România a aprobat construcţia primei hidrocentrale prin pompaj, care va stoca electricitatea din reţea în orele de supraproducţie, într-un proiect complex de inginerie civilă

România are un număr mare de hidrocentrale clasice, care-i asigură o producţie importantă de electricitate regenerabilă. Mai mult ca atât, multe din aceste hidrocentrale sunt construcţii complexe de inginerie civilă la scară mare, cu baraje imense, caverne de turbine construite în adâncimea munţilor şi sisteme complexe de acumulare a apelor de pe suprafeţe mari. Dar România nu are în acest moment nicio hidrocentrală prin pompaj, care ar putea acţiona ca o baterie gigantică de reţea, care să stocheze electricitatea în orele de supraproducţie. Hidrocentrala Tarniţa trebuia să devină prima asemenea hidrocentrală, la o putere uriaşă de 1 GW, proiectul fiind reanimat acum trei ani şi inclus în strategia energetică a României. Dar scara sa gigantică, face ca proiectul Tarniţa să avanseze mai încet. Între timp, România a aprobat construcţia hidrocentralei prin pompare Frasin-Pângăraţi, care ar urma să fie finalizată la mijlocului anului 2029, peste doar 3 ani. Iar dacă aceşti termeni vor fi respectaţi, hidrocentrala va deveni prima de acest fel din România, într-un proiect complex de inginerie civilă.

Noua hidrocentrală a primit de curând avizul de mediu, considerat actul cel mai dificil de obţinut în cazul unor asemenea construcţii. De aici încolo ar urma aprobarea proiectului detaliat de construcţie, cu autorizarea de construire şi demararea propriu-zisă a lucrărilor şi a semnărilor de contracte pentru producţia turbinelor, a generatoarelor şi a echipamentelor electrice.

Termenul de doar 3 ani pentru aceste etape pare foarte optimist în acest context, dar noua hidrocentrală are un element care-i va simplifica procesul de construcţie — ea va folosi lacul actual Izvorul Muntelui drept bazin inferior pentru sistemul său, acesta fiind cunoscut şi sub denumirea de lacul Bicaz.

Foto: Lacul Bicaz

Lacul de acumulare superior va trebui construit, însă, de la zero, la fel care şi toate galeriile dintre cele două lacuri, precum şi o cavernă în adâncul muntelui, unde va fi amplasată sala turbinelor. Lacul nou va fi construit pe dealul Frasin, la o altitudine de puţin peste 1.000 metri deasupra nivelului mării. Diferenţa netă de altitudine între lacul superior şi cel inferior ar urma să fie de 472,5 metri, teoretic suficient cât să-i confere hidrocentralei prin pompaj un randament modern, de circa 77-80%, dar randamentul de facto va fi mai mic.

Amintim, hidrocentralele prin pompare presupun stocarea electricităţii din reţea sub formă de energie potenţială a apei atunci când în sistemul energetic se atestă o supraproducţie de electricitate, cum se întâmplă adeseori în România la orele amiezii, atunci când panourile fotovoltaice furnizează energie din belşug, care era adeseori irosită în deconectări ale surselor. O hidrocentrală prin pompare, însă, absoarbe acest excedent din reţea, pornind turbinele sale pentru a pompa apa din rezervorul de jos în cel de sus. Ulterior, când e nevoie de electricitate în reţea, apa din rezervorul de sus e lăsată să curgă prin galerii sub acţiunea gravitaţiei, punând în mişcare turbinele şi generând electricitate, care e furnizată înapoi în reţea.

Randamentul unui asemenea ciclu de funcţionare depinde foarte mult de diferenţa netă de altitudine, dar şi de eficienţa construcţiei galeriilor şi circuitele turbinelor, dar cifrele de 77-80% sunt considerate normale pentru centralele moderne, cu un record de 81% atins de o hidrocentrală din Elveţia. Inginerii care au proiectat noua hidrocentrală Frasin-Pângăraţi din România estimează, însă, un randament global de ciclu de 75,46%, uşor mai mic decât valorile exemplare moderne menţionate mai sus, dar totuşi foarte aproape de ele.

Randamentul acestor hidrocentrale e mai mic decât la centralele cu baterii, care pot atinge 90-92%, dar durata de viaţă a hidrocentralei e mult mai mare, de ordinul de 60-100 ani şi mai mult, fără degradarea capacităţii sale de stocare, în timp ce o centrală de baterii se confruntă cu degradarea bateriilor şi o durată de viaţă de 10-15 ani. Şi apoi, marele beneficiu al hidrocentralelor prin pompare e capacitatea de stocare mult mai mare, determinată, în esenţă, de volumul de apă şi câtă electricitate se poate genera din acel volum de apă, până acesta coboară la nivelul minim.

Noul lac superior de acumulare al hidrocentralei Frasin-Pângăraţi din România ar urma să aibă 3,45 milioane de metri cubi în volum, iar variaţia netă a volumului de stocare îi va permite hidrocentralei să stocheze 4.080 MWh de electricitate, sau 4,08 GWh.

Imagine simbol

E o capacitate importantă de stocare, care, dacă ar fi asigurată de baterii Tesla Megapack, dintr-o centrală de acest tip, ar avea nevoie de circa 1.060 baterii. Doar costul brut al bateriilor ar fi de 1 miliard de dolari, fără a lua în calcul transportul, instalarea şi sistemele electrice auxiliare.

Capacitatea de 4.080 MWh pentru România înseamnă o cifră aproape echivalentă cu o oră din consumul întregii ţări la orele amiezii, sau circa jumătate de oră din consumul întregii ţări de orele de vârf. Dar, bineînţeles, nicio hidrocentrală prin pompare nu e concepută să susţină întregul consum al ţării, ci să contribuie prin parametri importanţi alături de alte surse. Iar puterea noii hidrocentrale va fi de 340 MW, formată din două turbine de tip Francis. Şi 340 MW înseamnă o contribuţie de circa 4-5% în orele de consum mai mare. Doar că, spre deosebire de centralele de baterii, care funcţionează de obicei maxim 2-4 ore până la epuizare, hidrocentrala Frasin-Pângăraţi va putea livra 12 ore de putere maximă de 340 MW în reţea la o descărcare completă. Iar puterea livrată în reţea poate şi ajustată, la valori mai mici dacă e cazul. Iar absorbţia din reţea se poate face şi noaptea, spre exemplu, atunci când parcurile eoliene produc mai mult în condiţii de vânt, iar cererea e mică.

Construcţia noii hidrocentrale din România va fi un proiect complex de inginerie civilă, or, el va presupune un total de peste 6 km de galerii subterane şi excavarea unei caverne pentru sala turbinelor la 400 metri adâncime în munte. Se estimează că va fi nevoie de circa 1.000 muncitori pe şantierul de construcţie al noii hidrocentrale.

Proiectul iniţial al hidrocentralei Frasin-Pângăraţi nu vine din perioada comunistă, ci e mult mai proaspăt, obţinând primul său aviz abia în 2012. A fost mult timp în blocaj din cauza neclarităţilor birocratice în drepturile de folosire a lacului Bicaz, dar în ultimii ani au existat clarificări de reglementare care au permis deblocarea proiectului. Acum firma care va construi proiectul e Hidro Blue Energy, deţinută printr-o entitate de holding de omul de afaceri ieşean Iulian Dascălu, cunoscut ca un mare dezvoltator de mall-uri în România. După construcţia hidrocentralei, Frasin-Pângăraţi, Hidroelectrica vizează achiziţia a 50% din societatea care va opera hidrocentrala.

Hidrocentralele prin pompare au o importantă uriaşă în sistemele energetice moderne, unde sursele regenerabile intermitente au o cotă mai mare. Dacă anterior hidrocentralele de generare îşi ajustau producţia cu accent pe orele de vârf, dar nu existau surse care să livreze intermitent energie în reţea chiar şi atunci când nu există cerere suficientă, acum aceste surse există şi cota lor e mare, în măsură să dezechilibreze sistemele. Respectiv, absorbţia acelei electricităţi e crucială nu doar pentru stabilitatea reţelei, ci şi pentru echilibrarea preţului final la electricitate. Or, energia din surse regenerabilă poate fi o energie ieftină, dacă nu e irosită prin deconectări risipitoare în orele ei de productivitate maximă, cum se întâmplă uneori în prezent. Dacă în aceste ore, se poate absorbi acea energie ieftină, atunci şi bilanţul final al costului energiei va fi simţitor mai mic. Şi asta înseamnă energie mai ieftină pentru consumatorii de acasă, dar şi pentru fabrici, care ar fi motivate să nu-şi reducă producţia de maşini, spre exemplu, în România, dar să-şi dorească să producă mai mult aici, motivaţi de energia ieftină.

Exemplul hidrocentralei Tamega din Portugalia e absolut elocvent în acest sens. Cu 880 MW putere din partea de stocare, hidrocentrala a schimbat enorm sistemul energetic comun al Portugaliei şi Spaniei şi a contribuit la minimizarea irosirii energiei de la panouri fotovoltaice în reţea, contribuind la un preţ foarte mic al electricităţii în aceste ţări, printre cele mai mici din Europa. Iar VW, de curând, când a anunţat unde va produce o întreaga familie de modele noi compacte, precum ID.Polo, a menţionat că a ales Portugalia şi Spania tocmai pentru acest preţ mic la energie, pe care nu-l poate avea în Germania. Deci, o asemenea hidrocentrală mare e un proiect de ţară, care formează fundaţia competitivităţii economice în timpurile noastre, nefiind doar un proiect are arată frumos pe hârtie, ci unul cu impact economic enorm.