Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2022 / martie /

Contribuții la majorarea flexibilității sistemului energetic în vederea integrării surselor de energie regenerabilă


Autor: Efremov Cristina
Gradul:doctor în tehnică
Specialitatea: 05.14.01 - Energetica generală; sisteme energetice
Anul:2022
Conducător ştiinţific: Valentin Arion
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
Instituţia: Universitatea Tehnică a Moldovei

Statut

Teza a fost susţinută pe 15 martie 2022 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 1 iulie 2022

Autoreferat

Adobe PDF document0.87 Mb / în română
Adobe PDF document0.85 Mb / în engleză

Teza

CZU 20.9:621.3(4+478)(043)

Adobe PDF document 5.29 Mb / în română
227 pagini


Cuvinte Cheie

flexibilitate, surse regenerabile de energie, tranziția energetică, stocarea energiei, foaie de parcurs, cogenerare, intermitență, consum de energie termică în profil teritorial. Domeniul de studiu – științe tehnice

Adnotare

Structura lucrării: Lucrarea conține o introducere, patru capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografie din 291 titluri și include 7 anexe, 151 pagini, 52 figuri, 19 tabele. Rezultatele obținute sunt publicate în 14 lucrări. Cuvinte cheie: flexibilitate, surse regenerabile de energie, tranziția energetică, stocarea energiei, foaie de parcurs, cogenerare, intermitență, consum de energie termică în profil teritorial.

Domeniul de studiu – științe tehnice.

Scopul tezei constă în identificarea și analiza unui pachet de măsuri/acțiuni de creștere pe termen lung a flexibilității sistemelor electroenergetic și termoenergetic naționale în vederea asigurării tranziției către 100% energie din surse regenerabile. Obiectivele lucrării: Studierea unui șir de tehnologii inovative cu aport la creșterea flexibilității sistemului, cu evaluarea potențialului de creștere a capacităților SRE aplicată atât în sistemul electroenergetic, cât și în sistemul termoenergetic național, cu analiza posibilităților de stocare, atât a energiei termice, cât și a energiei electrice.

Noutatea și originalitatea științifică a lucrării.

Dezvoltarea elementelor teoretico-metodologice de implementare a măsurilor de creștere a flexibilității adaptate la nivelul și specificul Republicii Moldova. Rezultatul obținut care aduce o contribuție cu caracter științifico-practic la soluționarea problemei intermitenței SRE prin majorarea flexibilității sistemului energetic.

Importanța teoretică. Teza aduce contribuții științifice în identificarea celor mai eficiente soluții distribuite de creștere a flexibilității principalelor elemente ale sistemului energetic național în vederea integrării unor capacități de producție cât mai înalte ale surselor regenerabile.

Valoarea aplicativă a lucrării. În lucrare a fost elaborată o foaie de parcurs cu 12 elemente conceptuale ce pot sta la baza politicilor naționale în Republica Moldova cu dezvoltare pe termen lung în Strategia Energetică, în perspectiva anului 2050; a fost abordată pentru prima dată problema determinării consumului total de căldură în profil teritorial în țară; a fost analizată situația specifică unei largi penetrări a centralelor fotovoltaice în sistemul energetic al RM; au fost edificate centrale hidroelectrice cu acumulare prin pompare (CHEAP), precum și investigate soluții de utilizare combinată a CHEAP și BESS.

Implementarea rezultatelor științifice. În cadrul Ministerului Infrastructurii și Dezvoltării Regionale a fost elaborat studiul cu privire la potențialul de cogenerare a energiei și de electrificare a sectorului încălzire. Rezultatele importante din lucrare vor fi utilizate în procesul didactic la Facultatea Energetică și Inginerie Electrică, precum și în acțiunile de proiectare-dezvoltare în domeniu.

Cuprins


1. STUDIU CU PRIVIRE LA DESFĂȘURAREA TRANZIȚIEI ENERGETICE GLOBALE ȘI LOCUL REPUBLICII MOLDOVA ÎN ACEST PROCES
  • 1.1. Schimbările climatice – cea mai mare amenințare existențială în sec. XXI
  • 1.1.1. Impactul negativ al consumului energetic asupra mediului și schimbării climei
  • 1.1.2. Cadrul politic și legislativ al UE în domeniul climei și al energiei
  • 1.1.3. Necesitatea promovării efortului global de combatere a schimbărilor climatice. Acordul de la Paris
  • 1.1.4. Pactul ecologic european – un cadru politic, legislativ și de acțiune al UE pentru atingerea obiectivului de neutralitate climatică
  • 1.2. Cursul global spre decarbonarea completă a sistemelor energetice
  • 1.2.1. Considerații privind perspectiva generală a resurselor energetice
  • 1.2.2. Esența tranziției energetice către un sistem energetic decarbonat
  • 1.2.3. Diminuarea consumurilor energetice prin eficientizare – principala precondiție pentru o dezvoltare durabilă
  • 1.2.4. Promovarea surselor regenerabile de energie variabile (SRE-V) – prin adoptarea de obiective, ținte și scheme de sprijin
  • 1.3. Stadiul curent și de perspectivă privind promovarea SRE-V la nivel global, european și național
  • 1.3.1. Tendințe de promovare a SRE la nivel global
  • 1.3.2. Ambiția UE privind decarbonarea totală a continentului european
  • 1.3.3. Promovarea SRE în Republica Moldova
  • 1.3.4. Dezvoltarea sistemului energetic național la orizontul 2050
  • 1.4. Tendințe noi și necesitatea integrării acestora în cadrul viitorului sistem energetic
  • 1.4.1. Cursul către descentralizarea generării și promovarea sistemelor locale de alimentare cu energie
  • 1.4.2. Digitalizarea extinsă și inteligența artificială – atribute fundamentale pentru o funcționare fiabilă al viitorului sistem energetic ce deține o pondere înaltă a SRE
  • 1.4.3. Stocarea energiei la scară largă – un nou element în cadrul sistemelor energetice
  • 1.4.4. Democratizarea sistemului de producere și furnizare a energiei. Un nou rol al consumatorului
  • 1.5. Subiecte prioritare abordate și soluționate în teză
  • 1.5.1. Sporirea flexibilității SEN în scopul majorării ponderii surselor regenerabile
  • 1.5.2. Promovarea SRE și a cogenerării
  • 1.5.3. Posibilitatea stocării energiei la scară largă în condițiile locale
  • 1.5.4. Necesitatea electrificării sectoarelor de încălzire și transport
  • Concluzii la Capitolul I

2. CREȘTEREA FLEXIBILITĂȚII SEN PE PARTEA DE CERERE ȘI DE OFERTĂ A ENERGIEI ÎN SCOPUL INTEGRĂRII SRE-V
  • 2.1. Flexibilitatea – factor fundamental în asigurarea bunei funcționări a SEN, bazat pe 100% surse regenerabile de energie
  • 2.1.1. Flexibilitate – concept și definiții
  • 2.1.2. Necesitatea flexibilității în contextul integrării SRE în sistemul energetic
  • 2.1.3. Aspecte generale cu privire la funcționarea SEN în prezența surselor, dotat cu SRE-V
  • 2.1.4. Prezentarea generală a opțiunilor de flexibilitate ce influențează integrarea 100% surse regenerabile de energie variabile (SRE-V)
  • 2.2. Principalele direcții de sporire a flexibilității în sistemul energetic
  • 2.2.1. Direcții de dezvoltare ale viitorului sistem energetic prin identificarea măsurilor posibile la nivel național
  • 2.2.2. Flexibilitatea sistemelor energetice ale viitorului
  • 2.2.3. Promovarea soluțiilor generale de flexibilitate prin prisma dimensiunilor cheie ale sistemelor electrice
  • 2.2.4. Evaluarea perspectivelor inovatoare pentru majorarea flexibilității cu o pondere de energie electrică bazat pe SRE-V
  • 2.3. Creșterea flexibilității prin utilizarea stocării energiei
  • 2.3.1. Promovarea tehnologiilor de stocare a energiei – o prioritate pentru integrare și securitate energetică
  • 2.3.2. Principalele tehnologii de stocare a energiei pentru realizarea obiectivelor energetice și climatice ale UE
  • 2.3.3. Examinarea cadrului legislativ al UE pentru stocarea energiei
  • 2.3.4. Impactul soluţiilor de stocare asupra integrării surselor regenerabile în sistemele energetice
  • 2.4. Un nou rol al sistemelor de termoficare
  • 2.4.1. Direcții viitoare de dezvoltare a sistemului centralizat de alimentare cu energie termică
  • 2.4.2. Flexibilitate, economie și siguranță în sistemul de alimentare centralizat
  • 2.4.3. Promovarea tehnologiilor moderne în viitorul sistemelor de termoficare
  • 2.4.4. Idei și soluții pentru creșterea flexibilității sistemelor centralizate de termoficare
  • 2.5. Hidrogenul și rolul combustibililor sintetici în sporirea flexibilității sistemului electroenergetic
  • 2.5.1. Dezvoltarea hidrogenului ca vector flexibil în sectorul energetic
  • 2.5.2. Tranziția către o economie energetică bazată pe Hidrogen
  • 2.5.3. Cadrul politic și legislativ al UE privind Hidrogenul și a aplicațiilor pe bază de Hidrogen
  • 2.5.4. Promovarea tehnologiilor Hidrogenului în viitorul sistem energetic
  • Concluzii la Capitolul II

3. ELEMENTELE CONCEPTUALE ALE UNEI FOI DE PARCURS PENTRU TRANZIȚIA ENERGETICĂ ÎN REPUBLICA MOLDOVA
  • 3.1. O viziune strategică privind tranziția energetică în Republica Moldova
  • 3.1.1. Către o energie curată, durabilă, competitivă și accesibilă
  • 3.1.2. Elementele conceptuale ale noului sistem energetic
  • 3.1.3. Obiective de promovare a surselor regenerabile de energie către 2030 și 2050
  • 3.1.4. Principalele elemente a unei foi de parcurs către 2050
  • 3.2. Dezvoltarea SACET-lor ca platformă de integrare a sectoarelor energetice
  • 3.2.1. Termoficarea – un sector cheie spre decarbonarea energiei termice furnizate
  • 3.2.2. Abordarea conceptuală a problemei termoficării pe teritoriul Republicii Moldova
  • 3.2.3. Aspecte generale ale sistemelor de alimentare centralizată cu energie termică
  • 3.2.4. Eficientizarea sectorului de termoficare cu scopul sporirii flexibilității sistemului energetic
  • 3.3. Cogenerarea de înaltă eficiență și potențialul de sporire a eficienței energetice ale sistemelor SACET
  • 3.3.1. Esența cogenerării de înaltă eficiență
  • 3.3.2. Cota optimă a cogenerării implicate în acoperirea sarcinii termice maxime anuale pentru Republica Moldova
  • 3.3.3. Sporirea flexibilității sistemului energetic național în sistemul centralizat de alimentare cu energie termică
  • 3.3.4. Provocări politice și economice pentru implementarea flexibilității în SACET
  • 3.4. Provocări legate de dezvoltarea și operarea sistemului electroenergetic
  • 3.4.1. Problema echilibrării și servicii noi într-un sistem cu o largă penetrare a surselor regenerabile 99
  • 3.4.2. Stocarea energiei electrice ca formă de creștere a flexibilității
  • 3.4.3. Digitalizarea sectorului energetic și sprijinirea inovării
  • 3.4.4. Politici de reciclare a deșeurilor după parcurgerea duratei de viață a PV-urilor și a bateriilor
  • 3.5. Vehicule electrice
  • 3.5.1. Impactul și potențialul de flexibilitate a vehiculelor electrice asupra sistemului electroenergetic
  • 3.5.2. Impactul VE asupra consumului de energie electrică la nivel național
  • 3.5.3. Potențialul de flexibilitate a încărcării bateriilor VE în contextul unei largi penetrări a surselor regenerabile
  • 3.5.4. Potențialul de flexibilitate dat de VE cu caracteristici V2G
  • Concluzii la Capitolul III

3. DETERMINAREA CONSUMULUI DE CĂLDURĂ ÎN REPUBLICA MOLDOVA ÎN PROFIL TERITORIAL, A POTENȚIALULUI DE COGENERARE A ENERGIEI ȘI DE ELECTRIFICARE A SECTORULUI ÎNCĂLZIRE
  • 4.1. Calculul consumului de căldură în țară în profil teritorial la nivelul anilor 2020 și 2030
  • 4.1.1. Necesitatea determinării consumului curent de căldură. Abordarea conceptuală a problemei
  • 4.1.2. Determinarea consumului de căldură în sectorul casnic
  • 4.1.3. Statistica oficială - sursa principală cu privire la consumul final de energie
  • 4.1.4. Determinarea consumurilor specifice de energie termică a gospodăriilor casnice
  • 4.1.5. Rezultatele calcului numeric al consumului de căldură în profil teritorial
  • 4.2. Evaluarea potențialului național (2025) de punere în aplicare a cogenerării de înaltă eficiență
  • 4.2.1. Necesitatea evaluării potențialului național de punere în aplicare a cogenerării
  • 4.2.2. Calculul consumului existent de căldură, posibil a fi acoperit parțial prin cogenerare
  • 4.2.3. Determinarea cotei optime economice a cogenerării pentru cele trei zone de dezvoltare a țării și evaluarea potențialului de cogenerare de înaltă eficiență
  • 4.2.4. Evaluarea potențialului de cogenerare de înaltă eficiență
  • 4.2.5. Electrificarea consumului casnic rural – principala măsură de creștere a flexibilității sistemului electroenergetic, bazat pe utilizarea surselor regenerabile variabile
  • 4.3. Sporirea flexibilității sistemului electroenergetic național prin edificarea centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare
  • 4.3.1. Posibile locații de edificare CHEAP pe teritoriul Republicii Moldova
  • 4.3.2. Determinarea caracteristicilor tehnice ale CHEAP 100 MW
  • 4.3.3. Fezabilitatea CHEAP
  • 4.3.4. Determinarea indicatorilor de eficiență economică
  • 4.4. Analiza asupra necesarului de stocare pe termen scurt – ca nou element de flexibilitate, în condițiile introducerii pe scară largă a centralelor fotovoltaice
  • 4.4.1. Studiu preliminar pentru Republica Moldova – proiecții de viitor. Metoda utilizată
  • 4.4.2. Evaluarea necesarului de PV-uri în Republica Moldova
  • 4.4.3. Analiză preliminară a necesarului de stocare pe termen scurt
  • 4.4.4. Aspecte importante a rezultatelor analizei. Concluzii
  • 4.5. Creșterea flexibilității de sistem printr-o combinație de centrale hidroelectrice cu acumulare prin pompare (CHEAP) și sisteme de stocare a energiei cu baterii (BESS
  • 4.5.1. O analiză a posibilelelor dezvoltări și aplicabilitatea lor în Republica Moldova
  • 4.5.2. CHEAP și BESS – o analiză comparativă
  • 4.5.3. Modele de afaceri pentru stocarea energiei folosind BESS
  • 4.5.4. Paritatea energiilor și rolul BESS
  • 4.5.5. Studiu de caz pentru Republica Moldova – flexibilitatea rețelelor energetice printr-o combinare cu mijloacele de stocare
  • Concluzii la Capitolul IV


CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI BIBLIOGRAFIE
ANEXE
DECLARAŢIA PRIVIND ASUMAREA RĂSPUNDERII
CURRICULUM VITAE