorificând puterea sporită a valurilor din apele adânci.
Energia oceanică: PULSE STREAM 1200 Acest proiect vizează demonstrarea unui convertor inovator al energiei din maree la scară completă în apele Regatului Unit. Principalul obiectiv este testarea unei tehnologii de maree certificate, de înaltă performanţă, având o putere de 1,2 MW, pentru a avea certitudinea că aceasta este pregătită pentru valorificarea comercială. Prototipul din cadrul demonstraţiei folosește aripi portante oscilante. Utilizarea de aripi portante permite captarea energiei prin parcurgerea unei suprafeţe vaste și de mică adâncime. La o anumită adâncime, sistemele cu ar ipi portante oscilante pot fi de până la patru ori mai puternice decât rotoarele de flux cu un singur ax. http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=FP7_PROJ_EN& ACTION=D&DOC=1&CAT=PROJ&QUERY=012992e1e698: f601:09e2354e&RCN=94495
18
Europa este lider mondial în ceea ce privește tehnologia energiei valurilor. Prin investiţiile realizate de unele ţări europene în cercetare și dezvoltare sau în proiecte demonstrative, UE ar trebui să aibă o poziţie competitivă solidă în momentul în care se va contura o piaţă comercială pentru această tehnologie. Sistemele de maree valorifică fluxul și refluxul natural al apei pentru a genera electricitate. Acest lucru se poate realiza fie prin baraje care să controleze creșterea și scăderea nivelului mării, fie prin turbine care să extragă energie din curenţii mareelor printr-un proces comparabil cu obţinerea energiei eoliene. Argumente în sprijinul energiei oceanelor:
• • • • •
Nu necesită combustibil. Nu se produc deșeuri. Nu are impact major asupra mediului. Mareele sunt pe deplin previzibile. Are un potenţial major pentru dezvoltare tehnologică.
Hidroenergia Hidroenergia se produce folosind mișcarea unei mase de apă,
cum ar fi un râu, un canal sau un curent de apă. Sistemele hidroenergetice obţin energie utilă din energia potenţială a apei, al cărei curs se caracterizează printr-o anumită diferenţă de nivel (denumită și „înălţimea coloanei de lichid”). Pentru asemenea sisteme este nevoie de o zonă de captare a precipitaţiilor, o presiune hidraulică, o conductă sau un dispozitiv care să transporte apa la o turbină și o carcasă a turbinei care să conţină echipamentul de generare a energiei și de reglare a apei. După utilizare, apa revine la cursul său natural. Sistemele de hidrogeneratoare mici sunt definite, în general, ca având o capacitate nominală mai mică de 10 MW, iar cele mari au baraje mari și rezervoare pentru stocare. Hidrogeneratoarele mici sunt utile pentru producerea de electricitate, în special în zone izolate. Cele mari se apropie de punctul de saturaţie, fapt ce determină orientarea spre hidrogeneratoarele mici, încă nevalorificate pe deplin. Argumente în sprijinul hidrogeneratoarelor mici:
• • • • •
Diversifică aprovizionarea cu energie. Contribuie la dezvoltarea locală. Ajută la întreţinerea bazinelor hidrografice. Favorizează electrificarea rurală. Au un randament energetic ridicat.
Hidroenergia: Shapes Obiectivul general al proiectului Shapes (Small Hydro Actions for the Promotion of Efficient Solutions – Demersuri hidroenergetice la scară mică pentru promovarea soluţiilor eficiente) este de a facilita și a consolida cooperarea celor care activează în sectoarele de piaţă și de cercetare ale hidrogeneratoarelor mici din UE. Acest lucru ar trebui să contribuie la eficientizarea activităţii viitoare de cercetare și dezvoltare, precum și la promovarea rezultatelor acestei activităţi, pentru a spori utilizarea hidrogeneratoarelor mici și a dezvolta know-how-ul din cadrul UE, precum și pe pieţele noi din ţările în curs de dezvoltare. Printre obiectivele principale ale Shapes se numără furnizarea de informaţii pentru cercetarea europeană prin evaluarea și coordonarea activităţii de cercetare și dezvoltare și prin analiza posibilelor sinergii cu alte tehnologii din domeniul energiei regenerabile. www.esha.be/index.php?id=97
19
Energia geotermală și pompele de căldură Energia geotermală se folosește de sute de ani pentru băi
și pentru încălzirea apei. Ea se obţine din căldura naturală a pământului sub formă uscată, de vapori sau lichidă și se poate folosi pentru generarea de electricitate și pentru încălzire. Printre resursele geotermale de adâncime se numără sistemele hidrotermale (apă caldă și/sau vapori conţinuţi în rocă faliată sau poroasă), sistemele geotermale sub presiune (straturi acvifere de apă caldă sub presiune ridicată) și sistemele geotermale cu roci fierbinţi (formaţiuni geologice uscate, dar neobișnuit de fierbinţi).
Energia geotermală: GROUND-MED Proiectul GROUND-MED prezintă generaţia următoare de sisteme cu pompă de căldură geotermală (GSHP) pentru încălzire și răcire în opt locaţii de demonstraţie din sudul Europei. Ar trebui să se demonstreze un randament sezonier – raportul dintre energia utilă produsă și energia consumată în medie într-un întreg sezon de încălzire – de peste 5,0. Cum randamentul este influenţat de toate componentele sistemului, se vor dezvolta, instala și evalua sisteme cu pompă de căldură geotermală integrate care să încorporeze următoarele soluţii tehnologice: 1. pompe de căldură-prototip pentru surse de apă, cu randament sezonier îmbunătăţit; 2. schimbătoare de căldură de foraj și sisteme de încălzire/răcire care pot funcţiona cu diferenţe de temperatură minime; 3. componente de sistem auxiliare care necesită un consum energetic minim.
20
www.groundmed.eu
În Europa, pompa de căldură este cea mai promiţătoare modalitate de utilizare a energiei geotermale. Aceasta constă în extragerea căldurii din lichidul geotermal fier binte aflat la mică adâncime și transferul acestei călduri în apă sau în aer, care se folosește pentru furnizarea căldurii. Chiar și la adâncimi mici, de 50-100 m, există în pământ suficientă căldură care poate fi extrasă folosind pompele de căldură – adesea amplasate în grădinile caselor din zonele suburbane – și folosită direct pentru încălzirea gospodăriei. Pompele de căldură care folosesc aerul ambiant sau resursele de apă reprezintă o altă modalitate de captare a căldurii ambiante în scopul utilizării acesteia în locuinţe și în alte tipur i de clădiri. Argumente în sprijinul energiei geotermale:
• • • • •
Reduce emisiile de gaze cu efect de seră. Folosește o sursă de energie inepuizabilă. Poate furniza căldură în mod direct. Necesită o suprafaţă de teren mai mică decât alte resurse de energie. Este disponibilă în mod continuu.
Planuri de viitor
Europa are o industrie de clasă mondială și un cadru de reglementare stabil creat prin directiva privind energia regenerabilă. Dezvoltarea tehnologică beneficiază de finanţări europene de miliarde de euro prin programele-cadru ale UE pentru cercetare și dezvoltare, Programul European pentru Redresare Economică și Banca Europeană de Investiţii. Statele membre pot folosi, de asemenea, fondurile structurale și, începând din 2013, veniturile din programul de comercializare a emisiilor pentru a sprijini dezvoltarea energiei regenerabile.
Energia inteligentă Programul „Energie inteligentă – Europa” (Intelligent Energy – Europe, IEE) este în fruntea promovării energiei regenerabile. O componentă a programului-cadru pentru competitivitate și inovare al UE, IEE alocă 727 de milioane de euro pentru perioada 2007-2013. Programul contribuie la înlăturarea barierelor, în special a celor administrative, care întârzie autorizarea și construirea de noi proiecte de energie regenerabilă, încetinind astfel dezvoltarea pieţei.
Bine aţi venit în noua dumneavoastră casă fără emisii de carbon!
Locuinţele reprezintă o parte semnificativă a emisiilor de dioxid de carbon, dar acest lucru s-ar putea schimba în viitor prin crearea locuinţei neutre din punctul de vedere al emisiilor sau cu zero emisii. Aceste „locuinţe ecologice” nou concepute își generează propria energie din surse regenerabile și au o izolaţie extrem de bună pentru a preveni pierderile de căldură. Poate că locuinţele de acest tip nu reprezintă încă norma, dar nu ar fi de mirare să locuim într-o asemenea casă peste câţiva ani, folosind electr icitate furnizată de cazanul cu biomasă al casei și de panourile solare și reducându-ne astfel semnificativ „amprenta de carbon”.
Printre obiectivele programului se numără:
• • •
Creșterea nivelului de înţelegere și a cererii pentru randament energetic. Promovarea surselor de energie regenerabile și a diversificării energiei. Stimularea diversificării combustibililor și a randamentului energetic în transporturi.
21
Planul strategic privind tehnologia din domeniul energetic Pentru a contribui la asigurarea preţului accesibil al tehnologiilor cu emisii de carbon reduse și la competitivitatea acestora, Uniunea Europeană a creat „planul european strategic privind tehnologia din domeniul energetic”. Acesta se concentrează asupra iniţiativelor industriale europene: grupurile conduse de industrie, care urmăresc consolidarea participării industriei la cercetarea și demonstrarea energetică, impulsionează
inovarea și accelerează implementarea tehnologiilor energetice cu emisii de carbon reduse. Iniţiativele industriale europene vizează sectoarele pentru care munca la nivel de UE generează cea mai mare valoare adăugată și tehnologiile în cazul cărora obstacolele, riscurile și anvergura necesară a investiţiilor se pot aborda mai bine în mod colectiv.
Pentru mai multe informaţii, a ccesaţi: Planul SET: Energii regenerabile: Iniţiativa industrială europeană în materie de bioenergie: Iniţiativa europeană pentru captarea, transportul și stocarea CO2: Iniţiativa europeană pentru reţelele electrice: Iniţiativa tehnologiei comune privind pilele de combustie și hidrogenul: Iniţiativa privind energia nucleară durabilă: Randamentul energetic – iniţiativa „Smart Cities” (Orașe inteligente): Iniţiativa europeană privind energia solară: Iniţiativa europeană privind energia eoliană („European Wind”): Grupul de coordonare al planului SET (Grupul SET):
22
http://ec.europa.eu/energy/technology/set_plan/set_plan_en.htm http://ec.europa.eu/energy/renewables http://www.biofuelstp.eu/eibi.html
http://www.zeroemissionsplatform.eu http://www.smartgrids.eu
http://ec.europa.eu/research/fch http://www.snetp.eu
http://ec.europa.eu/energy/efficiency http://www.eupvplatform.org http://www.rhc-platform.org/cms http://www.windplatform.eu http://ec.europa.eu/energy/technology/set_plan/steering_group_en.htm
Alianţa Europeană de Cercetare în Domeniul Energiei (European Energy Research Alliance, EERA):
http://www.eera-set.eu
Sistemul de informare al planului SET (SETIS):
http://setis.ec.europa.eu
Perspective pentru 2020 și 2030
Sursele regenerabile de energie vor produce tot mai multă electricitate în următorii ani, din estimări reieșind că producţia de electricitate regenerabilă ar putea crește de aproximativ trei ori în perioada 2004-2020. Încălzirea regenerabilă câștigă și ea teren, preconizându-se o creștere constantă până în 2030. Ambele prognoze sunt demonstrate clar în graficul de mai jos.
Estimarea modelului Green-X privind creșterea energiei din surse regenerabile în UE-27, 2006-2030 [GWh/an (7)] 4 500 000
4 000 000
Importuri de biocarburanţi
Biocarburanţi avansaţi
Biocarburanţi tradiţionali
Pompe de căldură
3 500 000
3 000 000
2 500 000
2 000 000
Biomasă solidă (în afara reţelei)
Căldură geotermală (reţea)
Deșeuri organice (reţea)
Biomasă solidă (reţea)
Biogaz (reţea)
Energie eoliană în larg
Energie eoliană la ţărm
Maree și valuri
Electricitate pe bază de energie termică solară
Energie fotovoltaică
Hidrogeneratoare mici
Hidrogeneratoare mari
Electricitate pe bază de energie geotermală
Deșeuri organice
Biomasă solidă
Biogaz
1 500 000
1 000 000
500 000
0
Încălzire și apă caldă folosind energia termică solară
1 1 7 1 8 1 7 2 8 0 9 1 0 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 9 2 0 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 8 2 9 3 0 7 0 1 2 0 6 0 0 0 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2
Sursa: Modelul Green-X de la Institutul Fraunhofer și EEG (Grupul pentru Economia Energetică – Universitatea Tehnologică din Viena).
Informaţii suplimentare: http://ec.europa.eu/energy/index_en.html
(7)
Gigawatt-oră pe an.
23
Comisia Europeană Beneficiile energiei regenerabile
Luxemburg: Oficiul pentru Publicaţii al Uniunii Europene 2011 — 23 p. — 21 x 21 cm ISBN 978-92-79-16999-1 doi:10.2833/6009
M J 3 2 -1 0 -4 5 9 -R O C
