Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Hyrje Të gjitha energjitë e ripërtëritshme në tokë vijnë nga dielli. Toka bombardohet çdo orë nga një sasi energjie prej 100000 miliardë kWh nga rrezatimi diellor. Vetëm 1-2% e kësaj energjie shndërrohet në erë nëpërmjet ngrohjes së ajrit në zona të ndryshme të planetit tonë. Kjo energji është 50-100 herë më e madhe sesa energjia diellore që shndërrohet në biomasë nga bimët në të gjithë Tokën. Erërat që fryjnë në lartësi mbi 100 m mbi nivelin e detit, ndikohen nga terreni i sipërfaqes së Tokës. Ndër erërat krahinore, ato më të rëndësishme janë puhia e detit dhe era e malit, të cilat krijohen nga ndryshimi I temperaturave mes detit dhe tokës, dhe mes shpateve të maleve dhe luginave. Era nuk është gjë tjetër veçse lëvizja e rrymave të ajrit të cilat shkaktohen nga diferenca e temperaturave në tokë dhe janë të shpërndara sipas relievit të vendit. Energjia që shfrytëzojmë është energjia kinetike e levizjes së rrymave të ajrit,kjo energji varet nga densiteti i ajrit, pra nga masa e tij për njësi vëllimi, si dhe shpejtësia e erës.Kur fryn era, krahët rrotullohen dhe lëvizin turbinën që prodhon energji. Sa më e madhe të jetë era, aq më shumë prodhohet energji. Turbina me erë kryen shndërrimin e energjisë kinetike të erës, në energji mekanike. Kështu turbinat me erë vihen në lëvizje nga energjia kinetike e erës në një helikë të përbërë nga dy ose me shumë fletë, të lidhura mekanikisht me gjeneratorin elektrik. Origjina e mullinjve me erë vjen nga lindja e mesme. Përdorimi në shkallë të gjërë i energjisë së erës në Europën Perendimore filloi në Angli dhe Hollandë gjatë mesjetes ku përdoreshin për të pompuar ujë apo për të bluar. Tentativat e para për të përdorur një turbinë me erë me fletë rotori të modifikuara aerodinamikisht për të prodhuar energji elektrike u bënë rreth gjysëm shekulli më parë. Që atëherë projekte të mëdha qe ia vlen të përmenden janë : Disenjimi dhe ndërtimi i inxhinierëve Gjermanë 1
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Klenheinz dhe Honnef, Amerikaneve Smith-Putnam (1250 kW, 53m diameter rotori në 1941), Turbina me erë e Gedser në Danimarkë (200 kW, 14m diametër rotori në 1957) dhe turbina e modelit Hutter W34 (100kW, 34m diametër rotori në 1958). Prodhimi i parë në masë i stacioneve të turbinave me erë u bë nga konstruktori Gjerman Allgaier në fillimet e 1950s. Që nga fillimi i 1950s dhe me tej alternativa te tjera prodhimi energjie me anë të gazrave dhe fosileve e bënë te parëndësishme teknologjinë e energjisë së erës deri në 1970 kur çmimet e fosileve u rriten dhe interesi u rishfaq sërish. Turbina e parë që prodhoi energji elektrike u ndërtua nga Dane Poul LaCour ne 1891. Teknologjia e turbinave me erë u permirësua gjatë luftës së parë dhe të dytë botërore nga inxhinierët Danezë gjë që solli rrallimin e kufizimeve. Më pas kompania Daneze F.L.Smidth e çoi një hap më tej në 1941-1942 duke prodhuar për të parën herë gjeneratorët modernë të turbinave me erë. Kompania Daneze Danish Smidth shfrytëzoi njohuritë që kishte mbi aerodinamikën dhe promovoi një disenjim linje turbinash me erë të bazuar në një rotor ku era godet nga prapa helikave, me rregullim shpejtesie dhe shpejtësi të ulët. Në krahasim me këtë të fundit, Amerikanët Palmer Putnam ndërtuan një turbinë me erë gjigande por disenjoja e saj ishte tërësisht e ndryshme nga ajo Daneze me nje rotor me erë që godet përballë helikës dhe me aks të helikës së lëvizshme. Gjatë periudhës 1956–1967, Danezi Johannes Juul e avancoi me tej teknologjinë e turbinave me erë dhe instaloi në Gedser, Danimark, një turbinë e cila prodhonte 2.2 milion kWh. Po në këtë periudhë një turbinë me erë me eficencë të lartë u zhvillua nga Gjermani Hutter disenjoja e të cilit u bazua në një rotor me erë që godet perballë helikën qe kishte dy fletë të holla prej fibre xhami. Gjate fundit të luftes së dytë botërore interesi në energjinë e erës u bë mjaft i vogël pavarsisht arritjeve dhe tentativave te çmuara të bëra nga Gjermanët dhe Danezët. Kosto e lartë e kapitalit për të prodhuar energji elektrike nga turbinat me erë dhe paparashikueshmëria e erës vetë i dha nje disadvantazh të madh energjisë së erës dhe e beri me pak të preferuar sesa resurset e tjera të energjisë. Jo më pak se deri në 1970 shtetet Arabe arritën të kuptojnë se resurset e tyre te vajit (naftes) ishin të shtershme dhe ndaluan exportin e naftës. Resurse të tjera si qymyri dhe energjia nukleare u panë se kishin efekte serioze mbi ambjentin, shëndetin dhe planetin duke lënë toka të pasura në miniera të padobishme dhe duke kontribuar në nxehtësinë totale të planetit gjë që përfshinte atmosferën dhe gjithçka në të. Prandaj interesi për energjinë e erës dhe resurseve të tjera energjitike të rinovueshme si energjia diellore dhe uji u rishfaqën sërish. Të parët qe rishfaqën interes dhe investuan në kërkime dhe zhvillime për energjinë e erës ishin Gjermanet, Amerikanët dhe Suedezët të cilët zhvilluan turbina me erë që kapnin kapacitete deri në MW. 2
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Llojet e turbinave me erë Ka dy kategori turbinash me erë dhe kjo ndarje është bazuar në pozicionin e aksit rreth të cilit rrotullohet turbina, dhe vendndodhja e instalimit është një tjetër faktor klasifikues. Sipas pozicionit të aksit rreth të cilit rrotullohet turbina i ndajmë në dy lloje: -Turbina me aks horizontal. -Turbina me aks vertikal. Sipas vendodhjes së instalimit turbinat me erë ndahen në: -Stacione turbinash me erë në det të hapur . -Stacione turbinash me erë në breg të detit dhe në tokë. Turbina me aks horizontal Ky lloj turbine me erë është e përbërë nga një rotor dhe nje gjenerator elektrik të montuar së bashku në majë të një kulle. Me anë të një sensori ere dhe një motorri turbina vihet në lëvizje në mënyrë që te jetë perballë drejtimit të erës. Një kuti shpejtësie është e inkorporuar së bashku me rotorin dhe gjeneratorin në mënyrë që të transformojë shpejtësi të ulëta të rotorit në shpejtësi të përshtatshme për gjenerim elektriciteti. Turbinat moderne me erë janë të paisura me një dy ose tre fletë dhe janë të kontrolluara me motorrë të kompjuterizuar në menyrë që të jenë përballë drejtimit të erës. Një disenjo e zakonshme e një turbine moderne 3
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike është “e forta” Daneze me tre fletë (gjatësia e fletës 20 m –40m) që është mjaft e besueshme në terma eficence dhe fluktuime të momentit te përdredhjes. Turbina me aks vertikal Këto turbina nuk janë shumë të ndryshme nga ato me aks horizontal në pricipe operimi preveç boshtit kryesor të rotorit që është i montuar vertikalisht. Me këtë lloj disenjoje më pak trysni ushtrohet në kullën e tubinës sepse kutia e shpejtësisë, gjeneratori dhe transformatori mund të vendosen në këmbët e kullës. Një tjetër avantazh I këtij disenjoje është që nuk ka nevojë për sensorë ere dhe motor per tu pozicionuar në drejtimin e erës. Disavantazhet e këtij lloji turbine janë pulsimet e momentit të perdredhjes të gjeneruara për rrotullim dhe efekti tërheqës i fletëve. Stacione turbinash me erë në det të hapur 4
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Vendndodhjet në det të hapur për turbinat me erë, premtojnë erëra me shpejtësi mesatare më të lartë, në një distancë afërsisht 10 km nga bregu. Kjo bëhet e mundur sepse sipërfaqja e detit është më pak e ashpër në këto distanca, sesa ashpërsia e sipërfaqes së tokës. Për shkak të vendndodhjes larg prej bregut, problemet si zhurmat dhe impaktet vizuale, mund të injorohen. Në përgjithësi, instalimi i turbinave me erë në det të hapur, është më i kushtueshëm sesa në breg. Për shkak të ambjentit kripor dhe gërryerës të ujit të detit, materiali i turbinave me erë në det të hapur, duhet të jetë rezistent ndaj fenomenit korrosiv. Struktura aktuale e turbinave është më e lartë dhe më e kushtueshme për turbinat në det të hapur, për shkak të kullave të tyre të larta, të cilat janë të zhytura nën ujë. Themelet e tyre janë më të kushtueshme dhe më të vështira për tu ndërtuar, mirëmbajtur, dhe riparimet janë shumë më të vështira dhe të kushtueshme për turbinat në det të hapur. Lidhja e stacioneve të turbinave me erë në det të hapur, me rrjetin elektrik në tokë, është më e kushtueshme gjithashtu sesa lidhja e stacioneve të turbinave me erë në tokë. Distanca për të lidhur stacionet në det të hapur dhe rrjetet në tokë, është nënujore, prandaj një kabëll nënujor, është i këshillueshëm të përdoret në këtë rast, edhe pse është më i kushtueshëm sesa kabllo të tjerë. Pavarsisht madhësisë së konsiderueshme të turbinave me erë në tokë, turbinat me erë në det të hapur, kanë qenë dhe do të jenë më të medhatë në operim. Stacionet e turbinave me erë në det të hapur, tentojnë të jenë shumë të mëdha si konstruksion, e gjithashtu duke u përbërë deri nga 100 turbina, në mënyrë që kostoja fikse e operimit në det të hapur, të shpërndahet në një sasi më të madhe gjenerimi. Stacionet e turbinave me erë në afërsi të bregut 5
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Turbinat në afërsi të bregut janë të instaluara në një shirit toke që është i gjerë 3 km, në distancë nga bregu në tokë dhe 10 km në distancë nga bregu në det. Karakteristikat e shpejtësisë së erës këtu, janë të ngjashme me ato të erës në det dhe në tokë bashkë. Problemet me stacionet e turbinave me erë afër bregut, janë shumë më tepër sesa tek stacionet në vendndodhjeve të tjera. Këto probleme kanë të bëjnë me habitatet e zogjve, transportin, zhurmat dhe impaktet vizuale. Avantazhi i këtij vendi është që për të njëjtën shpejtësi, energjia e erës është më e madhe, për shkak të ajrit më të dendur në nivelin e detit. Një tjetër avantazh i këtij vendi, është konveksioni, transferimi i nxehtësisë nëpërmjet qarkullimit të masave të nxehta të ajrit ose ujit, gjatë 24 orëve, që përbën një burim të mirë ere. Stacione të turbinave me erë në tokë Stacionet e turbinave me erë në tokë, janë pak më të komplikuara në termat e vendndodhjes së instalimit të tyre. Shumica e turbinave me erë të instaluara në tokë, ndodhen nëpër kreshtat e maleve dhe vendeve malore, në një distancë prej 3 km ose me shumë, prej bregut më të afërt. Në këto raste, teoria e përshpejtimit topografik, përdoret në menyrë të tillë, që era të fitojë shpejtësi gjatë përplasjes me faqen e malit ose kreshtën. Duke përdorur këtë teori, shpejtësia e erës rritet me një sasi të konsiderueshme, duke prodhuar më shumë energji. Një disavantazh i turbinave me erë në tokë është që pozicioni i instalimit të tyre, duhet të jetë shumë i saktë, sepse një diferencë pozicioni prej 30 metrash, mund të dyfishojë humbjen e prodhimit të energjisë elektrike. 6
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Vendndodhjet e turbinave me erë, janë monitoruar me kujdes për një vit, ose më shumë, dhe me pas janë ndërtuar hartat e erës, duke u bazuar në erërat lokale, para se turbinat me erë të instalohen. 7
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike KAPITULLI I: SHQIPËRIA DHE POTENCIALI I SAJ ENERGJITIK Historikisht energjia e erës është përdorur në zona të izoluara kryesisht në mullinjtë tradicional të erës,apo edhe në funksionin e tyre si pompa uji,megjithatë në vitet e fundit I është kushtuar vëmëndje përdorimit të këtyre burimeve si generatorë të energjisë.Zonat më të përshtatshme në Shqipëri për instalimin e turbinave të erës,janë përcaktuar të jenë zonat malore të verilindjes,zonat kodrinore në jug dhe juglindje të vendit,gjithashtu edhe rripi bregdetar ,ku vërehet një mundësi dhe një vendodhje strategjike për instalimin e këtyre turbinave.Është përllogaritur që nga viti 2020 ,4% e energjisë elektrike,do të mund të gjenerohet nga fuqia e erës (rreth 400 GWh/vit).Nëse I jepet prioritet ndërtimit të 20 turbinave bregdetare të erës në afërsi me stacionet e pompave të ujit, gjithashtu zonat e gërryera pranë Adriatikut mund të mbrohen nga përmbytjet.Impiantet e vendosura në ultësirat bregdetare zënë rreth 30 GWh/vit (rreth 0.7% të prodhimit të energjisë vendase).Studimet e paraqitura nga IEA(Agjencia Kombëtare e Energjisë) kanë treguar se këto zona kanë burime të mjaftueshme të energjisë së erës për tu konsideruar si zona të përshtashme për vendosjen e turbinave.Shpejtësia mesatare vjetore e erës përllogaritet rreth 4-6 m/s në një lartësi prej 10 m (me një mesatare të densitetit të energjisë prej 150 W/m). Informacioni I kufizuar I shërbimit metereologjik aktualisht në dispozicion paraqet vetëm një vlerësim paraprak të potencialit të energjisë së erës në Shqipëri.Megjithatë Instituti Hidrometerologjik ka llogaritur ne 22 stacione metereologjike të të gjithë vendit për 30 vjet, por vetëm 4 stacione (Durrës,Kryevidh,Gllavë dhe Xarrë) zotërojnë të dhëna të detajuara në lidhje me shpejtësinë e erës dhe kohëzgjatjen e saj.Afate të gjata kohore janë analizuar për 22 stacionet në të gjithë vendin.Këto afate kohore për shumicën e stacioneve mbulojnë periudhën 1961-1990, por për disa prej tyre periudha më të shkurtëra janë marrë në konsideratë. Për shkak të disa parregullsive dhe ndërprerjeve në serine e të dhënave,të dhënat e marra nga të gjitha stacionet nuk janë marrë në konsideratë.Të dhëna bazë të nevojshme,për vlerësimin e energjisë së erës jepen në tabelën e mëposhtme. 8
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike I.1- Burimet e energjisë së erës në Shqipëri Të dhënat tregojnë erëra të qëndrueshme me një shpejtësi mesatare vjetore rreth 4 m/s.Kufiri ekonomik për implementimin e energjisë së erës përllogaritet për një shpejtësi mesatare vjetore rreth 5 m/s.Duke u bazuar në këto kritere,nga katër stacionet e përfaqësuara nga tabela,stacioni në Xarrë duket si një mundësi optimale,pasi I përafrohet më shumë kufirit ekonomik për të zbatuar impiantet e turbinave të erës,por edhe stacionet e tjera paraqesin interes për aplikimin e turbinave me erë. Këto të dhëna janë bazuar ne matjet e kryera nga specialistët (anemometërsat) të llogaritura në një lartësi prej 10 m në nivelin e tokës.Por është I njohur tashmë fakti që sa më lart të ngjitemi,aq më e fuqishme bëhet edhe shpejtësia e erës.Si rezultat ,për 30 % te rritjes se shpejtësisë së erës,e cila supozohet që të arrihet në një lartësi prej 50m mbi nivelin e e tokës,një lartësi kjo mjaft e përshtatshme për instalimin e turbinave të erës. Një vlerësim paraprak I burimeve të energjisë së erës treguar në figurën në të djathtë. Këtu zonat janë paraqitur në përputhje me numrin e orëve vjetore me një shpejtësi prej më shumë se 5m/s.Kudo që ekzistojnë mundësitë,zonat për shfrytëzimin e energjisë së erës janë të etiketuara dhe të treguara në figurë. Duke e konsideruar periudhën prej 4500 orë/vit si ekonomikisht të kënaqshme,zonat me premise më të larta 9
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike konsiderohen ato të Xarrë dhe Sheqeras.Gjithashtu stacione të tjera të mundëshme janë zonat Durrës,Gllavë,Kryevidh dhe Pukë.Gjithashtu stacione me rëndësi studimi dhe investimi janë konsideruar edhe zonat në luginën e Matit,apo në Ultësirën Perëndimore.Duhet të theksohet që stacionet metereologjike janë të vendosura në vende ku si kriter parësor merret faktori klimatik.Si rrjedhojë,potenciali natyror I energjisë së erës duhet të jetë akoma më I madh. 10
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike I.2- Projekte të shfrytëzimit të potencialit të erës në Shqipëri Italia dhe Shqipëria kanë nënshkruar një marrëveshje për ndërtimine një ferme ere në jug të Vlorës.Nga fundi I vitit 2009 investitorët private kanë aplikuar për liçenca për një kapacitet të energjisë së erës deri në 1350 MW.Projekte në det të hapur janë propozuar: Moncada planifikon të instalojë 500 MW në Karaburun,dhe Marseglia 234 MW në Shëngjin,të gjitha këto projekte me energji të rinovueshme të erës.Këta impiante janë pjesë e planit të Marseglias për një investim që përllogaritet në 1,1 miliardë € në veriperendëm të Shqipërisë.Projekti,vendodhja e të cilit është në zonën e Lezhës,përfshin një kapacitet prodhues prej 140 MW biomasë të lëngshme(ose bio-diesel) të këtij centrali,gjithashtu dy inpiante me erë me kapacitet prodhues 234MW dhe një lidhje nënujore të energjisë me Italinë. Projekte të tjera të turbinave të erës,të miratuara nga ERE-ja përfshijnë impiantin Albwind Terpan Energy(225 MW),impiantin Unioni Eolik I Shqipërisë Kryevidh(150 MW),impiantin Hera’s Bilisht (150 MW) dhe impianti E-Vento I Butrintit me kapacitet prej 150 MW. I.2.1- Burimet e energjisë dhe përdorimi i tyre në Shqipëri Konsumi për frymë është rreth 0.66 toe (The tonne of oil equipvalent),duke përfshirë 1930 kW/h elektricitet(2011).Në 2009,7.6% e konsumatorëve elektrik akoma nuk kanë matësa të energjisë elektrike (16% në 2006). Konsumi total I energjisë ra ndjeshëm në mes të viteve 1990-1998 (-12% mesatarisht në vit).Këto statistika ndryshuan përsëri nga kjo periudhë,saqë në vitin 2010 arritën shifrën prej 1,6 Mtoe.Rënie të ndieshme patën kryesisht linjiti dhe gazi natyrar.Konsumi total I tyre ra ndieshëm nga 26% në vitin 1990 në 1 % dhe nga 9% në pothuajse 0,1%,respektivisht. 11
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Kjo rënie ka favorizuar naftën,e cila në vitin 2011 përbënte 25% të tregut (duke e krahasuar me 6% në vitin 1990).Kulmi i përdorimit të naftës përllogaritet në 2007 prej 69% (duke e krahasuar me 40% në 1990) ,pjesa e konsumimit të naftës ra në shifrat e 60% pikërisht në vitin 2011. Pjesa e konsumit në transport është rritur ndjeshëm (43% në vitin 2012 krahasuar me 10% në vitin 1990), në kurriz të industrisë (13% në vitin 2012 krahasuar me 42% në vitin 1990). Sektori publik dhe sektori I shërbimeve mbetet konsumatori më I madh,duke kapur shifrat e 41% të konsumit total,(69% e konsumit total të energjisë) . Energjia Totale e harxhuar (në %) nga sektorët e ekonomisë në Shqipëri për vitin 2012 12
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike I.3-Vlerësimi I burimeve të energjisë Resurset e energjisë së erës (WERA) të Republikes së Shqipërisë janë të zhvilluara si pjesë e aktiviteteve të kryera nga Ministria Italiane për Mjedisin,Tokën,dhe Detin (IMELS),në përputhje me kuadrin e Memorandumit të Mirëkuptimit: • “Bashkëpunimi për Mbrojtjen e Mjedisit” të nënshkruar me 30 maj 2005 mes (MELS) dhe Ministrise së Mjedisit , Pyjeve dhe Administrimit të Ujërave të Republikës së Shqipërisë. • “Bashkëpunimin në Mbështetje të Zhvillimit dhe të Reduktimit të Gazrave serë” nënshkruar me 19 dhjetor të 2007 mes (IMELS) dhe Ministrisë së Ekonomise,Tregtisë dhe Energjise së Republikës së Shqipërisë. Ministritë e mësipërme në Komitetin e Përbashkët të mbajtur në Tiranë më 30 korrik 2008 ranë dakord për zbatimin e WERA-s në territorin e Republikës së Shqipërisë.Konsorciumi I CETMA, (CETMA-s) ku më vonë iu besua zhvillimi I WERA-s,në një bashkëpunim të ngushtë ndërmjet homologëve Shqipëtarë dhe në mbështetjen e Departamentit të Fizikës (DIFI) të Universitetit të Gjenoa-s,në Itali. I.3.1- Llogaritja e shpejtësisë teorike të erës dhe krijimi I hartave. Llogaritjet janë zhvilluar në tre metoda kryesore: • Metoda 1: Aplikon simulimin e kodeve WINDS për llogaritjen e shpejtësisë teorike të erës dhe hartën e potencialit të energjisë së erës,e arritur kjo sipas një kombinimi të analizave statistikore të erës në lartësi të larta,me programe kompjuterike për të ndërtuar kështu një hartë 3 dimensionale të zonave erës në gjithë territorin Shqipëtar. • Metoda 2: Vlerëson shpejtësinë e erës aktuale dhe të hartave për potencialin e erës nëpërmjet vendosjes së një faktori korrigjues I cili merr në konsideratë të dhënat në dispozicion për tokën e nevojshme dhe të dhëna të tjera rreth burimeve të erës. • Metoda 3: Vlerëson kufizimet kryesore ekzistuese (lartësia,infrastruktura,paisja me internet,zonat e mbrojtura natyrore,rrjetet energjitike),me qëllim që të sigurojë një vlerësim të saktë të potencialit të shfrytëzimit të erës. Për më tepër, paraqet një përshkrim të detajuar mbi realizueshmërinë ekonomike të instalimit të impianteve të erës në Shqipëri. Kjo analizë paraqet vetëm një vlerësim paraprak ,le të themi një “tabllo” të potencialit të erës dhe një rishikim të saj në mbështetje me autoritetet kompetente Shqipëtare. 13
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Shpejtësia teorike dhe Potenciali I Erës Shpejtësia teorike e erës dhe potenciali i erës është llogaritur duke u bazuar në një metodologji e cila kombinon të dhënat e analizave statistikore të shpejtësisë së erës me modelet numerike të rrjedhjes së erës mbi terrene komplekse për të realizuar kështu një hartë provizore të potencialit të erës në Shqipëri. Territori I Shqipërisë ndahet në një numër kompjuterik rrjetash rreth 100x150 km2,me një hapje rrjete më të vogël se 1km.Këto rrjeta janë pjesërisht të mbivendosura.Pothuajse 500 simulatorë tredimensional të fluksit të erës janë vendosur mbi çdo rrjetë me anë të monitorimit të rrymave të qëndrueshme të kodeve të erës WINDS (Interpolimi I fushave nga Skemat jo Divergjente të erës) duke u nisur nga vlerat e shpejtësisë së erës në lartësi të mëdha. Këto të dhëna të lartësisë së erës I përkasin një grup të dhënash për shpejtësinë e erës dhe drejtimit të saj ,në shtresën e sipërme të atmosferës (rreth 3000-5000m mbi nivelin e detit),nga rianalizimi I Qendrës Europiane për vlerat Mesatare të Parashikimit të Motit (ECMWF). Analizat statistikore të këtyre të dhënave parashikonin peshën (shtrirjen e frekuencave),pra performancën e stimuluesve numerikë,për të llogaritur kështu zonat kryesore të erës dhe maksimumin e llogaritur të potencialit të energjisë së erës në Shqipëri. 14
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Kjo metodë u përdor gjithashtu në vitin 2002 për hartimin e Atlasit Italian të Erës.E njëjta metodë u përdor më vonë në 2006 nga CETMA dhe DIFI për të realizuar Vlerësimin e Resurseve të Energjisë së Erës në Republikën e Malit të Zi,miratuar kjo nga qeveria e Malit të Zi në 2007. Inputi I kodeve të WINDS mbështetet në: • Të dhënat për zonat dhe kushtet e qëndrueshmërisë në zona më të ulëta atmosferike. • Të dhëna topografike për zonat dhe mbulimin e tyre,të përshtatura ndërmjet shtrirjes së vranësirave dhe nivelit të zhvendosjes së tyre. Një analizë statistikore është kryer në të dhënat e lartësisë së erës, bazuar në llogaritjen e frekuencave të përbashkëta të shpërndarjes së shpejtësisë së erës dhe drejtimit të saj. Një numër total prej 549,538,519,512,545,538 simulimesh tridimensionale për zonat kompjuterike 1-6 janë paraqitur. Frekuencat e shfaqura, f ,të marra nga analiza statistikore e lartësisë së erës përcaktohen për secilin stimulim,për të përcaktuar kështu shpejtësinë klimatologjike të shpejtësisë së erës,nëpërmjet relacionit: Vmes=Σifivi ku si,për shembull për Zonën 1, fi (i=1,…,N=549) janë frekuencat e 549 të shpejtësisë së erës,ndërsa vi janë zonat tredimensionale të stimuluara të erës.Figura 3 tregon hartën e mesatares të shpejtësisë së erës të stimuluar në një lartësi 50m mbi nivelin e tokës për territorin e Shqipërisë. 15
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Shpejtësia aktuale e Erës dhe Potenciali I saj Për të ndërtuar një hartë më realiste të erës,potenciali I simuluar I erës I llogaritur nëpërmjet simulimeve numerike është krahasuar me matjet në dispozicion nga një grup stacionesh anemometrik në të gjithë territorin Shqipëtar,që paraqiten në figurën 4.Këto të dhëna ndahen në 3 grupe: vlera statistikore relative në 15 stacione metereologjike onshore të Institutit Hidrometereologjik (shkurtimisht HM) të Republikës së Shqipërisë;shpejtësitë dhe drejtimet e matjeve të kryera në 7 stacione të tjera onshore,6 prej të cilave i përkasin rrjetit METAR;dhe të dhënat satelitore Quikscat në lidhje me 15 pika në det të hapur (offshore). 16
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Simulimet janë rregulluar duke përdorur një “faktor korrigjues” , Φ,ashtu siç u veprua për realizimin e Atlasit Italian të Erës,kjo metodë synon një vlerësim më real të potencialit të erës në Shqipëri. Burimi parësor I informacionit për të ndërtuar kështu faktorin korrigjues janë raportet vendore matjet/simulimet të shpejtësisë mesatare të erës duke u përputhur me stacionet anemometrike (apo edhe qendrat satelitore).Është vënë re që zonat e simuluara të erës,pritet që të mbivlerësohen për matjen e të dhënave ,për shkak se simulimet janë kryer vetëm në kushte normale.Kjo sjellje është vërenjtur edhe gjatë realizimit të atlasit Italian të Erës,ku faktori korrigjues I llogaritur varion nga 1 në lartësitë e mëdha si Apeninët në italinë Jugore,dhe 0.6 mbi fusha të gjëra në veri (si Pianura Padana),ndërsa 0.7 është në pjesën jugore të Detit Adriatit . Një analizë e kujdesshme e varësisë hapsinore të vlerësimit të faktorëve korrigjues për Shqipërinë,tregon një ndryshueshmëri e cila është “dëmtuar” si shkak I përfaqësimit të ulët hapsinor të vlerave të Vm .Për më tepër, këto vlera janë sistematikisht shumë të ulëta në lidhje me faktorët përkatës të marra për Atlasin Italian të Erës. Përvoja e fituar gjatë realizimit të këtij atlasi,dhe studimeve të kryera në zonat fqinje (p.sh Mali I Zi) sugjerojnë që zakonisht shpejtësia mesatare e erës së matur nga stacionet anemometrike ,me karaketeristka të ngjashme të 22 stacioneve që merren në shqyrtim,janë nënvlerësuar me rreth 40% të vlerave përkatëse të matura në një mjedis krejtësisht homogjen dhe pa pengesa. Në të vërtetë,shpejtësia dhe drejtimi I erës në këto stacione mund të jetë si pasojë I një vendi të papërshtatshëm anemometrik në përputhje me Organizatën Botërore Metereologjike. Prandaj është vendosur që të korrigjohen të gjitha zonat onshore,me një faktor korrigjues Φ,duke I rritur kështu vlerat e tyre me një faktor 1.4. Figura e mëposhtme paraqet rezultatet e interpolimit,të marra mes funksioneve algoritmike .Vlerat e faktorit Φ jashtë kufijve të Shqipërisë,nuk kanë ndikim në rezultatet e mëposhtme,të cilat vlerësohen vetëm për Shqipërinë. 17
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Shpejtësia aktuale e erës,v’,për secilin simulim mund të llogaritet duke shumëzuar zonat korresponduese të erës,v,me faktorin korrigjues,pra v’=Φ v. Figura e mëposhtme tregon hartën e shpejtësive mesatare në lartësinë 50m mbi nivelin e detit në gjithë territorin e Shqipërisë. 18
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike I.3.2-Vlerësimi i Potencialit të Shfrytëzimit të Erës Identifikimi I zonave më të përshtatshme për zhvillimin e centraleve elektrikë në bazë të shfrytëzimit të energjisë së erës është kryer,duke përfaqësuar kështu një vlerësim paraprak që duhet të përputhet gjithashtu me mbështetjen e autoriteteve kompetente të Shqipërisë. Pengesat kryesore që ekzistojnë (lartësia,pronësia e tokës,infrastruktura,zonat e mbrojtura natyrore,fuqia) u aplikuan për shpejtësitë aktuale të erës dhe hartës së potencialit të saj ,për të siguruar kështu një vlerësim të potencialit të shfrytëzimit të erës në Shqipëri. Hartat e marra duke aplikuar kodet e simulimit,korrigjimet e kryera për të dhënat korresponduese në tokë,në mënyrë mjaft të qartë tregojnë zonat me më shumë potencial të erës,për fat të keq jo tërësisht të përshtatshme për impiante të shfrytëzimit të erës,kjo si shkak I kufizimeve natyrore,ekonomike,apo financiare.Në mënyrë që të vlerësohen zonat e shfrytëzimit ,kufizimet e mëposhtme qofshin këto pozitive apo negative janë marrë parasysh: • Lartësia mbi nivelin e detit (zona më të ulëta sesa 1,800m); • Zonat e mbrojtura natyrore; • Rrjeti rrugor (distanca nga rrugët kombëtare apo rrugëve të mira me zhavorr më pak se 5 km); • Sistemi elektrik I furnizimit me energji (distanca nga sistemi elektrik I furnizimit me energji më pak se 10 km). Duke marrë parasysh faktorët financiarë,zonat e përshtatshme për prodhimin e energjisë së erës janë të kufizuara me ato zona që ndodhen jo shumë larg nga rrugët kryesore dhe të sistemit të furnizimit me energji,dhe që kanë faktorë premtues për kapacitetin (p.sh raporti midis energjisë aktuale të prodhuar në një periudhë të dhënë dhe maksimumi hipotetik) duke bërë kështu një mundësi apo potencial për të investuar. Në mënyrë që të identifikohen këto zona, kufizimet e përshkruara më lart janë mbivendosur hartave të erës,duke marrë parasysh vetëm zonat karakteristike me shpejtësi mesatare vjetore të erës në lartësi 50m mbi nivelin e tokës,mes vlerave 5.5m/s dhe 7.0 m/s,apo edhe më shumë. Ky vlerësim është një tregues I thjeshtë,për të paraqitur një ide të qartë të madhësisë dhe potencialit të instalimit të impianteve të erës në Shqipëri. 19
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Pengesat në shpejtësinë mesatare vjetore të erës shprehen përmes dy skenarëve të ndryshëm të produktivitetit. Skenarët e mundshëm: produktivitet të lartë (HPP) dhe të produktivitetit të mesëm (MPP).Siç paraqitet në figurën 7,zonat e përshtatshme janë të ndara në: 1-Kreshtat (linja e kuqe),për zonat malore ku impiantet e erës vendosen kryesisht në mënyrë lineare pergjatë kreshtave më të larta. 2-Zona të sheshta (zonat e gjelbërta),janë gati zona banimi,ku instalimi I turbinave mund të bëhet jo vetëm në një rrjesht të vetëm. 3-Zonat Offshore (zonat në det të hapur ,njohur si “zonat blu”),edhe pse mundësitë për një impiant të tillë,shkojnë përtej qëllimit dhe llogaritjes së këtij studimi. Zonat më interesante për shfrytëzimin e energjisë së erës në Shqipëri,përkatësisht kreshtat,dhe zonat e treguara në figure,korrespondojnë me vlerësimin përfundimtar: • Skenari i Produktivitetit të Lartë (HPP) – 261.5 km kreshta,66.3 km2 kryesisht zonë e sheshtë. • Skenari i Produktivitetit të Mesëm (MPP) – 1329 km kreshta,1689 km2 zonë e sheshtë. 20
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike KAPITULLI II: PËRSHKRIMI I MULLIRIT TË ERËS II.1- Ecuria e konsumit të energjisë elektrike në familje 1985-2008 Në vitet 2002-2003, me financim të Bankës Botërore, kompanitë e njohura ndërkombëtare, Decon, EDF, Lehmeyer, LDK dhe GEI-Energy kryen një studim të titulluar ”Projekti i transmetimit dhe i shpërndarjes së energjisë elektrike në Shqipëri”, i cili për nga natyra e tij është unikal, mbasi rrok në një analizë të hollësishme te gjithë sektorët e gjenerimit, transmetimit, shpërndarjes dhe konsumit të energjisë elektrike dhe në këtë kuadër një vend me rëndësi zë edhe konsumi familjar i energjisë elektrike. Sipas studimit te Decon-it etj. për periudhën 1985-2001 dhe plotësimit nga ana e ERE-s të periudhës 2001-2008 janë ndërtuar grafikët që shprehin ecurinë e konsumit familjar të energjisë elektrike për periudhën 1985-2008. Në qoftë se gjatë periudhës 1985 – 1991 rritja mesatare e konsumit familjar të energjisë elektrike kishte një gradient prej 24 GWh/Vit, (nga 193.1 GWh në vitin 1985 në 402.1 GWh, në vitin 1991), gjatë periudhës 1991 – 2001 ky gradient u rrit në 194 GWh/Vit, ose me nje intensitet 8 herë më të madh. Kjo rritje shpërthyese e konsumit familjar të energjisë elektrike nga 402.1 GWh në vitin 1991 në 2339.4 GWh në vitin 2001 u shoqërua me nje numër të madh problemesh në sistemin e furnizimit me energji elektrike, i cili nuk ishte në gjendje të përballonte teknikisht këto transformime të paimagjinueshme. Në grafikun e Figurës -1- është paraqitur ecuria e konsumit familjar të energjisë elektrike nga konsumatorët e fshatit, të qytetit si dhe totali i tyre, të shprehura në vlera numerike, përkatesisht për çdo vit, kurse në figuren -2- është paraqitur i njëjti grafik në një formë që evidenton më qartë ligjshmërinë e ndryshimit të kerkesës për energji elektrike për këta konsumatorë për periudhën 1985 – 2008: 21
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Fig2.1 Konsumi i energjise elektrike 1985- 2008 Një karakteristikë specifike e strukturës sektoriale të konsumit të energjisë elektrike në vendin tonë është fakti së gjatë periudhës 1985 – 1991 konsumi familjar zinte vetëm (8 – 10)% të furnizimit të vendit me energji elektrike. Fig 2.2 % e konsumit familjar ndaj furnizimit 22
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Në figurën 2.1 është shprehur grafikisht ecuria e furnizimit të vendit me energji elektrike dhe ecuria e konsumit familjar të energjisë elektrike për periudhën 1985 - 2008, ndërsa në figurën 2.2 është paraqitur grafikisht raporti i konsumit familjar të energjisë elektrike ndaj energjisë së përgjitheshme të furnizuar, shprehur në perqindje të kësaj të fundit. Nëse do ti referoheshim energjisë elektrike të pergjithëshme të faturuar d.m.th energjisë së pergjithëshme të furnizuar por pa humbjet totale atëherë energjia elektrike e konsumit familjar aktualisht përbën rreth 57% të energjisë elektrike të faturuar. II.2- Shërbimet që ofrohen nga përdorimi i energjisë elektrike për nevoja familjare. Shërbimet që ofrohen nëpërmjet energjisë elektrike dhe kanë gjetur përdorim për plotësimin e nevojave në familjet e vendit tonë mund te themi se janë të njëjta me ato që përdoren edhe në vendet e zhvilluara te Evropës dhe të botës. Edhe në vendin tonë përdorimi familjar i energjisë elektrike sikundër edhe ne vendet e zhvilluara të botës eshte menyre egzistence, ajo sherben njëkohësisht për plotësimin e nevojave jetike si dhe të nevojave të tjera socialkulturore. Më poshtë paraqiten fushat e përdorimit të energjisë elektrike në familjet tona si dhe disa tregues specifik që percaktojnë dhe një farë individualiteti të natyrës së këtij përdorimi. a. Për ndriçimin elektrik të banesës. Në Shqiperi 100% e familjeve në qytet dhe në fshat ndriçohen me energji elektrike. Përgjithësisht konsumi i energjisë elektrike për ndiçim në raport me popullsinë është më i madh se në vendet e zhvilluara të Evropës. Arsyet e një dukurie të tillë mendojmë se kanë të bëjnë: - Me penetrimin në shkallë të ulët për ndriçim, të llampave fluoreshente kompakte me efiçencë të lartë, në vend të llampave inkandenshente me rendiment të ulët. - Me përdorimin e aparateve ndriçues me numër të madh llampash dhe të mungesës se komandimit te pjesëshëm të tyre. - Me përdorimin e një numuri të madh ndriçuesish për ndriçimin e jashtëm të banesës individuale jo vetëm për qëllime sigurie por edhe për një lloj mentaliteti ekzibixionist. 23
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike b. - Për gatim familjar Sipas studimit te Decon-it etj. deri ne vitin 2001, 80 % e familjeve gatuanin me energji elektrike. Kemi mendimin se në ditet e sotme për shkak të penetrimit më të madh të gazit te lëngët (GPL) si dhe të rritjes së çmimit të energjisë elektrike duhet të ketë një farë reduktimi të ketij përdorimi. Për fat te keq nuk disponohen të dhëna korente për të përligjur një hipotezë të tillë. Gatimi përgjithësisht kryhet në soba elektrike dhe soba të kombinuara me gaz dhe energji elektrike për gatim dhe pothuajse në 95 % të rasteve, furrat pjekëse te sobave funksionojnë me energji elektrike. c. - Për ujë të ngrohtë sanitar Në zonat urbane, 95% e ngrohjes së ujit për nevoja sanitare në familje kryhet me ngrohësa elektrik (bojler elektrik) të standardizuar. Ne zonat rurale kjo metodë përdoret në një shkallë më të vogël. Në vitin 2001 ajo është vlerësuar rreth 40%, kurse në ditët e sotme mendojmë se është më e madhe. Mungesa e sistemeve të ngrohjes së centralizuar të banesës ka bërë që të përdoret më shumë metoda e decentralizuar e ngrohjes se ujit sanitar, e cila realizohet me një shkallë eficience më të ulët pra me një shpenzim më të madh energjie elektrike. Edhe shkalla e penetrimit të paneleve diellore termike për ujë të ngrohtë sanitar është aktualisht shumë e ulët dhe nëpermjet tyre përftohet vetëm 1 – 1.5 % e energjisë së përgjitheshme që përdoret për ngrohje uji. Në zonat rurale përdoren edhe mënyrat e thjeshta të ngrohjes së ujit sanitar me dru zjarri. 24
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike d. – Për ngrohjen e banesës. Përvetësimi ose marrja e paligjëshme e energjisë elektrike, përdorimi i saj nga rreth 10% e konsumatorëve familjarë pa matësa, por me të ashtuquajturin ”Faturim aforfe” si dhe çmimet ende relativisht te ulëta të energjisë elektrike për konsumatorët familjarë, jane faktorë me rëndësi që inkurajojnë përdorimin e energjisë elektrike për ngrohje të banesës. Ngrohja kryhet në mënyrë të decentralizuar për çdo familje. Si pajisje ngrohëse përdoren aparate ngrohës me rezistenca nikel-krom ose me elektroda kuarci (reflektore) në ajër apo në radiator me vaj, me emetim me radiacion dhe konveksion ose dhe qarkullim te detyruar ajri. Këta aparate ngrohës perveç se përfaqësojnë sistem të decentralizuar ngrohje me eficiencë të ulet, janë nga ana tjetër edhe pajisje me rendiment të ulet termik. Përdorimi edhe për ngrohje i pompave të nxehtësisë (kondicionerëve) që kanë rendiment termik më të lartë është i kufizuar, për shkak të kostos së tyre. Një tipar karakteristik i kësaj mënyre ngrohëse të banesës është ngrohja e pjesshme e sajdhe jo ngrohja tërësore sikurse realizohet me sistemet e përqëndruara. e. – Për freskimin e banesës. Kushtet klimatike të vendit tonë, me verë shumë të nxehtë dhe të thatë, kanë bërë që vitet e fundit të marrë një përdorim mjaft të madh përdorimi shtëpiak i kondicionerëve per freskim të banesës. Deri në vitin 2001 perhapja e tyre ka qënë e kufizuar për shkak te çimeve të larta dhe trajtimi i tyre në studimin e Decon-it etj. pothuajse është neglizhuar. Në kushtet aktuale kur çmimet e tyre janë reduktuar ne krahasim me vitin 2001 rreth 200%, prania e tyre ndikon në riprofilimin e grafikut të ngarkesës për stinën e verës, me një rritje rreth 20% të konsumit ditor të energjisë elektrike në shkallë vendi, ndaj konsumit ditor të vitit 2001. Sot kondicionerët përbëjnë një faktor me ndikim në analizën e konsumit familjar të energjisë elektrike. Nga ana tjeter në gjykimin tonë ata nuk mund të trajtohen si pajisje konforti shtëpijak, por në të kundërtën ne mendojmë se ata përfaqsojnë pajisje të nevojshme dhe si të tilla do të merren në konsideratë ne kete studim, por 25
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike jo për familjet në nevojë. f. - Për ruajtjen e produkteve ushqimore me teknikën e ftohjes. Kjo teknikë ftohëse realizohet me anën e frigoriferëve familjar me kapacitete të ndryshme. Aktualisht 100% e familjeve janë të pajisur me frigorifer në zonat urbane dhe rreth 95% në ato rurale. Frigoriferët e vënë në pëdorim mbas vitit 2001 kanë tregues më të mirë te efiçiencës së përdorimit të energjisë elektrike. Klima e vendit ndikon në energjinë e konsumuar, gjatë stinës së verës, për shkak të temperaturave të larta të stinës, ka një rritje deri në 20% të konsumit të energjisë elektrike. g. – Për larjen e rrobave me makinë larëse. Sot në zonat urbane vetëm me ndonjë përjashtim të vogël, 100 % e familjeve përdorin për larjen e rrobave makinat larëse elektrike të tipeve dhe kapaciteteve të ndryshme, ndërsa në zonën rurale përdorimi i tyre shtrihet në masën deri në 70%. Kufizimi i përdorimit më të madh në zonat rurale lidhet me kapacitetet ende te limituara të rrjeteve të furnizimit me ujë të rrjedhshëm në keto zona. h. – Për informimin dhe edukimin viziv me televizion. Sot, pothuajse 100% e familjeve shqiptare, përdorin për informim dhe edukim kulturor e zbavitje televizorin me ngjyra të tipeve dhe madhësive të ndryshme. Karakteristik është fakti se në Tiranë mbi 40% e familjeve përdorin dy e më shumë televizorë në familje, kurse në zonat e tjera urbane te vendit numri i tyre arrin ne rreth 20% të familjeve. 26
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Në sistemet e integruara audiovizive në vendin tonë përdoren në shkallë të gjerë edhe marrësit satelitorë dhe video-sistemet. Për Tiranën këto sisteme të integruara përdoren nga rreth 50% e familjeve kurse në zonat e tjera urbane dhe rurale ato përdoren nga rreth 35% e familjeve. i. – Për mjediset e përbashketa në pallatet e banimit me disa apartamente. Në këtë kategori shërbimi bën pjesë ndriçimi elektrik i shkallëve, furnizimi me energji elektrike i ashensorëve, i pompave të përbashkëta të ujit etj. j. – Për pajisje të tjera. Ne kete grup pajisjesh elektroshtëpijake bejnë pjesë: - Hekuri për hekurosje rrobash - Ventilatoret për freskim mjedisi. - Fshesat elektrike. - Furrat me mikrovalë. - Tharëset elektrike të flokëve. - Ekspreset e kafesë. - Kombinati i kuzhinës. - Brumatriçet elektrike familjare (makina e bukës). 27
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike - Pajisjet për thekjen e bukës. - Tostet për hamburger. - Jastekët dhe jorganët termo-elektrik. - Shënim: Të dhënat mbi shkallën e përdorimit të pajisjeve elektroshtëpiake në shkallë vendi janë nxjerrë nga studimi i Decon-it duke bërë dhe disa korektime nga burime të tjera. II.3-Nevojat për energji në një familje Shqipëtare. Studimi sipas Decon-it . Një analizë serioze e strukturës së konsumit të energjisë elektrike sipas llojeve të shërbimit të ofruar prej saj është kryer nga grupi i Decon-it e Co. Nëpërmjet këtij studimi është bërë vlerësimi i nevojave për energji elektrike të konsumatorëve familjar duke përjashtuar përdorimin e energjisë elektrike për ngrohje. Nga pikpamja metodologjike studimi është kryer me dy metoda kryesore: • Në përcaktimin e këtyre nevojave sipas të dhënave të një vezhgimi me një numër të madh të intervistuarish në Tiranë, në zonat e tjera urbane të vendit dhe në zonat rurale për vitin 2001 dhe prognozimi për vitin 2015. • Matematikisht nëpërmjet përpunimit statistikor të të dhënave me metodën e regresionit duke analizuar ndikimin e nevojave për energji elektrike të konsumatorëve familjarë nga të ardhurat familjare, çmimi i energjisë elektrike, humbjet jo teknike, efiçienca e arkëtimeve, konsumi në periudhën e mëpareshme etj. Nga pikpamja konceptuale nëpërmjet studimit të Decon-it nuk përcaktohet sasia e energjisë elektrike për plotësimin e nevojave jetësore te shtresave në nevojë por përcaktohet kërkesa normale për energji elektrike, duke përjashtuar ngrohjen e banesës dhe ujin e ngrohtë sanitar për një familje, në Tiranë, në zonat e tjera urbane dhe në fshat duke marrë në konsideratë kontekstin konkret të vendit tonë nëpërmjet korektimeve me metoden e analizës statistikore të regresionit. Në këtë vështrim sasia minimale e energjisë elektrike për shtresat në nevojë nga pikpamja metodologjike duhet 28
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike të analizohet nga kritere të tjera të cilat kanë të bejnë me vlerësime socialo-ekonomike dhe politika qeveritare mbrojtëse për këtë kategori konsumatorësh. Tabela -1- Kërkesa për energji elektrike, pa ngrohje, e një familje në vitin 2001 Konsumi në zonat që analizohen në kWh/muaj Lloji i Shërbimit Tirana Zonat e tjera Zonat rurale urbane Ndriçim elektrik 59 50 45 Ftohje me frigorifer 62 61 49 Informacion me TV&Video 22 21 20 Informacion me marrës satelit 3 7 7 Larje rrobash me makine larëse 45 30 20 Konsum në mjediset e përbashëta 15 12 3 Informacion me sistem audio 20 15 10 Hekurosje Rrobash 10 10 7 Freskim me ventilator 10 10 5 Pastrim me fshesë elektrike 7 7 3 Stabilizator tensioni 4 10 8 Freskim mjedisi me kondicioner 10 2 0 Shërbime të tjera: kombinat kuzhine,ekspre kafeje 10 5 3 s , mikrovalë 277 240 170 tharëse flokësh etj. 23 34 23 Totali 254 206 147 Efekti i humbjeve jo teknike Totali në kushte normale 29
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Efekti i humbjeve jo teknike mbi sasinë e konsumit mujor të energjisë elektrike për një familje është përcaktuar duke i konsideruar ato për vitin 2001 në masën 21%. Duke parashikuar efektet e zhvillimit të përgjithshëm dhe të faktorëve që e shoqërojnë këtë zhvillim nëpërmjet analizës statistikore, Decon ka bërë përcaktimin e nevojës maksimale për energji elektrike të një familje në vitin 2015, e cila në formë të përmbledhur paraqitet në tabelën e mëposhtme : Tabela -2- Kërkesa maksimale për energji elektrike, pa ngrohje, për një familje në vitin 2015 Konsumi në zonat që analizohen në kWh/muaj Lloji i Shërbimit Tirana Zonat e tjera Zonat rurale urbane Ndriçim elektrik 50 50 50 Ftohje me frigorifer 45 45 45 Informacion me TV&Video 35 35 35 Informacion me marrës satelit 3 77 Larje rrobash me makinë larëse 30 30 27 Konsum në mjediset e përbashëta 15 15 5 Informacion me sistem audio 20 20 20 Hekurosje Rrobash 10 10 10 Freskim me ventilator 15 15 15 Pastrim me fshesë elektrike 8 88 Stabilizator tensioni 4 10 8 Freskim mjedisi me kondicioner 40 30 15 Larje enësh me makinë 5 3- Përdorim Kompjuteri 9 85 Tharje teshash me tharës elektrik 5 3- Te tjera: kositëse bari, bluarse etj. 15 15 30 30
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Sherbime të tjera: kombinat 15 15 12 kuzhine,ekspre kafeje 317 301 277 s , mikrovale tharese flokesh etj. Totali Tabela -3- Pesha specifike e energjisë elektrike për çdo shërbim në familje Pesha specifike në %, e energjisë për çdo lloj shërbimi ndaj energjisë elektrike totale Lloji i Shërbimit Për Vitin 2001 Për Vitin 2015 Ndriçim elektrik kWh % kWh % Ftohje me frigorifer 59 21.30 50 15.77 Informacion me TV&Video 62 22.38 45 14.19 Informacion me marrës satelit 22 7.94 35 11.04 Larje teshash me makinë larëse 3 1.08 3 0.94 Konsum në mjediset e përbashëta 45 16.24 30 9.46 Informacion me sistem audio 15 5.41 15 4.73 Hekurosje teshash 20 7.22 20 6.31 Freskim me ventilator 10 3.61 10 3.15 Pastrim me fshesë elektrike 10 3.61 15 4.73 Stabilizator tensioni 7 2.53 8 2.52 Freskim mjedisi me kondicioner 4 1.44 4 1.26 Larje enësh me 10 3.61 40 12.61 --- 5 1.57 --- 31
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike makinë Përdorim Kompjuteri --- --- 9 2.84 1.57 Tharje teshash me tharës elektrik --- --- 5 4.73 Të tjera: kositëse bari, bluarse etj. --- --- 15 4.73 Shërbime të tjera: kombinat kuzhine,ekspre kafeje s , mikrovalë 10 3.61 15 tharëse flokësh etj. Totali 277 100 317 100 Studimi i Decon-it vlerëson se sa është sasia e energjisë elektrike pa ngrohje të banesës dhe pa ujë te ngrohtë sanitar, që konsumohet në vitin 2001 nga një familje ne tre zona karakteristike të vendit si dhe parashikimi për vitin 2015. Decon-i nuk përcakton energjinë për nevoja jetësore por përcakton harxhimin specifik për çdo shërbim që kryhet me energji elektrike në familje duke përjashtuar ngrohjen. • Analiza e konsumit të energjisë elektrike në familje përfaqson një nga problemet që nuk mund të shteret një herë e përgjithmonë me anën e ndonjë studimi sado cilësor që të jetë ai. Përditësimi i analizave si një proces i vazhdueshëm për reflektimin e zhvillimeve strukturore, sasiore, të politikave mbrojtëse për kategori të caktuara konsumatoresh familjarë, çmimeve dhe tarifave të energjisë elektrike etj. duhet të mbetet një praktikë e vazhdueshme nga institucionet përkatëse. • ERE vlerësimin e nevojës për energji elektrike ëer konsum familjar e bazon në strukturën e familjes së sotme mesatare shqiptare. Sipas Institutit të Statistikave kjo strukturë përbëhet nga 4 persona, një çift bashkëshortor dhe 2 femijë. 32
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike • Nga pikpamja teknike, studimi është realizuar nëpërmjet vlerësimit të konsumit specifik të energjisë elektrike, për çdo lloj sheëbimi në veçanti. Nga studimi i AKE-së dhe Decon-it, konsumi deri 300 kWh/muaj, ka rezultuar si kufiri maksimal i konsumit të një familjeje e cila nuk përdor ngrohje të banesës dhe të ujit sanitar me energji elektrike. Duke respektuar peshen specifike qe zë çdo shërbim familjar me energji elektrike, sipas studimit të Decon-it, i interpoluar për vitin 2008, si dhe i korektuar edhe me të dhënat e matjeve teknike dhe të zhvillimit teknologjik, është bërë vlerësimi i shërbimeve që mbulohen me energji elektrike gjatë një muaji për një familje pa ngrohje për konsumin deri 300 kWh/muaj. • Nga studimi i ERE-s, konsumi maksimal i energjisë elektrike te cilin janë në gjendje ta paguajnë familjet në nevojë nëpërmjet përkrahjes aktuale sociale nga ana e shtetit rezulton 210 kWh/muaj. Edhe për këtë « Bllok Social » konsumi të energjisë elektrike, është bërë vlerësimi i shërbimeve që mbulohen me energji elektrike, duke u bazuar në të njëjtat kritere që përmendën më lart. • Në kushtet e vendit tonë, konsumi i energjise elektrike për nevoja shtëpiake kundrejt energjisë elektrike të faturuar është vendimtar, pasi për vitin 2008 përbënte 57% të energjisë së faturuar. Në këto kushte merr rendësi parësore konsumi racional dhe me eficiencë të lartë i kësaj energjie. Për fat te keq niveli i humbjeve jo teknike është atribut kryesisht i konsumatorëve familjarë, të cilet me aktin e pervetësimit të energjisë elektrike janë nga kontribuesit më të mëdhenj të rritjes së papërligjur të çmimeve dhe tarifave të energjisë elektrike. • Nëpërmjet studimeve analizuese të konsumit familjar të energjisë elektrike krijohet për ERE-n një bazë e shëndoshë njohjeje për të kërkuar dhe për të adoptuar struktura çmimesh dhe tarifash të cilat synojnë të marrin në konsideratë të gjithë faktorët ndikues për vendosjen sa më racionale dhe të drejtë të çmimeve dhe tarifave të energjisë elektrike. • Është shumë e rendësishme që veprimtaria e ERE-s të mbetet një veprimtari rregullatore në tregun e energjisë elektrike ndërsa politikat mbrojtëse për kategoritë sociale në nevojë të mbeten përgjegjesi e institucioneve shtetërore te ngarkuara me ligj. ERE do të perpiqet të nxise zhvendosjen nga mekanizmat 33
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike e ndërsubvencionimit të konsumatoreve të energjisë elektrike drejt mekanizmave të subvencioneve direkt nga shteti, duke përmbushur kështu detyrimet e parashikuara ne ligj dhe në Traktatin e Komunitetit të Energjisë. • Në politikën e çmimeve dhe tarifave të energjisë elektrike për konsumatorët familjarë dhe jo familjarë, koncepti i çmimeve sipas blloqeve të konsumit të energjisë elektrike i nënshtrohet, si rregull, filozofisë klasike të maredhënieve të tregut, për sasi më të mëdha konsumi, çmime më të ulëta, ndërsa krijimi i blloqeve të konsumit, për mbrojtjen e shtresave në nevojë, gjen perdorim në fazën tranzitore të konsolidimit të një tregu konkurues, sikurse janë edhe kushtet e vendit tonë. • ERE e vlerëson procesin e tarifimit të energjisë elektrike me blloqe si një proces mjaft kompleks dhe marrja e vendimit për çmimet dhe tarifat e vitit 2010 do t’i nënshtrohet një analize shumë të kujdesshme duke marrë në shqyrtim disa variante tarifimi. ERE do të reflektojë politikat qeveritare për mbrojtjen e shtresave në nevojë duke eleminuar në maksimum mundësitë e ndersubvencionimit ndërmjet kategorive të ndryshme të konsumatorëve. • ERE e kryen këtë analizë duke e perjashtuar përdorimin e energjisë elektrike për ngrohje të banesës, mbasi plotësimi i nevojave të popullsisë për këtë shërbim familjar, në kushtet e tregut aktual të energjisë në vendin tonë, ofrohet nga alternativa të tjera që realizojne të njëjtën cilësi dhe me çmime konkuruese. • ERE e konsideron standardin e jetës së shoqerisë së sotme shqiptare në atë nivel zhvillimi që i përket aspiratave të qyteterimit të sotëm bashkëkohor dhe që synon të bëhet pjesë e qyteterimit të Bashkimit Evropian për një periudhë relativisht të shkurtër. 34
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike II.4- Përshkrimi I Turbinave të erës në një shtëpi private. Turbinat moderne të erës, janë makina të sostifikuara të cilat shfrytëzojnë përparësinë e plotë të teknologjisë më moderne, për prodhimin e energjisë elektrike. Të udhëhequra nga përmirësimet që I janë bërë në pjesën areodinamike dhe strukturore ,të materialeve teknologjike,mekanikë,elektrikë dhe gjithashtu kontrollit inxhinierikkto turbine janë të afta për të prodhuar sasi të kënaqshme megavat energji elektrike. Energjia e erës është shndërruar në një mundësi mjaft tërheqëse nga ana ekonomike,gjithashtu edhe ekologjike për prodhimin e energjisë elektrike. Mjaft vende perëndimore përdorin tashmë një teknologji të tillë. Deri në një shkallë më të vogël,ka pasur një zhvillim paralel në gjeneratorët e erës për furnizimin me energji elektrike të baterive,duke kryer aplikime dhe lidhje me rrjetet e vogla. Tabela e mëposhtme paraqet klasifikimin e turbinave të erës: Lloji I Turbinës Diametri I Rotorit Fuqia 50W-2kW Mikro Më pak se 3 m 2kW-40kW 40kW-999kW Të Vogla 3m-12m Më shumë se 1 MW Të Mesme 12m-45m Të Mëdha 46m dhe më shumë Në vendet perëndimore,kërkesa për furnizimin me energji elektrike në zonat rurale,është për makina deri në 35
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike 60kW,kë mund të lidhen me rrjete të vogla,të lokalizohen me pjesën tjetër të rrjetit dhe të përdoren të kombinuara me sisteme të tjera diesel apo ehde panele fotovoltaike. Aplikacionet e tjera ku vërehet përdorimi I turbinave të erës përfshijnë sisteme për pomimin e ujit, furnizimin me energji elektrike të telekomunikacionit apo dhe të ujitjes. Nga Erë në Fuqi Elektrike Fuqia që merret nga era varet nga një mori faktorësh,siç përmendim llojin e turbinës dhe rotorit,apo fletët me dizajne më të sostifikuara.Në realitet,kjo shifër është zakonisht rreth 45 % (maksimumi) për një turbinë të madhe të prodhimit të energjisë elektrike dhe rreth 30%-40% për një pompë të erës. Pra duke modifikuar kështu formulën për ‘Fuqinë e Erës’ mund të themi se fuqia që prodhohet nga turbinat e erës jepet nga ekuacioni: PT =1/2 Cp ρ A V3 Ku: PT është fuqia në dispozicion (W) që ka turbina. Cp është koeficienti I performancës së turbinës së erës,njohur ndryshe edhe si limiti Betz. ρ=1.225 kg/m2 Densiteti I ajrit (ro). A është zona e përfshirë në kontakt me erën,jepet si sipërfaqja e rrethit që formojnë fletët e turbines. V shpejtësia e erës Ka një shumëllojshmëri të shpejtësive të erërave që duhen marrë në konsideratë: • Shpejtësia Fillestare (Starti):është shpejtësia e erës që vë në punë rotorin. • Shpejtësia e Prerjes (Cut-in):shpejtësia në të cilën rotori mund të ngarkohet. • Shpejtësia e Përshtatshme (nominale):shpejtësia e erës në të cilën makina është projektuar të gjenerojë energji (kjo është tipi I shpejtësisë optimale). • Shpejtësia e Mbyllëse (furling) :shpejtësia e erës ku makina do të fiket për të parandaluar dëmet nga era. • Shpejtësia Maksimale e Projektuar:shpejtësia e erës ku mund të ketë dëmtime të makinës. Zgjedhja e rotorit është diktuar kryesisht nga karakteristikat e ngarkesës,dhe përdorimit të tyre.Makinat më të avashta,siç janë dizenjot me shumë tehe përdoren kryesisht si pompa uji,ndërsa makinat e shpejta përdoren për prodhimin energjisë elektrike,siç janë akset horizontale me dy ose tre tehe. Lidhja me rrjetin elektrik ose Karikimi i Baterisë Në varësi të rrethanave, shpërndarja e energjisë elektrike nga një makinë e erës mund të kryhet në një nga mënyrat e ndryshme.Turbinat me kapacitet më të madh janë të lidhura në një rrjet të shpërndarjes së energjisë.Ky mund të jetë rrjeti kryesor kombëtar,në rast se energjia mund të shitet si një shërbim,me pak 36
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike fjalë kur kemi prodhuar më shumë sesa nevoja, për ta blerë sërish këtë energji kur era është e ulët,duke kryer një marrëveshje mes rrjetit dhe prodhuesit,kjo do ishte një zgjidhje për efikasitetin e energjisë dhe shpërndarjes së saj. Rrjetet e vogla (micro-grids) shpërndajnë energjinë elektrike në zona më të vogla,sikurs enë fshatra apo në qytete.Në zona ka familjet janë të shpërndara në distanca të konsiderueshme,apo kur kostot e rrjetit janë sumë të larta,bacteria mbetet një zgjidhje.Në zonat rurale ,edhe dhjetëra vat fuqi janë të mjaftueshme për burimin e ndriçimit dhe fuqinë e nevojshme për radio dhe televizionin.Opsioni I preferuar për turbine të tilla është përdorimi I njësive familjare (njësi/familje), por në disa raste përdorimi I baterive shikohet si zgjidhje. Përdorimi I baterive të karikueshme zvogëlon shqetësimin e furnizimit me ndërprerje për shkak të luhatjeve që ndodhin me shpejtësitë e erës. 12 dhe 24 rryme e vazhdueshme I gjeneratorëve të erës janë të përshtatshme për të aplikuar karikimin e baterisë,duke u gjendur tashmë edhe në tregun e gjërë si paisje të gatshme. Turbine të vogla (50-150W) janë në dispozicion për lidhje individuale në shtëpi. Sistemi i Gjenerimit të Erës Një gjenerator tipik i vogël i erës ,ka një rotor të lidhur direkt me gjeneratorin, i cili prodhon rrymë të vazhduar (AC) të energjisë elektrike në 120/240 volt. Kjo korrigjohet më pas në 12/24 volt rrymë e vazhduar (DC) për përdorim të brendshëm apo karikimin e baterisë. 1-Turbina dhe kulla. 2-Kontrolluesi i baterisë. 3-Rregullatori. 4-Kutia e siguresave. 5-Rezistori i shkarkimit 6-Bateria 7-Inverteri (opsional,për paisjet AC) 8-Foleja elektrike 37
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Kur hartohet ndonjë sistem i energjisë së rinovueshme ,duhen konsideruar me kujdes kërkesat për energji.Turbinat e erës në shkallë të vogël janë të përshtatshme për llampa të ulëta,radio,karikim I paisjeve telefonike dhe përdorimi i televizionit,ndërsa aplikime të tjera ku përmendim ngrohjen elektrike,thekset e bukës,hekur hekurosje nuk janë t% përshtatshme,pasi kanë një konsumim të madh të energjisë. Turbinat Prodhimi i makinave të vogla dhe të mesme në nivel lokal në përgjithësi është shumë më lirë se sa makinat e importuara. Ai gjithashtu mundëson prodhuesit për të bërë modifikime të vogla gjatë procesit të prodhimit, duke i lejuar ata që tu përshtaten sistemeve të dëshiruara për përdorimet e tyre dhe për kushtet në të cilat ato priten të veprojnë. Përderisa shumica e komponentëve mund të bëhen nga punëtori të vogla inxhinierike, disa pjesë - si magnetët ose pajisjeve elektrike – do të duhet të importohen. Kullat ndërtohen prej materiali çeliku,mundësisht I galvanizuar. 38
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Më poshtë po japim specifikat e një turbine të vogël: Tipi 2/3 tehe (fletë) kundër erës Diametri I rotorit 1.7 metra Lëvizja Direkte Fuqia e vlerësuar 100 W Shpejtësia Fillestare (start) 3.5 m/s Shpejtësia e Prerjes(cut-in) 3.5 m/s Shpejtësia e Përshtatshme (nominale) 8 m/s Shpejtësia mbyllës(furling) 14 m/s Gjeneratori Permanent Magnet Alternator Fuqia Maksimale e output-it 200 W Fletët ose tehet Në varësi të disponueshmërisë së materialeve,fletët mund të ndërtohen nga druri I laminuar,çeliku,alumini,fibra qelqi ose kombinime të këtyre materialeve.Fletët me fibra qelqi përdorin një kallëp (formë),I cili përdoret për të bërë më shumë fletë të tjera.Disa modele të madhësive të ndryshme dhe materialeve të ndryshme të fletëve ose teheve të turbinave tregohen edhe në fotografi. Pasi ndërtohet,fleta I nënshtrohet një proçesi të balancimit dinamik dhe statik. 39
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Gjeneratori Kjo pjesë e turbines konverton lëvizjen rrotulluese të fletëve dhe të akseve në energji elektrike. Veprimi praktik I Gjeneratorit Magnetik të Qëndrueshëm PMG (Permanent Magnet Generator),që prodhon tension të ulët,trefazor rrymë alternative (AC),dhe më pas e ndryshon atë në rrymë të vazhduar (DC) që shërben për karikimin e baterive 12 voltëshe. PMG është përcaktuar edhe si një ‘alternator’ pasi gjeneron rrymën alternative (AC),por nuk krijon ‘linjë kryesore tensioni’ apo ‘fuqi të dobishme’ të rrymës alternative (AC). Pjesët janë të lidhura në statorin,për të prodhuar rrumë direkte DC. Struktura e PMG është e përshtatshme për industritë me vëllim të ulët prodhimi përdorur kryesisht në vendet në zhvillim,siç është dhe sot Shqipëria. Bishti drejtues Shpesh ka të vendosur edhe një të ashtuquajtur bishti drejtues I cili mban rotorin në drejtim të erës.Shumica e makinave të vogla të erës kanë një bisht drejtues që është projektuar për furling automatike (mbledhje automatike),e cila rrotullon fletët në dretim të erës dhe shmang shpejtësitë mbi 15 m/s,për të parandaluar kështu dëmtimin e turbinës. 40
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Ka dhe mekanizma të ndryshëm që mund të përdoren,dhe varen nga graviteti apo në mjete që kundërshtojnë forcën e erës.Turbinate më të mëdha kanë kontrollues të fletëve:këndi ku fletët takojnë erën është i kontrollueshëm.Kjo do të ketë të njëjtin funksion me metodat e mësipërme. Kulla Kulla është e hollë,me soliditet të ulët,për të shmangur kështu interferencat e erës.Kullat shpesh sigurojnë edhe mbështetje shtesë.Për kullat e vogla kabllot mund të ankorohen me një cope skele ose tubi I cili ka qënë I lidhur në tokë. Sistemet Ndihmëse Regullatori/Kontrolluesi i Karikimit Funksioni I kontrolluesit të karikimit është për të parandaluar dëmtimin e baterive.Nëse bateritë janë plotësisht të ngarkuara atëherë korenti i karikuar do shmagej. Pastaj kontrolluesi devijon ngarkesën e tepërt tek dump load,ku dump load nuk është asgjë tjetër veçse rezistori I cili përdoret për shkarkimin e elektricitetit kur nuk është I nevojshëm.Lloje të ndryshme baterish kërkojnë tipe të ndryshme të parametrave të kontrolluesit të baterisë. 41
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Kutitë e siguresave dhe ndërprerësit e qarkut Për të mbrojtur paisjet nga rrymat e larta ,siguresat apo ndërprerësit e qarkut duhen instaluar në system.Karakteristika të tilla të sigurisë janë të rëndësishme për të gjitha sistemet elektrike. Rezistori Në sistemet më të thjeshta,rezistori konsumohet me drejtimin e rrymës për tek disa llampa elektrike apo elementet ngrohëse që ngrohin dhomën,apo ngrohjen e një dushi me ujë. Inverteri Është aparati i cili konverton rrymën e vazhduar (DC) në rrymë alternative (AC). Bateria 42
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Janë ndërtuar bateri për sistemet e energjisë së rinovueshme. Megjithatë këto bateri janë të shtrenjta dhe gjenden vetëm në disa vende të caktuara. Për të njëjtin funksion ,shpesh janë përdorur edhe bateritë e makinave.Një bateri mund të dëmtohet nëse shkarkohen tepër,kështu që një shkëputje e vogël e tensionit shpesh përdoret për ta mbrojtur atë. Instalimi Turbinate e vogla të erës mund të instalohen pa pajisje të rënda shtesë.Kulla rrotullohet në bazën e saj,dhe mund të vendoset lehtë si më poshtë. Në disa vende është e nevojshme një leje planifikimi për të nisur punimet,dhe çdo kufizim I mundshëm ligjor merret në konsideratë. 43
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Më poshtë paraqitet skema e thjeshtë e instalimit të turbinave me erë, ku duket mjaft qartë sesi energjia kinetike e erës transformohet në energji elektrike e cila përdoret në shtëpitë dhe familjet tona. 44
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike KAPITULLI III: VLERËSIMI EKONOMIK I TURBINËS SË ERËS III.1- Vlerësimi Energo-Ekonomik i Turbinës së Erës Për të bërë vlerësimin ekonomik të turbinës së erës do përdorim metodat financiare të vlerësimit të investimeve: 1- Metodën afatit të shlyerjes (payback) 2- Metodën e vlerës aktuale neto NPV 3- Metodën e normës së brendshme të kthimit IRR Metoda e afatit të shlyerjes (payback) Njihet si periudha e kthimit të investimit fillestar dhe vlerëson thjeshtë se sa kohë (në vite dhe/ose muaj) duhet për një firmë që të rikuperojë investimin e saj fillestar në një projekt, pa marrë parasysh vlerën në kohë të parasë. Nëse periudha e kthimit është më e vogël se periudha maksimale e pranueshme për kthimin e investimit fillestar, atëherë projekti vendoset që të pranohet. Nëse periudha e kthimit është më e madhe se periudha maksimale e pranueshme për kthimin e investimit fillestar,atëherë projekti refuzohet. Metoda e vlerës aktuale neto (NPV) NPV-ja krahason shumën e vlerave aktuale të hyrjeve të çdo viti me investimin fillestar.Aktualizimi mund të bëhet duke përdorur koston e kapitalit,koston oportune dhe normën e aktualizimit. Me anë të formulës mund të paraqitet: Ndërsa në rastin kur flukset vjetore janë të barabarta atëherë mund të përdoret formula: NPV=CF×PVIFA(n;k)-I0 45
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Ku: CFt është hyrja e pritshme për vitin t(1,2,3,…,n). I0 është investimi fillestar në periudhën zero. K është kosto e kapitalit ose PVIF(k;n) faktori I aktualizimit për vitin t . Hapat që ndiqen në përdorimin e kësaj teknike janë: • Përdorimi I tabelës për vlerat aktuale ,për të gjetur kështu vlerën aktuale të çdo hyrje vjetore. • Mbledhim vlerat aktuale për të gjetur kështu vlerën aktuale të të gjitha hyrjeve për të gjithë vitet e jetës së projektit që kemi në studim. • Nga kjo vlerë e gjetur, zbresim investimin fillestar. • Pranojmë ose refuzojmë projektin e propozuar. Për të marrë vendimin nëse projekti i propozuar duhet pranuar apo refuzuar veprojmë sipas rregullit të mëposhtëm ku: Nëqoftëse NPV 0 Projekti Pranohet. Nëqoftëse NPV 0 Projekti Refuzohet. Norma e brendshme e kthimit (IRR) Norma e brendshme e kthimit (IRR) është ndoshta teknika më e përdorshme dhe më e sofistikuar e buxhetimit të kapitalit. Norma e Brendshme e kthimit (IRR) është ajo normë skontimi që barazon vlerën aktuale të flukseve dalëse me vlerën aktuale të flukseve hyrëse. Është norma vjetore e përbërë e kthimit që firma do të fitojë nëse investon në projektin dhe merr flukset e dhëna hyrëse. IRR është norma specifike e kthimit për projektin. 46
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Çmimi I energjisë elektrike llogaritet për një periudhë 15 vjeçare prandaj nënvizohet: Pas kërkesës së kompanisë çeke ÇEZ, OST dhe KESH për të rritur çmimin e energjisë elektrike mesatarisht me 12%, kanë reaguar sindikatat e pavaruara. Sipas sindikalistëve, rritja e çmimit të energjisë nuk justifikohet nga rritje kostosh dhe në këto kushte, ata kërkojnë ndërhyrjen e qeverisë që kjo rritje çmimi të mos ndodhë. Aktualisht, çmimi i energjisë elektrike për konsumatorët familjarë tarifohet me dy fasha: deri në 300 kilovat/orë paguhen me 7.7 lekë dhe çdo kilovat mbi të, paguhet me 13.5 lekë. Kërkesa e re,synon aplikimin e një çmimi prej 10.2 lekë për kilovat/orë për konsumatorët familjarë, pavarësisht sasisë së energjisë së harxhuar. Por, sipas statistikave, rreth 70 për qind e konsumatorëve familjarë, harxhojnë më pak se 300 kilovat/orë energji, çka do të thotë që heqja e fashave do të rëndonte më tej xhepat e tyre. Duke lexuar edhe raportin e ÇEZ, OST dhe KESH dhe pritja për një rritje të sigurtë të energjisë elektrike në 15 vitet e ardhshme,për efekt llogaritjeje,çmimi I energjisë elektrike zgjidhet të merret ai prej 10.2 ALL/kWh Vlerësimi energjitik dhe përcaktimi I energjisë totale që prodhon turbina. Vlerësimi energjitik, ka si synim përcaktimin e energjisë totale që prodhohet në vit nga turbina që kemi zgjedhur dhe krahasimi I kësaj vlere me nevojën mujore që ka një familje për energji elektrike. Koeficienti i Fuqisë Cp dhe Kriteri I Betz: Cp Albert Betz ishte një fizikant Gjerman I cili llogariti që asnjë lloj turbine me erë nuk mund të shndërrojë më shumë se 59.3% të energjisë kinetike të saj në energji mekanike të lëvizjes së rotorit. Ky njihet si limiti,ose kriteri Betz,dhe është koeficienti maksimal teorik I fuqisë për çdo lloj turbine të erës. 47
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Energji e Erës: Energjia e Përdorur: 100% 40.7% Shndërrimi në elektricitet: 70% e 59.3% të energjisë së erës Në diagramën e mësipërme,turbine e erës konverton 70% të kriterit Betz në elektricitet.E thënë ndryshe Cp e turbines së erës do të jetë 0.7 × 0.59=0.41 .Kështu që turbinate e erës shndërrojnë 41% të energjisë totale në elektricitet. Ky është një koeficient I kënaqshëm I fuqisë. Turbinat cilësore të erës kryesisht luhaten në vlerat 35-45%. Llogaritja bazohet në formulat e mëposhtme: PT =1/2 Cp ρ A V3 Fuqia që shkon për të prodhuar energji elektrike. A= π r2 Sipërfaqja e kontaktit me erën. Cp =0.41 Koeficienti I performancës. Densiteti I ajrit (ro) ρ=1.225 kg/m2. V shpejtësia e erës. Energjia llogaritet si prodhim i fuqisë me kohën. E=PT × t Njësia: (kworë/muaj) ose (kwh/vit) 48
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike III.2- Rast Studimi Durrës,shtëpi private. Karakteristikat e orëve vjetore të erës, në lartësinë 10m shërbejnë për llogaritjen e energjisë së prodhuar të turbines së erës, të instaluar në një shtëpi private në qytetin e Durrësit. Kostot e Instalimit: 13000$ 75$ Pjesët e Impiantit me Erë: 20$ 14$ 1- Turbina dhe Kulla 390$ 2- Kontrolluesi I Baterisë 700$ 3- Rregullatori 120$ 4- Kutia e Siguresave 18$ 5- Rezistori I Shkarkimit 500$ 6- Bateria 14337$ 7- Inverteri 14337 $ × 108.69 ALL/$ =1 558 288 ALL 8- Foleja Elektrike 9- Kosto Montimi Totali ne $ Totali në ALL Kosto Mirëmbajtjeje =20 000 ALL/vit 49
Armelindo Gryka Turbinat me Erë të Përdorura për Konsum Familjar të Energjisë Elektrike Llogaritjet: Gjejmë Energjinë totale sipas tabelës: Turbina llogaritet të vendoset në lartësinë 10m. Turbina e zgjedhur është turbine 10 kw Ten- High e cila ka karakteristikat e mëposhtme: Emri I Produktit (Turbinës): Ten-High Tipi: Gjenerator I fuqisë së erës Vlotazhi (V) / Fuqia(P): 240/10kw Shpejtësia fillestare e punës: 3 m/s Shpejtësia mesatare e punës: 10 m/s Materiali I fletëve (teheve): Fibra xhami Diametri I rotorit: 8m Fuqia maksimale: 12kw Shpejtësia e sigurisë (Ndërprerjes): 50 m/s Shpejtësia e punës: 3-30 m/s PT =1/2 Cp ρ A V3 Fuqia që shkon për të prodhuar energji elektrike. A= π r2=3.14 16=50.24 m2 A=50.24 m2 Cp =0.41 Koeficienti I performancës (Betz) Densiteti I ajrit (ro) ρ=1.225 kg/m2 V shpejtësia e erës Energjia llogaritet si prodhim i fuqisë me kohën. E=PT × t Njësia: kw orë/muaj Për secilën shpejtësi dhe secilë periudhë kohore,kemi respektivisht: V1=3m/s V2= 4m/s V3=5m/s V4= 6m/s V5=7m/s t1= 6230 orë t2= 5000 orë t3= 4300 orë t4=3100 orë t5=1400 orë ETotale=∑ E1+E2+E3+E4+E5 E1=PT1 × t1 =2130885 Worë/vit 50
Search
