La Porțile de Fier, cel mai spectaculos fluviu al Europei își arată măreția, iar Hidrocentrala Porțile de Fier se înalță ca o dovadă a ambiției omenești de a transforma forța apei în energie. Este cea mai mare construcție de pe Dunăre și simbolul luptei continue dintre natură și tehnologie.
În centrala Porțile de Fier, hidroagregate uriașe de 25 de metri și rotoare de 680 de tone dansează pe ritmul Dunării. Primele trei sunt de rezervă, următoarele trei lucrează fără oprire, menținând sistemul energetic al țării stabil. Totul este reglat la secundă: turația turbinei, 71,5 rotații pe minut, și curentul electric care ajunge în casele românilor.
Hidrocentrala Porțile de Fier I este una dintre cele mai mari construcții hidrotehnice din Europa. Proiectul barajului a început în 1964, iar în 1972 a fost inaugurat împreună cu două centrale hidroelectrice: Porțile de Fier I și Porțile de Fier II. La ceremonie au participat Nicolae Ceaușescu și Iosif Broz Tito, șefii de stat ai României și Iugoslaviei, țările partenere în acest proiect.
Sucursala Hidrocentralei Porțile de Fier administrează cele mai mari centrale de pe Dunăre: Porțile de Fier I (1080 MW) și Porțile de Fier II (250 MW), ambele operate în parteneriat cu partea sârbă. Porțile de Fier I se află la 15 km amonte de Drobeta Turnu Severin, iar Porțile de Fier II la 60 km în aval. Zona este bogată în patrimoniu arheologic, istoric și turistic și face parte din Parcul Natural Porțile de Fier, pentru protejarea habitatului său unic.
Muzeul Hidrocentralei și Sala Mașinilor
Muzeul Hidrocentralei, actualul Muzeu al Regiunii Porților de Fier, a fost deschis în 1976, la patru ani de la inaugurarea Sistemului Hidroenergetic Porțile de Fier I din 1972 și găzduiește obiecte din paleolitic, epoca fierului și perioada romană descoperite în urma săpăturilor arheologice din zonă, precum și informații despre Ada Kaleh, construcția hidrocentralei și mănăstirea Vodița.
Sala Mașinilor oferă o experiență impresionantă. Fiecare agregat are o capacitate de 194,5 MW și o greutate de 3.680 tone, domină spațiul. Am avut acces în zona blocului de montaj, privind spre blocul de agregate. Următorul nivel cuprinde generatoarele de curent, statoare și rotoare.
Rotoarele se rotesc, iar primele trei sunt de rezervă. Hidroagregatele sunt dispuse vertical și au aproximativ 25 de metri înălțime. Turbina se află jos, generatorul sus, iar arborele turbinei leagă cele două componente. Primele trei unități sunt de fabricație sovietică, următoarele trei realizate sub licență rusească la Reșița.
Hidroagregate uriașe de 25 de metri
Am stat în zona blocului de montaj și am privit spre blocul de agregate, chiar în Sala Mașinilor din Centrala Hidroelectrică a României. Un geam imens ne-a permis să vedem partea superioară a hidroagregatelor și inelele colectoare (cele galbene).
Următorul nivel găzduiește generatoarelor de curent, alcătuite din statoare și rotoare. Rotoarele se rotesc. Primele trei sunt de rezervă, nu există debit pe ele. Adică apa nu curge prin ele. Următoarele trei uzinează, din totalul de șase, sunt în funcțiune, asigurând energia necesară.
Hidroagregatele sunt dispuse vertical, fiecare având aproximativ 25 de metri înălțime. Turbina se află jos, iar generatorul sus, între turbină și rotor. Arborele turbinei (axul lung) leagă turbina de generator. Primele trei unități sunt de fabricație sovietică, iar următoarele trei au fost produse sub licență rusească la Reșița. Din cele șase, cinci nu au fost retehnologizate la timp, deoarece durata lor de funcționare este de 30–40 de ani.
În anii 2000, la retehnologizare, s-a colaborat cu turnătorii din Canada (folosind oțeluri și aliaje speciale) și cu firme din Marea Britanie. După retehnologizare (în 2007), puterea agregatelor a crescut: de la 175–190 MW la 194 MW, iar pentru scurte perioade (maxim 20 de minute) pot atinge până la 206 MW. Grupul 1 este cel care declanșează alarma de avertizare; în general, grupurile 1 și 3 sunt folosite pentru reglarea Sistemului Energetic Național.
Rolul centralelor în Sistemul Energetic Național
Din cele trei mari centrale care funcționează constant, una are rolul de a menține echilibrul în Sistemul Energetic Național. Când crește consumul, se mărește debitul pe grupul respectiv și astfel crește și puterea produsă (măsurată în wați), menținând echilibrul energetic.
Turația turbinei este reglată pentru a rămâne constantă, la 71,5 rotații pe minut, pentru ca tensiunea și frecvența la bornele generatorului să nu varieze. Apa din lac se află la nivelul acoperișului centralei. Peretele de forță (zidul barajului) are o grosime de aproximativ 30 de metri, la fel ca diferența de nivel între oglinda apei din amonte și cea din aval. 
Giganți de 3.600 de tone și 900 m³/s de apă
Fiecare hidroagregat cântărește circa 3.600 de tone, cu tot cu blindaj, rotor, stator, butuc, aparatul director și cele șase pale ale turbinei. Debitul de apă determină puterea: în medie, 900 m³/s sunt folosiți pentru a produce aproximativ 200 MW.
Această centrală asigură între 10 și 15% din necesarul de energie al României. Cele două centrale formează împreună cea mai mare hidrocentrală de pe Dunăre și a doua ca mărime din Europa, după cea de pe fluviul Volga, în Rusia.
Noi, împreună cu partea sârbă, avem 2.400 MW, iar centrala de la Ruse, Bulgaria, are 2.700 MW. Hidrocentrala a fost construită în opt ani (1964–1972), cu o investiție de aproximativ 800 milioane dolari (400 milioane partea României și 400 milioane partea Iugoslaviei).
Investiția a fost recuperată în doar trei ani. În perioada de vârf, doar pe șantierul românesc lucrau peste 10.000 de persoane. Astăzi, într-o tură de exploatare, lucrează doar 10 oameni, iar mentenanța este externalizată către Hidroserv (circa 70 de angajați).
Cum se produce curentul
Turbina pune în mișcare rotorul. Rotoarele sunt marcate în pardoseală și, prin inelul colector, primesc un curent continuu de excitație la pornire. Rotorul are un diametru de 15 metri, cântărește 680 de tone și este prevăzut cu 84 de poli magnetici din fier moale și cupru.
Prin excitație se creează câmpul magnetic, iar împreună cu statorul se produce fluxul de energie. Curentul se obține prin inducție electromagnetică. Pentru pornire, există o sursă de alimentare de la partea sârbă și încă trei surse de la noi. Fără curent exterior, nu se poate porni; bateriile nu sunt suficiente pentru excitația motoarelor.
Bateriile vizibile (capacele galbene) sunt destinate doar sistemelor critice, de exemplu, pentru acționarea vanelor cu închidere rapidă. În caz de avarie se aprinde un semnal roșu, iar apa este oprită.
Există generatoare auxiliare de 6 kW / 6.000 V, dar acestea nu sunt suficient de puternice pentru pornirea agregatelor mari. În 1–2 minute, sistemul se cuplează și se încarcă rotorul prin excitație. În acest timp, se formează pelicula de lubrifiere, esențială pentru funcționarea lor.
Porțile de Fier III și viitorul energiei
Cât despre proiectul „Porțile de Fier III” (Turnu Măgurele–Nicopole), acesta exista încă din anii ’60, dar nu s-a mai realizat. Recent s-a încercat prin PNRR o reluare parțială, dar în final s-au obținut doar fonduri pentru fotovoltaice (aproximativ 70 milioane euro).
La noi, consumul este foarte mare vara, din cauza aerului condiționat. Iarna te mai încălzești cumva, dar vara nu te mai răcorești decât cu înghețată, bere și… energie. Omenirea a cunoscut trei mari faze energetice. Prima a fost faza fosilă – începută acum aproximativ 300 de ani, odată cu perioada preindustrială – care încă nu s-a încheiat.
A doua este faza hidrocarburilor: gaz și petrol, care merg încă bine. A treia, spre care tindem, este faza energiilor regenerabile, pentru a atinge neutralitatea climatică.
Consumul intern este extrem de mare vara, din cauza aerului condiționat. Energia regenerabilă, alături de hidro și nuclear, devine crucială pentru neutralitatea climatică.
„Suntem ca niște carii pe un suport de lemn: dacă terminăm resursa, murim. Trebuie să avem grijă de planetă”, ne-a mărturisit ghidul muzeului.
România în harta energetică europeană
Hidroelectrica acoperă în medie 15% din producția națională, iar Cernavodă circa 20%, care funcționează constant cu două reactoare, iar noi în funcție de debutul Dunării. În România există aproximativ 180 de hidrocentrale, care în total acoperă în jur de 40% din necesarul național de energie.
Restul vine din nuclear, gaze, cărbune, eolian și solar. În trecut, ponderea era diferită: de exemplu, cărbunele reprezenta peste 50% din producție, fiind vândut pentru a aduce valută, la fel cum au făcut și ucrainenii. Acum însă structura este alta. În perioada comunistă, industria energofagă consuma aproximativ 80–90% din producție, iar populația doar 20%. Atunci s-au atins vârfuri de până la 13.000 MW.
În prezent, consumul se situează între 5.000 și 5.500 MW, cu vârfuri de 7.000–8.000 MW vara, din cauza aerului condiționat. Dacă ne uităm pe datele Transelectrica (în timp real), mixul energetic arată cam așa: nuclear ~24%, hidro ~22%, fotovoltaic (panouri) până la 30% în anumite momente, gaze ~21% (poate urca până la 30%), cărbune ~13% (poate varia între 10 și 15%).
Nuclearul și cărbunele merg constant, pentru că oprirea și repornirea durează zile întregi. Gazul este folosit flexibil, în funcție de necesități. Eolienele depind de vânt: în Dobrogea se spune că „bate vântul de două ori pe an” – vara, de exemplu, nu produce aproape nimic. Există și câteva centrale mici pe biomasă (lemn) – aproximativ 27 MW.
În ultimii ani au apărut și instalații de stocare în baterii, iar prosumatorii cu panouri fotovoltaice însumează deja circa 16 MW injectați în rețea. Totuși, pentru echilibrarea sistemului este nevoie de aproximativ 300 MW stocați în timp real, ceea ce deocamdată nu avem.
În weekend, producția rămâne în jur de 5.400 MW, iar consumul național la fel, deci exportăm câteva sute de MW – de exemplu, 871 MW la momentul respectiv. România se situează în primele locuri din Europa ca preț al energiei, mai ales datorită hidro și nuclearului, care sunt cele mai ieftine surse.
În concluzie, statul este principalul producător de energie (Hidroelectrica, Nuclearelectrica și termocentralele), cu o pondere de aproximativ 70%.
Profitul Hidroelectrica merge la bugetul de stat, circa 82%, restul revenind acționarilor minoritari, inclusiv Fondului Proprietatea (constituit în anii ’90 pentru despăgubirea celor care aveau terenuri naționalizate).
În privința retehnologizării, aceasta se face la intervale de 30–40 de ani. Pentru viitor, următoarea etapă de modernizare este estimată la 10–15 ani.
Alexandra VASILE
