Energjia e Eres

1
ZHVILLIMI HISTORIK DHE GJENDJA AKTUALE E
SHFRYTËZIMIT TË ENERGJISË SË ERËS
Hyrje:
Energjia e erës ka të paktën 3000 vjet që vazhdon të shfrytëzohet.
Deri në fillim të shek.XX, energjia e erës është përdorur si burim për përftimin e energjisë
mekanike, që nevojitej në procesin e bluarjes së grurit.
Energjia që përftohej nga era, kishte luhatje të vazhdueshme, pra nuk ishte konstante gjatë
gjithë kohës.
Në këtë mënyrë, në fillim të “periudhës” së modernizimit të industrisë, ky burim u
zëvendësua me motorrët me djegie të brendshme (MDB), ose me rrjetin elektrik, të cilët
siguronin një burim energjitik më të qendrueshëm dhe me luhatje tepër të pakta.
Në fillim të viteve 1970, me rritjen masive të çmimit të naftës, u rishfaq interesi për
përdorimin e energjisë së erës. Këtë herë, energjia e erës nuk do të përdorej më vetëm për
përftimin e energjisë makanike, por tashmë të energjisë elektrike.
Turbinat e para të erës, në funksion të prodhimit të energjisë elektrike, morën zhvillim në
fillim të shek.XX. Më konkretisht, në fund të vitit 1990, energjia e erës konsiderohej si një
nga burimet më të sigurta të energjisë.
Gjatë dekadës së fundit, kapaciteti ose sasia vëllimore erës, në mbarë botën ka ardhur duke
u dyfishuar afërsisht në cdo tre vjet.
Kostoja e energjisë elektrike, të prodhuar nga energjia e erës, është duke u reduktuar
ndjeshëm dhe sipas parashikimeve, kapaciteti ose sasia vëllimore botërore e erës do të
vazhdojë të rritet gradualisht.
Me poshtë, për të konkretizuar këtë fakt me anë të shifrave, po japim tabelën e ndryshimit
të përmasave të turbinave të erës nga viti 1985-2004:

2
Viti Fuqia (kW) Diametri i Rotorit (m)
1985 50 15
1989 300 30
1992 500 37
1994 600 46
1998 1500 70
2003 3000-3600 90 - 104
2004 4500-5000 112 - 128
Ndryshimi i përmasave dhe fuqisë së turbinave të erës nga viti 1985-2004
Siç shihet, nga viti në vit, kemi një përmirësim dhe zhvillim të dukshëm të teknologjisë së
erës. Mendohet se në një të ardhme të afërt, të punohet me turbina 6-7 MW.
Zhvillimi historik:
Le të trajtojmë përdorimin e energjisë së erës, si burim natyror i energjisë në dy drejtime:
1. në prodhimin e energjisë mekanike
2. në prodhimin e energjisë elektrike
Prodhimi i energjisë mekanike:
Mullinjtë e parë të erës ishin mullinj me bosht gjatësor, të cilat përdoreshin në malesitë e
Afganistanit, për të bluar grurin, që në shek.VII (p.e.s). Shumë më vonë, rreth viteve 1200,
mullinjtë e erës me bosht horizontal filluan të qarkullojnë nga Persia e hershme në drejtim
të Lindjes së Mesme, të vendeve të Mesdheut dhe në Europën Qendrore.
Në fund të shek.XIX, filluan të përdoreshin më shumë mullinjtë e erës me diametër të
rotorit 25m dhe gjatësi të aksit vertikal 30m.
Psh, në Hollandë, 90% e energjisë që perdorej në industri bazohej në energjinë e erës. Në
Amerikën e Veriut, filluan të përdoreshin mullinjtë e erës, si pompa uji, pra me qëllim që të
transportonin ujin në lartësi dhe pozicione të ndryshme nepër fermat e tyre.

3
Prodhimi i energjisë elektrike:
Në vitin 1891 danezi Paul LaCour ishte njeriu i parë që ndërtoi një turbinë ere për
prodhimin energjisë elektrike. Ndërsa ne vitin 1941 amerikani Palmer Putnam ndërtoi një
turbinë ere gjigante me diameter 53 m. Këto dy tipe ndryshonin krejtësisht njeri me tjetrin.
Filozofia daneze bazohej në pozicionimin e helikës (rotorit) kundër drejtimit të erës. Ky
rotor kishte vetëm 1 shkallë rregullimi të shpejtesisë dhe vepronte për vlera të vogla të
shpejtësisë së erës.
Filozofia amerikane bazohej në pozicionimin e helikës (rotorit)në drejtim të erës. Ky rotor
kishte shumë shkallë rregullimi të shpejtësisë. Megjithatë, stili amerikan nuk ishte shumë i
suksesshëm, pasi mekanizmi i rregullimit të shpejtesisë me shumë shkallë paraqiste
probleme teknike.
Në vitin 1967 gjermani Hütter ndërtoi një model të ri turbine ere, helika e së cilës ishte e
pajisur me 2 fletë të holla, të veshura me fije xhami dhe të pozicionuara në drejtim të erës.
Kjo lloj turbine rezultoi mjaft efektive për shumë kohe.
Më vonë, turbinat e erës me pak shkallë rregullimi të shpejtesisë dhe me fuqi të vogla
filluan të përdoren për karikimin e baterive.
Me anë të politikave subvencionuese, shtetet e fuqishme të Europës përkrahnin në mënyrë
të vazhdueshme përmirësimin e teknologjive të prodhimit të energjisë elektrike, duke
përdorur burimet e rinovueshme.
Në këtë mënyrë, në vitet 1990 u bë e mundur që turbinat e erës me fuqi 1.5-2 MW të ishin
të pranishme kudo në këto shtete.

4
Gjendja aktuale e përdorimit të energjisë së erës:
Sistemet e shfrytëzimit të energjisë së erës ndahen ne dy grupe:
A- Sisteme që shfrytëzojnë energjinë e erës të lidhur në rrjet me njeri-tjetrin.
Sistemet që shfrytëzojnë energjinë e erës të
lidhur në rrjet me njeri-tjetrin.
Sipas të dhënave statistikore, në fund të vitit 2003, rreth 70% e shfrytëzimit të energjisë së
erës në mbarë botën i përkiste Europës, 18% Amerikës së Veriut dhe 8% Azisë.
Çmimi për blerjen e energjisë elektrikë të prodhuar nga përdorimi i energjisë së erës është
5.9 cent/kWh në Gjermani dhe 0.017 $ /kWh në Amerikën e Veriut.
Në Europë, për shkak të mungesës së hapësirave boshe të mjaftueshme dhe të dendesisë së
madhe të popullsisë, më tëpër përdoren turbina, fuqia totale në rrjet e të cilave shkon deri
në 20-50 MW.
Ndërsa në Amerikën e Veriut, nuk ekzistojnë këto pengesa dhe fuqia totale në rrjet e
turbinave shkon nga 50 MW – 200 MW.
Sistemet që shfrytëzojnë
energjinë e erës të lidhur
në rrjet me njeri-tjetrin
kanë përdorim më të
gjërë dhe janë më
produktiv.

5
Sistemet vetjake të
shfrytëzimit të energjisë
së erës, të cilët kanë
përdorim më të kufizuar.
Lidhur me këtë grup sistemesh, po japim të dhënat për sasinë e energjisë elektrike të
konsumuar sipas linjave të transmetimit përkatëse:
Linja e Transmetimit Fuqia instaluese e erës Konsumi
132 / 150 KV <500 kW i lartë
200 KV 151 – 500 kW mesatar
400 KV 501 – 1000 kW mesatar
Tension i Vazhduar >400 KV >1000 kW i ulët (në zonat rurale)
Konsumi dhe transmetimi i energjisë elektrike ne Danimarkë.
B - Sistemet vetjake të shfrytëzimit të energjisë së erës
Këto sisteme përdorin turbina me fuqi të vogla deri në 50kW. Ato përdoren më tepër në
zonat rurale, ku ka konsum më të vogël të energjisë elektrike, si dhe në sistemet e
telekomunikacionit. Në rast se nevoja për konsum është më e lartë se zakonisht, ato mund
të punojnë të kombinuara me gjenerator me naftë ose me sistem baterish.

6
Si përfundim, disavantazhi i turbinave të erës, mund të konsiderohet ndotja akustike që ato
shkaktojnë, si dhe një panoramë jo estetike që ofrojnë, në rast se vendosen pranë zonave të
banuara.
Zhvillimi i teknologjisë së turbinave të erës:
Sistemet e shndërrimit të energjisë së erës ndahen në:
1. Sisteme që varen kryesisht nga rezistenca aerodinamike e ajrit. Këto kanë koeficient
fuqie tepër të vogël, maksimumi i të cilit merr vlerën 0.16.
2. Sisteme që varen nga ndikimi që ka ajri në ngritjen aerodinamike të fletëve të
rotorit, të cilët në ditët e sotme kanë përdorim shumë të madh.
Turbinat e këtij sistemi janë të pajisura me fletë që rrotullohen në drejtim të
kundërt me drejtimin e erës.
Forca rezultante që shkakton rrotullimin e fletëve të turbinës është perpendikulare
me drejtimin e fryerjes së erës.
Këto sisteme, sipas mënyrës së rrotullimit të aksit ndahen në turbina me aks
vertikal dhe turbina me aks horizontal.
Turbinat e erës me aks vertikal, të njohura ndryshe si ”Turbinat Darrieus”, sipas
emrit të inxhinierit francez që i shpiku ato në vitin 1920, përbëhen nga fletë
vertikale, simetrike dhe pjesërisht të lakuara.
Avantazhi i Turbinave Darrieus është pozicionimi i kutisë së shpejtësisë dhe
gjeneratorit në kullë mund të arrijë deri në nivelin e tokës.
Disavantazhi i tyre qendron se kanë mundësi të kufizuara të rregullimit të
shpejtësisë në rastin e erërave të fuqishme.

7
Turbina Darrieus, me aks vertikal
Grafiku i varësisë së fuqisë nga shpejtësia e erës për turbinën me aks vertikal

8
Turbina më e madhe me aks vertikal ndodhet në Kanada, e quajtur Ecole C,
me fuqi 4.2 MW.
Pas vitit 1980 zhvillimi i këtyre lloj turbinave pothuajse ka ndaluar.
Turbinat me aks horizontal, ose tipi me helikë, filluan të merrnin zhvillim më të
madh.
Ato përbëhen nga një kullë e gjatë dhe nga kabina motorike, e vendosur në majë të
kullës. Në kabinën motorrike përfshihen gjeneratori, kutia e shpejtësisë dhe rotori.
Me anë të mekanizmave të ndryshme, kabina motorrike mund të pozicionohet në
atë drejtim që është edhe era, ose mund të kthehet në drejtim të kundërt të erës për
shpejtësi të mëdha të erës.
Për turbina me fuqi të vogla, kabina së bashku me rotorin orientohen në bazë të
flugerit (erëtreguesit). Për turbina të mëdha, kabina së bashku me rotorin
orientohen në mënyrë elektrike, pasi që marrin sinjal nga një erëtregues specific
elektrik. Numri i fletëve të turbinave me aks horizontal ndryshon në varësi të
qëllimit të përdorimit të këtyre turbinave. Turbinat me dy ose tre fletë, zakonisht
përdoren për prodhimin e energjisë elektrike, ndërsa turbinat me 20 ose më shumë
fletë për qëllime mekanike: lëvizjen ose zhvendosjen e ujit.
Pamja e një turbine ere me aks horizontal me 3 fletë, dhe elementët përbërës të saj

9
Në mënyrë indirekte numri i fletëve të rotorit lidhet me raportin e shpejtësive:
𝜆 =
𝜔𝑅
𝑉
,
ku 𝜆 − raporti i shpejtësive
𝜔 − frekuenca e rrotullimit
𝑅 − rrezja e rotorit
𝑉 − shpejtësia e erës.
Ndërmjet numrit të fletëve dhe 𝜆 − raportit të shpejtësive ekziston një varësi inverse. Pra,
turbinat me numër të madh fletësh kanë raport shpejtësie të vogël, por kanë një moment
lëshimi 𝑀𝐿 të madh. Sipas të njëjtit arsyetim, turbinat me 2-3 fletë kanë raport shpejtësie të
madh dhe moment lëshimi të vogël.
Një vlerë e lartë e raportit të shpejtësive na jep mundësinë të përdorim kuti shpejtësie jo
shumë të sofistikuar, në mënyrë që të marrim vlerat e dëshiruara të shpejtësisë së
rrotullimit të rotorit.
Sistemet që shfrytëzojnë energjinë e erës të lidhur në rrjet me njeri-tjetrin përdorin turbina
me fletë.
Përdorim më të gjërë kanë turbinat me tre fletë ndaj atyre me dy fletë, pasi momenti i
inercisë së rotorit në turbinat e erës me tre fletë kontrollohet më me lehtësi sesa në
turbinat me dy fletë, si dhe shkaktojnë më pak zhurmë.
Sigurisht, që nga ana ekonomike, turbinat me dy fletë janë më të parapëlqyera meqë kanë
kosto më të ulët.

10
ENERGJIA E ERËS NË SISTEMET ELEKTRIKE TË FUQISË:
KONCEPTE THEMELORE
Historia sistemit të fuqisë:
Në vitin 1880, Thomas Alva Edison ishte personi i parë që hodhi themelet e
sistemeve të fuqisë.
Pas kësaj risie idetë e përfitimit nga avantazhet e elektricitetit filluan të përhapeshin në
mbarë botën.
Instalimet e para kishin një të përbashkët: njësitë prodhuese ishin të vendosura shumë
pranë ngarkesës, në mënyrë që humbjet gjatë transmetimit në tension të ulët të vazhduar
të ishin minimale.
Më zhvilllimin e transformatorëve u bë e mundur që burimi dhe konsumatori të ishin jo më
detyrimisht pranë njeri-tjetrit, por në distanca të largëta. Në këtë mënyrë, transmetimi i
energjisë elektrike filloi të realizohej në tension alternativ.
Duke u nisur nga ky fakt, në vitin 1920 çdo qendër e ngarkesës së fuqishme kishte sistemin
e vet të fuqisë. Me kalimin e kohës, u bë e mundur që të lidheshin me njeri-tjetrin edhe
sisteme të ndryshme të fuqisë, fillimisht me fuqi të vogël. Dhe kështu u themelua një
stukturë organizative, institucionale me bazë elektrike ndërmjet këtyre sistemeve.
Institucionet shtetërore filluan të bashkëvepronin me kompanitë e tjera private lidhur me
këtë qëllim.
Sistemet e fuqishme të fuqisë u ndërtuan pranë njeri-tjetrit.

11
Gjendja aktuale e energjisë së erës në sistemet e fuqisë:
Në vendet si Gjermania Veriore, Danimarka ¸ Suedia energjia e erës përmbush pjesën
kryesore të nevojave totale për energji. Sipas statistikave të viteve të fundit, energjia e erës
përbën 4200 GWh të nevojave totale të sistemit prej 13 353 GWh (31.45 %) në provincën
gjermane të Schleswig–Holstein; 3800 GWh të nevojave totale të sistemit prej 20 800
GWh (18 %) në Danimarkë dhe 2000 GWh të nevojave totale të sistemit prej 900 GWh
(22%) në ishullin suedez të Gotland-it.
Shumë vende të botës, po investojnë në sistemet e energjisë së erës, pasi përdorimi i
këtij burimi energjie sjell reduktim të sasisë së CO2 të çliruar në ambjent dhe ka
kosto të ulët.
Përsa i përket aspektit teknik, inxhinierat e sistemit të fuqisë duhet të kenë parasysh
gjithmonë se qëllimi kryesor i sistemit elektrik të fuqisë është furnizimi me energji
elektrike i konsumatorit në çdo kohë.
Ndërsa sfida kryesore e sistemeve të energjisë së erës që operojnë të lidhur në rrjet
përqendrohet në dy aspekte:
 Mbajtja konstant i nivelit të duhur të tensionit për të gjithë konsumatorët e sistemit
të fuqisë:
Konsumatorët duhet të jenë në gjendje të vazhdojnë të përdorin të njëjtin tension
dhe rrymë që po përdornin.
 Ruajtja e ekuilibrit të sistemit të fuqisë:
Përmbushja e kërkesave të konsumatorëve për energji nëpërmjet përdorimit të
impianteve të energjisë së erës.
Konceptet bazë të Inxhinierisë elektrike:
Vlerat e çastit të rrymës dhe tensionit përkatësisht shprehen:
u (t) = 𝑈 𝑀 cos (𝜔𝑡)
i (t) = 𝐼 𝑀 cos (𝜔𝑡 − 𝜑)

12
ku
𝑈 𝑀 − amplituda e tensionit
𝜔 = 2𝜋𝑓
𝑓 − frekuenca, normalisht 50 ose 60 Hz
𝐼 𝑀 − amplituda e rrymës
𝜑 − këndi ndërmjet rrymës dhe tensionit
Fuqia e çastit jepet nga produkti:
p (t)= u (t) i (t)= 𝑈 𝑀 cos (𝜔𝑡) 𝐼 𝑀 cos (𝜔𝑡 − 𝜑)
= P [ 1+cos (2𝜔t) ] + Q sin (2𝜔𝑡)
ku
𝑃 =
𝑈 𝑀
√2
∙
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 përbën fuqinë aktive
𝑄 =
𝑈 𝑀
√2
∙
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑠𝑖𝑛𝜑 përbën fuqinë reaktive
Konceptet e mësipërme i ilustrojmë më anë të figurës:
Grafiku i tensionit,rrymës dhe i fuqisë në funksion të kohës

13
Për të thjeshtuar llogaritjet, në sistemet elektrike të fuqisë përdoren format komplekse të
madhësive të rrymës, tensionit dhe fuqisë, të cilat jepen si mëposhtë:
𝑈 =
𝑈 𝑀
√2
∙ 𝑒 𝑗 arg(𝑈)
𝐼 =
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑒 𝑗 arg(𝐼)
𝑆 = 𝑃 + 𝑗𝑄 = 𝑈 ∙ 𝐼 =
𝑈 𝑀
√2
∙
𝐼 𝑀
√2
𝑒 𝑗 arg(𝑈)−arg(𝐼)
=
𝑈 𝑀
√2
∙
𝐼 𝑀
√2
𝑒 𝑗φ
Në shumicën e sistemeve elektrike të fuqisë, fuqia transmetohet nëpërmjet sistemit
tre-fazor, i cili, sigurisht parapëlqehet të jetë simetrik (amplitudat e tensioneve
dhe të rrymave janë të njëjta dhe të tre fazat janë të zhvendosura ndërmjet tyre me
kënd 120 °).
Gjatë përdorimit të sistemit tre-fazor simetrik kemi përfitim sepse fuqia totale tre-fazore
mbetet konstante. Pra, fuqia e castit e çdo faze mbetet konstante.
Gjithashtu përfitim tjetër është se shuma e rrymave në të tre fazat është zero. Kjo do të
thotë se nuk kemi rrjedhje në drejtim të kundërt të rrymave lineare nëpër përcjellësa.
Në sistemin tre-fazor simetrik kemi:
𝑈 𝑎 =
𝑈 𝑀
√2
∙ 𝑒 𝑗 0°
𝑈 𝑏 =
𝑈 𝑀
√2
∙ 𝑒−𝑗 120°
𝑈𝑐 =
𝑈 𝑀
√2
∙ 𝑒 𝑗 120°
𝐼 𝑎 =
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑒−𝑗 φ°
𝐼 𝑏 =
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑒−𝑗(120+φ)°
𝐼𝑐 =
𝐼 𝑀
√2
∙ 𝑒 𝑗 (120−φ)°

14
Tensioni i linjës llogaritet:
𝑈 𝑎𝑏 = 𝑈 𝑎 − 𝑈𝑏 =
𝑈 𝑎𝑀
√2
∙ (1 − 𝑒−𝑗 120°
) = √3
𝑈 𝑎𝑀
√2
𝑒 𝑗 30°
Koeficienti √3 shërben për kalimin nga tension faze në tension linje.
Gjatë analizës së sistemit elektrik të fuqisë ngarkesa, linjat e transmetimit dhe
transformatorët mund të përfaqësohen ose mund të ekuivalentohen me anë të
rezistencave Z.
Të dhënat e mësipërme ilustrohen me anë të figurës:
Rënia e tensionit në rezistencën Z llogaritet:
𝑈1 − 𝑈2 = √3𝐼 𝑍

15
Tensioni 𝑈2 në figurë llogaritet:
𝑈2 = {−
2𝑎1 − 𝑈1
2
2
+ [(
2𝑎1 − 𝑈1
2
3
)
2
− (𝑎1
2
+ 𝑎2
2)]
1
2
}
1
2
,
ku 𝑎1 = −𝑅(𝑃𝑒𝑟ë𝑠 − 𝑃𝑛𝑔) − 𝑋(𝑄 𝑒𝑟ë𝑠 − 𝑄 𝑛𝑔)
𝑎1 = −𝑋(𝑃𝑒𝑟ë𝑠 − 𝑃𝑛𝑔) + 𝑅(𝑄 𝑒𝑟ë𝑠 − 𝑄 𝑛𝑔)
Nga ekuacioni i tensionit 𝑈2 shohim se tensioni 𝑈2 varet nga energjia reaktive e erës 𝑄 𝑒𝑟ë𝑠.
Duke ditur që gjeneratorët sinkronë të përdorur në sistemet e e energjisë së erës për të
prodhuar energjinë elektrike, konsumojnë energji reaktive, merren masa për të reduktuar
fuqinë reaktive. Kjo arrihet duke vendosur kondensatorë, të quajtur kompensatorët e
fuqisë, sepse reduktojnë energjinë reaktive dhe këndin e fuqisë 𝜑.
Karakteristikat e energjisë së erës
Në këtë pjesë do të trajtohet shfrytëzimi i erës si burim energjie, duke përfshirë karakterin
e saj luhatës dhe kushtet fizike që kufizojnë përdorimin e saj.
Masat e ajrit lëvizin si shkak i ndryshimit të kushteve termike të këtyre masave.
Turbinat e erës përdorin kryesisht energjinë që zotëron era në nivelin e tokës, pra
energjinë potenciale dhe sigurisht atë kinetike. Pikërisht në këtë zonë, nisur nga ashpërsia
e terrenit, lëvizja e erës eshtë më e çrregullt dhe në formë stuhie.
Shpejtësia e erës ndryshon në funksion të kohës dhe të lartësisë. Ky ndryshim
pasqyrohet grafikisht në trajtën e spektrit të frekuencës së erës, si në figurë:

16
Spektri i frekuencës së erës
 Maksimumi sinoptik varet nga ndryshimet e kushteve atmosferike ditore, javore,
duke përfshirë gjithashtu edhe ciklet sezonale.
 Maksimumi ditor varet nga ndryshimet e shpejtësisë së erës gjatë një dite, lidhur
me temperaturën e terrenit.
 Maksimumi i stuhisë merret nga ndryshimi i menjëhershëm i shpejtësisë së erës në
kufirin e një minuti. Ky maksimum dobëson cilësinë e energjisë së elektrike të
prodhuar nga impiantet e energjisë së erës, pasi ndikon drejtpërsëdrejti në llojin e
teknologjisë që duhet aplikuar në turbinat e erës. Kjo do të thotë që sasia e
energjisë elektrike të prodhuar në të tilla kushte, është më e vogël, edhe pas
përdorimit të teknologjive të avancuara, sidomos për turbinat e erës që
funksionojnë të lidhura në rrjet njera me tjetrën.

17
 Konceptet fizike:
Fuqia e një,mase të caktuar ajri, e cila qarkullon me shpejtësi V nëpër një zonë ajrore
mund të llogaritet si vijon:
𝑊𝑒𝑟ë𝑠 =
1
2
∙ 𝜌 𝐴𝑉3 [𝑾𝒂𝒕𝒕]
ku
𝜌 − densiteti i ajrit (kg m−3
)
𝑉 − shpejtësia e erës (m s−1
)
𝐴 − hapësira ajrore
Vetë densiteti i ajrit është funksion i presionit të ajrit dhe temperaturës së ajrit, ku këto të
fundit janë funksion i lartësisë, sipas formulës:
𝜌(𝑧) =
𝑃0
𝑅𝑇
∙ 𝑒𝑥𝑝 (
−𝑔𝑧
𝑅𝑇
),
ku
𝜌 − densiteti i ajrit si funksion i lartësisë (kg m−3
)
𝑃0 −shtypja atmosferike standarte në nivelin e detit (1.225 kg m−3
);
𝑅 − konstantja specifike e gazeve për ajrin (287.050 J kg−1
K−1
)
𝑔 − konstantja e rëndesës (9.81 m s−2
)
𝑇 − temperatura (K);
𝑧 − lartësia mbi nivelin e detit (m).
Energjia e erës përbën energjinë totale të mundshme të erës në njësinë e kohës. Kjo energji,
gjatë rrotullimit të rotorit të turbinës së erës shndërrohet në energji mekanike, e cila vjen e
pakësohet si pasojë e reduktimt të shpejtësisë së rrotullimt për masë të caktuar ajri. Pra, jo
e gjithë energjia e erës shndërrohet në energji mekanike, pasi jo e gjithë energjia e erës
shfrytëzohet maksimalisht nga turbinat e erës. Masat ajrore që fryjnë nuk mund të ndalen
ose orientohen plotësisht vetëm në zonën vepruese të rotorit; një pjesë ndalen aty, ndërsa
një pjesë tjetër vazhdon rrugëtimin e tyre në drejtime të tjera.
Idenë e mësipërme e konkretizojmë me anë të figurës:

18
ku
d - diametri i rotorit
WT 1,2,3 - turbinat përkatëse të erës në pozicione e drejtime të
ndryshme, si dhe të vendosura në distanca të caktuara
njera nga tjera.
Bazat e para teorike rreth mundësisë së përdorimit të energjisë së erës nëpërmjet
reduktimit të shpejtësisë së saj u hodhën nga Betz, në 1926. Sipas Betz-it, fuqia maksimale
teorike që mund të përftohet nga era jepet:
𝑃𝐵𝑒𝑡𝑧 =
1
2
∙ 𝜌 𝐴𝑉3
𝐶 𝑃 𝐵𝑒𝑡𝑧 =
1
2
∙ 𝜌 𝐴𝑉3
∙ 0.59

19
Prandaj, edhe sikur do të ishte i mundur përftimi i energjisë pa asnjë humbje,
vetëm 59 % e energjisë së erës mund të përdoret nga një turbinë ere.
 Kurba e fuqisë:
Referuar ekuacionit të fuqisë, energjia e mundshme e erës varet nga shpejtësia e erës. Me
rritjen 10% të fuqisë së erës, kemi një rritje në masën 30% të energjisë së mundshme.
Kurba e energjisë i referohet lidhjes ndërmjet shpejtësisë fillestare të erës (shpejtësia në
momentin e lëshimit të turbinës së erës) dhe fuqisë nominale.
Kurba e fuqisë, tipike për një turbine ere me pjerrësi të fletëve të rregullueshme
Turbina e erës arrin fuqinë e saj nominale për shpejtësi të erës ndërmjet 12–16ms -1
(43.2 – 57.6 km/h), në varësi të llojit të projektimit të turbinës së erës.
Pjesa e grafikut me vija të ndërprera tregon efektin e histerezës.
Për shpejtësi të erës më të mëdha se shpejtësia nominale e erës, produkti maksimal i
energjisë do të jetë i kufizuar, ose, me fjalë të tjera, një pjesë e konsiderueshme e energjisë

20
së mundshme të erës do të humbasë. Kontrollimi i fuqisë arrihet nëpërmjet rregullimit të
pjerrësisë së fletëve të rotorit. Siç shihet nga grafiku, turbina e erës arrin të prodhojë fuqinë
maksimale pikërisht brenda intervalit në të cilin era ka kufirin e saj maksimal: për shpejtësi
të erës të tilla që tentojnë të ndalojnë rrotullimin e derimëparshëm të rotorit, me qëllim që
ta rrotullojnë atë në drejtim të kundërt. Këtë lloj shpejtësie e quajmë shpejtësia prerëse e
erës, vlera e së cilës në bazë të grafikut, merret në kufirin e 20 – 25 ms−1
.
Kurba e fuqisë varet nga shtypja e ajrit: kjo në kuptimin e varësisë nga lartësia mbi nivelin
e detit, po ashtu dhe nga ndryshimet në formën aerodinamike të fletëve të rotorit, të cilat
shkaktohen nga prania e papastërtive të ndryshme të ngelura në to ose nga prezenca e
shtresave të akullit.
Faktor tjetër që ndikon në kurbën e fuqisë është dhe sasia e erërave që fryjnë në zonën
ndërmjet turbinave. Për shembull, në qoftë se turbinat e rreshtit të parë përballen direkt
me shpejtësinë më të madhe të erës, prej 15 ms−1
, turbinat e rreshtit të dytë përballen me
erëra me shpejtësi prej 10 ms−1
. Kështu që, turbinat e rreshtit të parë do të veprojnë me
fuqi nominale 1500 kW, ndërsa ato të rreshtit të dytë me fuqi më të vogël se fuqia nominale
(p.sh 1100 kW, për disa lloj turbinash).
 Efekti i histerezës dhe i shpejtësisë së prerjes:
Nëse era e tejkalon kufirin e shpejtësisë së prerjes (25 ms−1
për turbinën e rastit në fjalë)
turbina e erës ndalon së funksionuari dhe kështu nuk prodhohet më energji elektrike.
Kjo mund të ndodhë gjatë stuhive të forta.
Nëse shpejtësia e erës bie në vlera më të vogla se shpejtësia e prerjes, turbinat nuk e
rifillojnë punën menjëherë. Në fakt, mund të ekzistojë një kohë vonese e pastër që varet
nga teknologjia përkatëse e turbinës së erës (me fletë rotori të vendosura në pjerrësi të
caktuara; me shpejtësi të ndryshueshme ose fikse) dhe nga regjimi i erës për të cilin
operojnë turbinat. Rivënia në punë e turbinës së erës, duke iu referuar gjithashtu ciklit të
histerezës, zakonisht kërkon një ulje të shpejtësisë deri në 3 – 4 ms−1
.
Për sistemin e fuqisë ndalimi i punës së turbinës, si shkak i tejkalimit të shpejtësisë së erës
mbi kufirin e shpejtësisë së prerjes, rezulton si humbje relativisht e papritur e një sasie
domethënëse të energjisë së erës. Në zonat gjeografike të vogla ku janë të instaluara
turbina ere jo shumë të fuqishme kjo ndërprerje e punës së turbinave mund të zgjasi për
disa orë. Ndërsa kur në këto janë të insataluara turbina ere të të mëdha, të fuqishme
ndërprerja e punës është për një kohë më të shkurtër (më pak se 1 orë).

21
Nëpërmjet ciklit të histerezës përcaktohet se kur do të rifunksionojë turbina e erës, pasi që
stuhia ka kaluar.
Për të reduktuar ndikimin që kanë ndërprerjet e papritura të shfrytëzimit të sasive të
mëdha të energjisë së erës dhe për të zgjidhur çështjet e efektit të histerezës, projektuesit e
turbinave të erës propozojnë turbina ere me kurba fuqie, të cilat në vend të ndërprerjeve të
papritura, reduktojnë hap pas hapi prodhimin e energjisë elektrike, me rritjen e shpejtësive
të erërave.
Kurba e fuqisë së një turbinë ere të fuqisë 1500 kW, me pjerrësi të rregullueshme, që operon me
reduktim hap pas hapi të energjisë, për shpejtësi tepër të mëdha të erërave
Sigurisht që ky model redukton në mënyrë të ndjeshme efektet negative që mund të kenë
erërat tepër të fuqishme në sistemin elektrik të fuqisë.

22
Ndikimi i shpërndarjes gjeografike të turbinave të erës dhe i numrit tyre në prodhimin e energjisë
elektrike
Komentojmë figurën:
Rritja e numrit të turbinave redukton ndikimin pikut të stuhisë pasi stuhia e vrullshme e
erës nuk i godet të gjitha turbinat në të njëjtën kohë. Në kushte ideale, kemi një ndryshim të
energjisë elektrike të prodhuar sipas ligjit eksponencial 𝑛−1/2
, ku n - është numri i
gjeneratorëve të erës. Prandaj, numri i turbinave të erës në një zonë fushore nuk është e
nevojshme të jetë tepër i madh.
Një hapësirë ose shtrirje gjeografike më e gjërë redukton ndikimin e pikut ditor dhe atij
sinoptik, pasi ndryshimet e kushteve atmosferike nuk i prekin të gjitha turbinat e erës në të
njëjtën kohë.

23
Çështjet kryesore që lidhen me integrimin e energjisë së erës
Sfida që parashtron integrimi i energjisë së erës mund të ilustrohet me anë të figurës:
Ilustrim i një sistemi të thjeshtë fuqie
Në këtë sistem elektrik fuqie, paraqiten idustritë dhe konsumatorët familjarë, të cilët
konsumojnë energjinë WD dhe një stacion i energjisë së erës që prodhon energjinë WW.
Energjia shtesë, WG, prodhohet në një tjetër stacion. Rezistencat Z1 – Z3 përfaqësojnë
rezistencat e linjave të transmetimit dhe transformatorëve përkatës. Balanca energjitike
jepet me anë të relacionit të mëposhtëm:
𝑊𝐺 = 𝑊𝐷 + 𝑊𝐿 − 𝑊 𝑊 ,
ku
𝑊𝐺 - energjia shtesë e kërkuar
𝑊𝐷 - energjia e konsumuar
𝑊𝐿 - humbjet elektrike në rezistencat 𝑍1 − 𝑍3
𝑊 𝑊- produkti i energjisë së erës

24
Ekuacioni i ekuilibrit energjitik vlen përçdo rast: si për kohëzgjatje të shkurtër (p.sh.
minuta) ashtu dhe për kohëzgjatje të madhe (p.sh. vite). Prandaj, në qoftë se ka rritje të
kërkesës për konsumin e energjisë elektrike, kërkesë kjo e cila nuk mund të përmbushet
nga sistemet e energjisë së erës, atëherë nevojat e konsumatorëve mund të plotësohen nga
burimet e tjera energjitike brenda sistemit elektrik të fuqisë.
Duke iu referuar figurës së mësipërme, për çështjet e depërtimit të energjisë së erës në
sistemin elektrik të fuqisë, fillimisht pranojmë që impiantet e erës nuk janë të lidhur në
rrjet. Tensioni i gjeneratorëve të burimit U0 mbahet konstant.
Në qoftë se ka ndryshim në kërkesat e konsumatorëve, atëherë rryma I3, rrjedhimisht dhe
rryma I1 do të ndryshojnë. Prandaj do të ketë një rënie tensioni përkatësisht në rezistencat
Z3 dhe Z1. Nëse rezistencat Z3 dhe Z1 janë në vlera të mëdha (në rastin e linjave të gjata),
tensioni U3 do të ndryshonte kur do të ndryshonin kërkesat e konsumatorëve.
Masat e mundshme që merren për të shmangur luhatjet e mëdha të tensionit U3 janë:
a) Përdorimi i një rrjeti të fuqishëm (rezistencat Z3 dhe Z1 janë në vlera të vogla). Kjo
bëhet e mundur duke përdorur linja në tension të lartë dhe transformatorë jo me
fuqi shumë të ulët.
b) Kontrolli i tensionit U3 duke vendosur transformatorë tensioni pranë
konsumatorëve.
c) Kontrolli i tensionit U1 duke përdorur transformatorë tensioni dhe/ose mjete të
tjera të kontrollimit të tensionit si kapacitorë të lidhur në të shkurtër dhe/ose
reaktorë të lidhur në të shkurtër.
Tani pranojmë që impiantet e erës janë të lidhur me rrjetin. Me ndryshimin e
produktit të energjisë së erës WW, do të ndryshojë dhe rryma I2. Prandaj rryma I1 do
të ndryshojë, ndryshim ky, i cili do të shkaktojë një rënie tensioni në rezistencën Z1.
Në këtë mënyrë tensioni U1 do të ndryshojë, gjithashtu edhe tensioni në pikën e
lidhjes me konsumatorin U3 mund të do të ndryshojë. Ndikimi i luhatjeve të
energjisë së erës në luhatjet e tensionit U3 varen kryesisht nga madhësia e
rezistencës Z1. Nga ana tjetër, nëse vlera e Z1 është shumë e madhe, luhatjet e
shumta të energjisë së erës do të sillnin luhatje të mëdha të tensionit U3. Në të
vërtetë vetëm konsumatorët që gjenden pranë impianteve të erës, mund të
ndikohen nga luhatjet e energjisë së erës. Për të shmangur problemet për ketë grup
konsumatorësh, përdoren turbina ere me vetërregullim të tensionit U2.

25
Nevojat kryesore të konsumatorëve mund të përmblidhen në tre çështje kryesore:
 Niveli i tensionit me të cilin furnizohen konsumatorët duhet të jetë konstant (në
rastin e ndriçimit 230 V ± 10 %).
 Furnizimi me energji elektrike duhet të jetë i vazhdueshëm dhe pa ndërprerje.
Kjo nënkupton që kur kërkesat e konsumatorëve rriten, prodhuesit duhet të jenë në
gjendje të përmbushin menjëherë këto kërkesa.
Siç dihet, turbina është e lidhur me gjeneratorin sinkron nëpëmjet një aksi, që
teorikisht paraqitet si në figurë:
Turbina rrotullon rotorin e gjeneratorit. PT është fuqia e turbinës dhe PS është fuqia
që transmetohet nga energjia kinetike e rezervuar në masat rrotulluese të turbinës,
aks dhe rotor. Gjatë punimit normal PS=0. PG përfaqëson fuqinë e gjeneratorit,
energjia elektrike e prodhuar nga i cili i transmetohet sistemit elektrik të fuqisë.
Në qoftë se kemi rritje të nevojës për konsum, energjia elektrike e prodhuar nga
gjeneratori direkt do të rritet. Megjithatë një rritje fillestare e energjisë së prodhuar
nuk ec paralelisht me një rritje të fuqisë prodhuese të turbinës. Rritja e PG do të nisë
nga energjia kinetike e rezervuar PS. Sapo energjia kinetike fillon të konsumohet,
sistemi rrotullues Turbinë - Aks - Gjenerator do të ngadalësohet. Tani, meqë
shpejtësia e rrotullimit të gjeneratorit sinkron, është e lidhur direkt sistemin e
frekuencës, një ulje e shpejtësisë do të sjellë ulje të frekuencës elektrike. Në këtë
mënyrë një rritje e ngarkesës do të kushtëzojë në një ulje të frekuencës.
Me qëllim kufizimin e uljes së frekuencës, shumë impiante elektrike po
bashkëpunojnë me të ashtuquajturin sistem të kontrollit primar. Ky sistem mat
frekuencën dhe rregullon prodhimin e e energjisë në impiantet elektrike, në rastet
kur ka ndryshim të frekuencës. Koha e veprimit të sistemit të kontrollit primar varet
nga impianti i energjisë (sesa shpejt ato mund të rrisin prodhimtarinë e tyre).

26
Zakonisht, kjo kohë mund të jetë 30 sekonda – 1 minutë. Kështu që impiantet
elektrike duhet të kenë gjithmonë rezerva të mjaftueshme energjitike, në mënyrë që
të rrisin prodhimin e energjisë elektrike deri në nivelin e kërkuar, për plotësimin e
nevojave të konsumatorëve.
 Konsumatorët duhet të furnizohen me energji elektrike me çmim sa më të
arsyeshëm dhe të përballueshëm për ta.
Kërkesat e impianteve të energjisë së erës:
Ashtu si konsumatorët e thjeshtë, edhe impiantet e energjisë së erës kanë kërkesa ndaj
sistemit elektrik ekzistues të fuqisë, në mënyrë që të jenë në gjendje të shesin produktet e
tyre:
 Niveli i tensionit me të cilin furnizohen duhet të jetë konstant pasi turbinat e erës
zakonisht janë të projektuara për të punuar në tension konstant
(në tension nominal ± 10 %).
 Impiantet e energjisë së erës duhet të jenë në gjendje t’i shesin produktin e tyre
koorporatës kryesore energjitike, në kohën kur prodhimi i energjisë elektrike nga
përdorimi i energjisë së erës është plotësisht i mundur (kur era ka shpejtësi të
mjaftueshme). Në rast të kundërt, prodhimi i energjisë elektrike do të pësojë rënie,
gjë kjo e cila do të sillte humbje në të ardhurat financiare të vetë prodhuesve.
 Duhet të ketë siguri në pikat e lidhjes së sistemit elektrik të fuqisë me impiantet e
erës. Siç dihet ekziston një lidhje e drejtë ndërmjet kësaj sigurie dhe kostos: sa më e
madhe siguria, aq më të larta janë kostot.
Si përfundim, qëllimi primar i punës së sistemit elektrik të fuqisë është të
furnizojë konsumatorët me tension në nivel konstant dhe të ruajë në çdo kohë
ekuilibrin ndërmjet prodhimit dhe konsumit të energjisë elektrike.

27
Shotjcë: Një Ekuivalentim Mekanik i Sistemit Elektrik të Fuqisë për Energjinë e Erës
Kryesisht ky fragment shërben për t’i ardhur në ndihmë atyre inxhnierëve, të cilët nuk janë
shumë të familjarizuar me analizimin e sistemit të fuqisë dhe me ndërfutjen e energjisë së
erës në sistemin elektrik të fuqisë.
Ekuivalentimi mekanik lidhet me parimin e punës së një biçiklete shumëvendëshe:
Pamja e një biçiklete shumëvendëshe
Referuar figurës së mësipërme, balanca e energjisë aktive i lidhet me lëvizjen e biçikletës
me shpejtësi konstante. Qëllimi për të mbajtur tensionin konstant (për të ruajtur balancën
e energjisë reaktive) i korrespondon sfidës për të mbajtur biçikletën në ekuilibër (mbajtja e
biçikletës pa u rrëzuar në një anë). Momenti rrotullues frenues i pedaleve dhe rezistenca e
ajrit nuk merren parasysh. Gjatë pedalimit të kësaj lloj biçiklete të gjitha pedalet duhet të
jenë në të njëjtin pozicion, ashtu siç tregohet në figurë.

28
Balanca e energjisë aktive:
Në këtë biçikletë ka lloje të ndryshme çiklistësh: çiklistët që vazhdojnë të pedalojnë që
përkojnë me gjeneratorët, dhe çiklistët që frenojnë ose tentojnë të frenojë përkojnë me
ngarkesat ose ngarkesat motorike. Kuptohet që jo të gjithë çiklistët ushtrojnë të njëjtën
forcë mbi pedanat, edhe pse zinxhiri rrotullohet me të njëjtën shpejtësi. Shpejtësia e
biçikletës përkon me sistemin e frekuencës.
Me fjalë të tjera, meqë momenti frenues dhe rezistenca e ajrit nuk merren parasysh,
biçikleta shumëvendëshe do të ecë me shpejtësi konstante në qoftë se forca totale e
çiklistëve që pedalojnë vazhdimisht (prodhimi total i energjisë elektrike) është
ekzaktësisht e barabartë me forcën totale të çiklistëve që frenojnë (ngarkesa
totale). Në të kundërt, shpejtësia e biçikletës do të ndryshojë (frekuenca në sistemin
elektrik të fuqisë do të ndryshojë).
 Makinat sinkrone
Disa çiklistë, të ashtuquajtur “ çiklistë sinkronë ”, i kanë pedalet e tyre të lidhura direkt me
zinxhirët përkatës. Kjo është mënyra më e mirë e lidhjes së pedaleve me zinxhirët, për
grupin e ‘çiklistëve të rritur’ (impiantet e mëdha të energjisë elektrike), por për çikistët të
cilët pedalojnë vetëm në kohë me erë (impiantet e energjisë së erës), kjo mënyrë lidhjeje
është shumë e rrallë. Kjo nënkupton që të gjithë çiklistët sinkronë do të pedalojnë me të
njëjtën shpejtësi. Duhet të theksohet që zinxhirët që lidhin pedalet janë në gjendje të
përkulshme dhe jo të sforcuar. Nga ky fakt rrjedh që ndërmjet pedaleve përkatëse të
çiklistëve do të ekzistojë një diferencë këndore. Pra, pedalet përkatëse nuk do të jenë në
pozicionin në majë ekzaktësisht në të njëjtën kohë[këndet e tensionit, arg (U), në pika të
ndryshme të sistemit elektrik të fuqisë janë të ndryshëm ]. Mund të themi që disa çiklistë
(të cilët konsiderohen si hidrocentrale) preferojnë të ecin më ngadalë. Për të realizuar këtë
gjë, biçikleta duhet të jetë të pajisur me rrota të dhëmëzuara, kurset, (polet e disa
gjeneratorëve). Është e qartë se një ndryshim i papritur i forcës së ushtruar gjatë pedalimit
do të shkaktojë luhatje (ndryshimet e këndeve në sistemin elektrik të fuqisë), përderisa ka
inerci në ingranazhin e lidhur me pedalet.
 Makinat asinkrone
Disa çiklistë, zakonisht fëmijë, që nuk mund të pedalojnë aq mirë sa të tjerët (gjeneratorët
me fuqi të vogël, si në rastin e turbinave të erës), preferojnë të përdorin lidhje më të zbutur

29
mes pedaleve dhe ingranazheve. Pra ata lëvizin me shpejtësi më të vogël, të detyruar nga
përdorimi i kurseve të lehta. Pranda ky grup çiklistësh quhen ”çiklistët asinkronë”
(ngarkesat në motorin asinkron).
 Ndërfutja e elektronikës së fuqisë
Një tjetër teknikë përdoret nga “çiklistët variabël” (Impiantet e energjisë elektrike me
lidhje elektrike mes gjeneratorit dhe rrjetit): një lloj tjetër transmisioni (psh.impiantet e
energjisë së erës me gjenerator asikron me ushqim të dyfishtë) ndërmjet pedaleve dhe
ingranazhit në vend të kutisë së shpejtësisë ose marsheve. Në këtë mënyrë shpejtësia e
rrotullimit të pedaleve të këtyre çiklistëve është më e pavarur nga shpejtësia e biçikletës
shumëvendëshe.
 Kontrolli i frekuencës
Disa nga çiklistët sinkronë vazhdimisht kujdesen për shpejtësinë e biçikletës
shumëvendëshe (impiantet e energjisë elektrike të përdorur për kontrollin e frekuencës).
Në qoftë se shpejtësia e biçikletës zvogëlohet, si shkak i ndonjë çiklisti “jo të besueshëm”
(ndërprerja e detyruar e energjisë në një impiant elektrik) ose si shkak i një numri shumë
të madh çiklistësh frenues (rritja e ngarkesës në sistem), atëherë këta “kontrollues të
shpejtësisë” e menaxhojnë mirë sasinë e forcës që duhet të ushtrojnë në pedalet e tyre në
mënyrë që të rregullojnë shpejtësinë. Ata duhet të ruajnë gjithmonë një kufi të caktuar
(impiantet e energjisë nuk mund të arrijnë deri në maksimumin e fuqisë së instaluar) dhe
nuk mund të pedalojnë vazhdimisht me kapacitetin e tyre maksimal. Nëse shpejtësia e
biçikletës ndryshon shumë shpesh ose ndryshon në vlera të mëdha, ata kërkojnë që çiklistë
të tjerë të ndryshojnë mënyrën e pedalimit të tyre. Në disa biçikleta shumëvendëshe (në
sistemet e çrregullta të fuqisë) një përson i veçantë, i cili nuk është duke pedaluar dhe që
është përgjegjës për kontrollin e shpejtësisë (operatori i pavarur i sistemit) përcakton se
cili çiklist është i përgatitur dhe i gatshëm për të realizuar këto ndryshime me sa më pak
shpenzime.
 Energjia e erës
Disa çiklistë pedalojnë vetëm kur ka erë. Kur shpejtësia e erës është e vogël, këta çiklistë do
të pedalojnë me më pak forcë. Për pasojë, biçikleta shumëvendëshe do të ecë pak më
ngadalë dhe kontrolluesit e shpejtësisë së biçikletës do të rrisin forcën e tyre mbi pedale.
Kur është erë, disa çiklistë të tjerë mund të pedalojnë më pak. Këta çiklistë mund të pijnë

30
pak ujë që të kenë rezerva energjie për kohën kur nuk do të ketë erë (ruajta e ujit në
rezervuarët e ujit). Kujtojmë që është akoma kontrolluesi i shpejtësisë, ai që bën të mundur
që biçikleta të ecë me të njëjtën shpejtësi (ruan ekuilibrin mes prodhimit dhe konsumit).
Balanca e energjisë reaktive:
Në biçikletën shumëvendëshe ekziston një problem: ndenjëset e disa çiklistëve dhe të
përsonave frenues nuk janë të vendosur në mesin e biçikletës. Për rrjedhojë biçikleta do të
rrëzohet (një rënie e theksuar e tensionit, e cila ndodh kur nuk ka burime të energjisë
reaktive që ta mbajnë tensionin në vlera të pranueshme) në qoftë se këto forca nuk janë në
ekuilibër. Figura e mëposhtme tregon se si mund të duket një biçikletë 4-vëndeshe nga
sipër:
Forcat që ushtrohen në një biçikletë të gjatë 4-vendëshe
 PG - çiklistët pedalues, që përpiqen të përshpejtojnë biçikletën
 PD - çiklistët frenues, që përpiqen të ngadalësojnë biçikletën
 QL - forcat që tentojnë ta përmbysin biçikletën nga ana e majtë (prodhuesit e
energjisë reaktive)
 QR - forcat që tentojnë ta përmbysin biçikletën nga ana e djathtë (konsumatorët e
energjisë reaktive)
Qëllimi është që biçikleta të mbahet në një pozicion vertikal ekzakt (tensionet = vlerën e
tensionit nominal), megjithatë është e pranueshme edhe një zhvendosje e lehtë këndore
(një devijim i vogël i tensionit nga tensioni nominal).

31
 Makinat asinkrone
Çilkistët asinkronë, gjithmonë qëndrojnë pak në të djathtë të mesit të biçikletës. Ushtrimi i
këtyre forcave (ata konsumojnë energji reaktive) do të shkaktojë rrëzim të biçikletës nga
ana e djathtë nëse këta forca nuk ekuilibrohen nga ana tjetër. Nuk ka rëndësi nëse çiklistët
pedalojnë (gjeneratorët asinkronë) apo frenojnë (motorët asinkronë).
 Kapacitorët
Ekzistojnë disa çiklistë specialë të fuqishëm, të cilët nuk pedalojnë kurrë ose nuk frenojnë.
Ata thjesht ulen janë të pozicionuar në anën e majtë të mesit të biçikletës (kondensatorët
që prodhojnë energji reaktive). Pozicionimi më i mirë i tyre do të ishte pranë çiklistëve
asinkronë në mënyrë që t’i kompensojnë direkt këta të fundit (kondensatorët duhet të
vendosen pranë impianteve të energjisë së erës me gjeneratorë asinkronë). Nëse çiklistët e
fuqishëm kanë vendndodhje tjetër, atëherë në trupin e biçikletës do të shfaqen forca të
tjera shtesë (në qoftë se nuk ka kompensim lokal të konsumit të energjisë reaktive në
gjeneratorët asinkronë të energjisë së erës, energjia reaktive do të prodhohet në vende të
tjetra dhe transportohet në vendet ku do të përdoret; gjë e cila do të rrisë humbjet në rrjet).
 Makinat sinkrone
Çiklistët sinkronë janë të vendosur në pozicione që mund të lëvizin nga ana e djathtë e
mesit të biçikletës (konsumi i energjisë reaktive) në anën e majtë (prodhimi i energjisë
reaktive). Ata zhvendosen sa majtas – djathtas në mënyrë që të ruajnë ekuilibrin e
biçikletës (kontrolli i prodhimit tëe energjisë reaktive për të mbajtur tensionin në nivel
konstant). Duhet të theksohet që mundësia e zhvendosjes sa majtas–djathas kufizohet nga
forca e ushtruar në pedale. Kuptohet që nëse ata pedalojnë shumë, si rezultat i lodhjes, muk
mund të zhvendosen me lehtësi sa majtas-djathtas (rryma totale kufizon prodhimin ose
konsumin e energjisë reaktive).
 Ndërfutja e elektronikës së fuqisë
Nëpërmjet idesë së çiklistëve variabël tregohet mundësia e kontrollit të tensionit
nëpërmjet ndryshimit të prodhimit ose konsumit të energjisë reaktive. Zgjidhja më e mirë
është që çiklisti variabël të jetë i ulur fiks në mesin e biçikletës në kohën kur ai pedalon në
maksimumin e fuqive të tij (faktori i energjisë =1 në fuqinë e instaluar në impiantet e
energjisë së erës me shpejtësi të ndryshueshme).

32
STANDARTET E CILËSISË SË ENERGJISË PËR TURBINAT E
ERËS
Karakteristikat e turbinave të erës janë të domosdoshme për t’u njohur, pasi në bazë të tyre
gjykohet ndikimi i pritshëm që mund të kenë këto turbina mbi cilësinë e tensionit elektrik.
Të dhënat rreth cilësisë së energjisë së turbinave të erës janë të dokumentuara dhe
organizuara sipas IEC (International Electrotechnical Commission) – Komisionit
Ndërkombëtar Elektroteknik, të themeluar në vitin 1996.
Sipas IEC 61400-21, parametrat që karakterizojnë cilësinë e energjisë së një turbine
ere janë:
 Të dhënat nominale (𝑃𝑛, 𝑄 𝑛, 𝑆 𝑛, 𝑈 𝑛 dhe 𝐼 𝑛);
 Fuqia maksimale e lejuar, 𝑃𝑚𝑐 (mesatarisht për 10 minuta);
 Fuqia maksimale e matur, 𝑃60 (mesatarisht për 60 sekonda) dhe 𝑃0.2 (mesatarisht
për 0.2 sekonda);
 Fuqia reaktive, Q, për 10 minuta, vlerësimi i saj në funksion të fuqisë aktive;
 Koeficienti i dridhjes - flicker, c (𝜓 𝑘, 𝜈 𝑎), në funksion të këndit të rezistencës së fazës
së rrjetit 𝜓 𝑘 dhe shpejtësisë mesatare vjetore të erës (𝜈 𝑎);
 Numri maksimal i manovrave operative specifike (kyçje/çkyçje) të turbinës së erës
për një kohëzgjatje prej 10-minutash, 𝑁10 , dhe për një kohëzgjatje prej 2-orësh,
𝑁120 ;
 Faktori hapit të dridhjes - flicker, 𝑘 𝑓(𝜓 𝑘), dhe faktori i ndryshimit të tensionit,
𝑘 𝑢(𝜓 𝑘), për manovra operative të specifikuara të turbinës së erës në funksion të
këndit (𝜓 𝑘);
 Rrymat harmonike maksimale, 𝐼ℎ, gjatë manovrave të vazhdueshme përgjatë 10
minutave, përçdo harmonikë më të madhe se e 50-ta.
Le të sqarojmë pak secilin prej këtyre parametrave:
1. Të dhënat nominale
 Fuqia aktive nominale, 𝑃𝑛 , përfaqëson fuqinë maksimale elektrike të
vazhdueshme dalëse, të cilën turbina e erës është e projektuar të zhvillojë në
kushte normale pune.

33
 Fuqia reaktive nominale, 𝑄 𝑛, përfaqëson fuqinë reaktive të turbinës së erës, gjatë
funksionimit në fuqi aktive nominale, tension nominal dhe frekuencë nominale.
 Fuqia e plotë nominale, 𝑆 𝑛, përfaqëson fuqinë e plotë të turbinës së erës, gjatë
funksionimit në fuqi aktive nominale, tension nominal dhe frekuencë nominale.
 Rryma nominale, 𝐼 𝑛, përfaqëson rrymën e turbinës së erës, gjatë funksionimit në
fuqi aktive nominale, tension nominal dhe frekuencë nominale.
2. Fuqia maksimale e lejuar
Për një kohë prej 10-minutash, fuqia e turbinës së erës, në varësi nga lloji i turbinës, mund
të tejkalojë vlerën e saj nominale. Ky parametër, 𝑃𝑚𝑐, shërben për të dhënë një përcaktim
të qartë të maksimumit të fuqisë, gjatë 10 minutave, që pritet nga turbina e erës.
Për disa lloj turbinash (me kontrollim të pjerrësisë së fletëve të rotorit dhe me kontrollim
të shpejtësisë), 𝑃𝑚𝑐 = 𝑃𝑛.
Për turbinat me shpejtësi të pandryshueshme, 𝑃𝑚𝑐 është 20 % më e madhe se 𝑃𝑛.
3. Fuqia maksimale e matur
Fuqia maksimale e matur, 𝑃60, e matur për 60 sekonda dhe 𝑃0.2 e matur për 0.2 sekonda
lidhen përkatësisht me mbrojtjen rele dhe me turbinat e erës në rrjetet elektrike të
izoluara.
Për turbinat e erës me shpejtësi të ndryshueshme 𝑃0.2 = 𝑃60 = 𝑃𝑛.
Për turbinat e erës me shpejtësi fikse 𝑃0.2 > 𝑃𝑛.
4. Fuqia reaktive
Për kohën 10 minuta energjia reaktive përcaktohet si funksion i 0.1 %, …, 90 %, 100 % të
fuqisë nominale. Turbinat e erës të pajisura me gjenerator të lidhur direkt me rrjetin
elektrik konsumojnë energji reactive, si funksion i energjisë aktive. Ky konsum
kompensohet nga kapacitorët. Turbinat e erës të pajisura me shndërrues modern të
frekuencës janë në gjendje të kontrollojnë prodhimin/konsumin e energjisë reaktive sipas
nevojave të sistemit.

34
5. Koeficienti i dridhjes – flicker
Luhatjet e energjisë nga turbinat e erës shkaktojnë luhatje të tensionit në rrjetin elektrik.
Në figurën e mëposhtme paraqiten grafikisht luhatjet e sipërpërmendura.
Luhatjet e energjisë elektrike
Amplituda e luhatjeve të tensionit do të varet jo vetëm nga luhatjet e energjisë, por edhe
nga këndi i rezistencës së fazës dhe faktorit të fuqisë së turbinës së erës.
Kjo dukuri, (e ndryshimit të fluksacionit) që vërehet tek llambat e tensionit njihet me emrin
“flicker” dhe matet me flickermetër. Flickermetri në hyrje merr tensionin dhe në dalje jep
dozën flicker.
Në figurë paraqitet rrezatimi Flicker në funksion të energjisë aktive:

35
Doza Flicker
Shkaktarë të dukurisë flicker mund të jenë edhe ndryshimet e shpejta dhe të
shpeshta të ngarkesës elektrike.
Ky ndryshim i shpeshtë tensionit zakonisht ëhtë në vlerat 5 % - 10 % të 𝑈 𝑛.
Koeficienti flicker jepet me anë të formulës:
𝑐 (𝜓 𝑘, 𝜈 𝑎) = 𝑃𝑠𝑡
𝑆 𝑘
𝑆 𝑛
,
ku
𝑃𝑠𝑡 − rrezatimi flicker prej turbinës së erës,
𝑆 𝑛 − fuqia nominale e turbinës së erës,
𝑆 𝑘 − fuqia e rrjetit në rastin e lidhjes së shkurtër.
Vlerat që merr këndi 𝜓 𝑘 janë 30 °, 50 °, 70 °, 85 °, ndërsa vlerat e 𝜈 𝑎 janë 6 m/s, 7.5 m/s 8.5
𝜈 𝑎dhe 10 m/s.

36
6. Numri maksimal i manovrave operative specifike (kyçje/çkyçje)
Këto manovra marrin rëndësi të madhe për arsye se mund të shkaktojnë luhatje tensioni që
lidhen me:
 Lëshimin e turbinës së erës për shpejtësi të prerjes
 Lëshimin e turbinës së erës për shpejtësi nominale
Miratimi i veprimeve kyçëse/çkyçëse varet jo vetëm nga ndikimi që ato kanë në tensionin e
rrjetit elektrik, por edhe nga fakti se sa shpesh ato ndodhin. Prandaj nevojiten numrat
maksimal 𝑁10 dhe 𝑁120 .
7. Faktori hapit të dridhjes – flicker
Ky faktor është një njësi matëse e dozës flicker, për një veprim të vetëm operativ: vetëm
për kyçje ose vetëm për çkyçje të turbinës së erës, i cili jepet me anë të formulës:
𝑘 𝑓(𝜓 𝑘) =
1
130
∙
𝑆 𝑘
𝑆 𝑛
𝑃𝑠𝑡 𝑇𝑝
0.31
,
ku
𝑆 𝑛 − fuqia nominale e turbinës së erës;
𝑆 𝑘 − fuqia e rrjetit elektrik në rastin e lidhjes së shkurtër;
𝑇𝑝 − kohëzgjatja e luhatjeve të tensionit gjatë veprimit kyçës/çkyçës;
𝑃𝑠𝑡 − doza e rrezatimit flicker e turbinës së erës.
Turbinat e erës me shpejtësi të ndryshueshme pritet të kenë faktor hapi flicker të ulët,
ndërsa turbinat me shpejtësi të pandryshueshme kanë vlera nga mesatare deri të larta të
këtij faktori.
Ilustrojmë këtë fakt me anë të impiantit të erës me 5 turbina me fuqi 750 kW të lidhura në
rrjet njera me tjetrën. Secila prej turbinave është e pajisur me elementë të elektronikës së
fuqisë (për të kufizuar rrymën e lidhjes së shkurtër, që mund të lindin në momentin e
lëshimit të gjeneratorit) dhe me kondensatorë, të cilët përmirësojnë koeficientin e fuqisë, si
në figurë:

37
Impianti i erës me turbina
𝑈 𝑛 − tensioni nominal
𝑆 𝑘 − fuqia e rrjetit elektrik në rastin e lidhjes së shkurtër
𝜓 𝑘 − këndi i rezistencës së fazës së rrjetit
𝐸 𝑃𝑠𝑡 − kufiri i sipërm i dozës flicker
𝐸 𝑃𝑙𝑡 − kufiri i poshtë i dozës flicker

38
Të dhënat për cilësinë e energjisë elektrike për shembullin e turbinave të erës janë:
SASIA VLERA
Fuqia aktive nominale, 𝐏 𝐧 (kW) 750
Fuqia reaktive nominale, 𝐐 𝐧(kVAr) 0
Tensioni nominal, 𝐔 𝐧 (kV) 0.69
Fuqia maksimale e lejuar, 𝐏 𝐦𝐜 1.2 𝑷 𝒏
Koeficienti i dridhjes - flicker, c (𝛙 𝐤 = 𝟓𝟓°, 𝛎 𝐚 = 𝟖. 𝟐𝐦/𝐬) 10.9
Numri maksimal i manovrave (kyçje/çkyçje) për 10minuta, 𝐍 𝟏𝟎 1
Numri maksimal i manovrave (kyçje/çkyçje) për 2 orë, 𝐍 𝟏𝟐𝟎 12
Faktori hapit të dridhjes - flicker, 𝐤 𝐟(𝛙 𝐤 = 𝟓𝟓 °) 1.2
Faktori i ndryshimit të tensionit, 𝐤 𝐮(𝛙 𝐤 = 𝟓𝟓 °) 1.5
Ndikimi në cilësinë e tensionit
Në rastin më ideal, kurba e tensionit do t’i përngjante një kurbë sinusoidale me amplitudë
dhe frekuencë konstante. Megjithatë, dihet se në realitet kemi devijim nga idealja, kështu
që edhe tensioni nuk do të jetë i atillë forme. Mospërputhjet mes prodhimit dhe konsumit,
në rastin e kurbës së tensionit shkaktojnë devijime në frekuencën e tensionit; ndërsa
humbjet në linjat elektrike shkaktojnë devijime në amplitudën e tensionit. Devijimiet në
amplitudën e tensionit varen nga forca ose fuqia e rrjetit.
Si përfundim nuk është se ka rregulla të caktuara ose proçedura standarte për të përcaktuar
karakteristikat e cilësisë së energjisë së një turbine ere.
Zakonisht, projektuesit ofrojnë vetëm të dhënat nominale, duke dhënë kështu një kontribut
të vogël lidhur me ndikimin e turbinës së erës në cilësinë e tensionit. Për këtë arsye,
përdoruesit mjaftohen me vendosjen e disa rregullave të thjeshta, si psh: gjatë instalimit të
një turbine ere, rritja e tensionit duhet të jetë më e vogël se 1 %. Një numër i madh
turbinash po lidhen dhe po funksionojnë duke u bazuar në këta rregulla të thjeshta.

39
Për të konkretizuar këtë fakt marrim një shembull të thjeshtë, të bazuar në të dhënat
nominale:
Fuqia aktive e impiantit të energjisë së erës, P, është 3750 kW; fuqia reaktive e impiantit të
energjisë së erës, Q, është 0 kVAr. Për të llogaritur rritjen e tensionit, është e nevojshme të
njihet vlera e rezistencës së plotë të pjesës së linjës ndërmjet impiantit të erës dhe një pikë
nyje imagjinare. Për shembullin në fjalë, vlera e rezistencës, R, është 8.83 Ω dhe e
reaktancës, X, është 9.17 Ω, duke dhënë një rritje tensioni 𝚫 𝑼 ≈ 𝟔. 𝟖 %, e cila merret nga
ekuacioni:
Δ 𝑈 ≈
𝑅𝑃 + 𝑋𝑄
𝑈 𝑛
2
Nga rezultati i mësipërm, nxjerrim se ky impiant i energjisë së erës tejkalon kufirin
e lejuar të rritjes së tensionit dhe si i tillë nuk mund të lidhet në rrjet.
PËRMASAT E CILËSISË SË ENERGJISË:
Termi “cilësi e energjisë”, lidhur me turbinën e erës, përshkruan përformancën
elektrike të sistemit të prodhimit të energjisë elektrike të turbinës së erës.
Ai reflekton ndikimin e turbinës së erës në cilësinë e tensionit të rrjetit.
Kjo performancë përcaktohet jo vetëm nga karakteristikat e komponentëve elektrikë: si
gjeneratorë, transformatorë, etj., por edhe nga mënyra e reagimit, lëvizja, forma
aerodinamike dhe mekanike e rotorit.
Turbinat e erës dhe cilësia e tyre e energjisë janë të çertifikuara sipas matjeve bazë,
referuar standartit kombëtar dhe ndërkombëtar.

40
Kërkesat rreth përmasave të cilësisë së energjisë
Deri më sot, filozofia e lidhjes së turbinave të erës me rrjetin elektrik ishte e tillë që në rast
difekti në rrjet, impianti i energjisë së erës duhet të çkyçej. Sipas udhëzimeve të reja, kjo
filozofi ka ndryshuar. Tani kërkohet që turbinat e erës të qëndrojnë të lidhura me rrjetin
edhe në rast të difekteve në rrjet (luhatjet e tensionit në rastin e lidhjeve të shkurtra).
Impiantet e energjisë së erës duhet të jenë në gjendje të përballojnë rrjetin elektrik.
Prandaj, ato duhet të kontrollojnë energjinë reaktive deri në një kufi të caktuar dhe të
qendrojnë të lidhura në rrjet edhe në rastin e lidhjeve të shkurta.
Për të siguruar që impiantet e energjisë së erës do të përmbushin këto kërkesa të reja, në
Gjermani është themeluar një organizatë e re, FGW, e cila përfshin matjet dhe kontrollet e
mëposhtme:
 Kufirin e energjisë reaktive (kapacitive ose induktive);
 Koeficientin e fuqisë pas humbjeve në rrjet;
 Funksionimin në frekuenca të ulëta ose në frekuenca të larta;
 Reduktimin e energjisë që sinjalizohet në pika të caktuara;
 Sistemin mbrojtës gjatë luhatjeve të frekuancës dhe të tensionit;
 Reagimin e turbinës së erës në rastin e lidhjeve të shkurta.
RREGULLAT TEKNIKE PËR INTERKONJEKSIONIN E
TURBINAVE TË ERËS NË SISTEMIN ELEKTRIK TË FUQISË
Në vitin 1980 kompanitë shpërndarëse të energjisë elektrike filluan të themelonin rregullat
ose standartin e vet të interkonjeksionit, filimisht në nivel kombëtar (në Gjermani ose
Danimarkë). por pas disa viteve këto rregulla u përforcuan dhe morën zgjerim në nivel
ndërkombëtar. Standarti përshin çështjet kryesore lidhur me cilësinë e energjisë dhe me
sigurinë në punë.

41
Rregullat e interkonjeksionit, sipas zonës së aplikimit:
 Për impiantet e erës ose turbinat e erës të lidhura në rrjetin me tension më të vogël
se 110 kV (tension të ulët dhe tension të mesëm) ;
 Për impiantet e erës ose turbinat e erës të lidhura në rrjetin me tension më të madh
se 110 kV (tension të mesëm dhe tension të lartë);
 Për të gjitha impiantet e erës ose turbinat e erës, pavarësisht nivelit të tensionit.
KËRKESAT E SISTEMIT ELEKTRIK TË FUQISË NDAJ
ENERGJISË SË ERËS
Meqë burimet e energjisë së erës, si burime të ndryshueshme, varen nga njësitë e kohës:
sekonda, minuta, orë, ditë, muaj dhe vite, atëherë çdo ndryshim i këtyre burimeve do të
ketë ndikimin e vet në sistemin elektrik të fuqisë. Analizimi i këtij ndikimi do të bazohet në
zonën gjeografike që na intereson.
Zakonisht, operatori i pavarur i sistemit (ISO) është sistemi përgjegjës që kujdeset për
krejt sistemin elektrik, duke përdorur rezervat e energjisë aktive dhe reaktive për të
ruajtur qendrueshmërinë e sistemit: tensionin dhe frekuencën.
 Kontrolli i frekuencës
Sistemi që funksionon normalisht, ka frekuencë të njëjtë. Siç është theksuar, frekuenca e
një sistemi elektrik fuqie, konsiderohet si element tregues i ekuilibrit ose inekuilibrit
ndërmjet prodhimit dhe konsumit të energjisë. Prodhimi dhe konsumi, duke përfshirë
humbjet në linjat e transmetimit dhe në rrjetin e shpërndarjes, janë në ekuilibër për
frekuencë nominale (në Europë 50 Hz, në SHBA 60 Hz).
 Në qoftë se frekuenca është më e vogël se 50 Hz, konsumi i energjisë elektrike është
më i madh se prodhimi.
 Në qoftë se frekuenca është më e madhe se 50 Hz, konsumi i energjisë elektrike
është më i vogël se prodhimi.

42
Sa më i ekuilbruar të jetë sistemi, aq më të pakta janë devijimet e frekuencës nga vlera
nominale. Psh. në vendet nordike lejohet që frekuenca të luhatet ndërmjet vlerave 49.9 Hz
dhe 50.1 Hz. Figurat e mëposhtme tregojnë ndryshimet e frekuencës përkatësisht gjatë 1
dite dhe gjatë 1 jave.
Luhatjet e frekuencës gjatë 1 dite (orë)
Luhatjet e frekuencës gjatë 1 jave

43
 Kontrolli i tensionit
Raporti i tensionit për nivele të ndryshme tensioni mund të rregullohet nëpërmjet
ndryshimit të ansafkave në transformatorët e fuqisë. Kjo kërkon një humbje të energjisë
reaktive ndërmjet niveleve të ndryshme të tensionit.
Efekti i energjisë së erës në sistemin elektrik të fuqisë
Ndikimi i energjisë së erës në sistemin e fuqisë, sigurisht varet nga penetrimi i energjisë së
erës në sistemin e fuqisë. Kur studiohet rasti në fjalë, i referohemi një zonë gjeografike më
të mëdhe se hapësira e një impianti ere.
Lidhur me të ardhmen e energjisisë së erës në sistemin elektrik të fuqisë, nëse sistemi
përbëhet nga burime energjitike të mëdha dhe me kosto të lartë, është e qartë se prioritet
do t’i jepet burimeve më të vogla, me investime dhe kosto më të ulëta.
Impiantet tepër të mëdha të erës (qindra megawat) përbëjnë një risi për integrimin e
energjisë së erës. Si rrjedhojë, luhatjet e vogla të shkaktuara nga ndryshimet gjeografike
mund të neglizhohen. Megjithatë, këto impiante kaq të mëdha janë të detyruara të paguajnë
kostot për teknologjinë më të re, për të përballuar ndryshimet e sipërpërmendura.
Përforcimi i elementëve të elektronikës ë fuqisë dhe kontrollit digjital të impianteve të erës
siguron besueshmërinë dhe përmirëson cilësinë e përdorimit të energjisë së erës.
Impiantet e mëdha të erës duhet të përballojnë avaritë, pa shfaqur probleme në
prodhimin e energjisë elektrike, gjatë dhe pas avarisë.
Pritet që këto impiante të sigurojnë mbështetje të energjisë reaktive për sistemin
gjatë avarive të ndryshme.
Energjia e erës do të ketë ndikimin e vet edhe në rezervat e sistemit elektrik të fuqisë, ashtu
siç ka në humbjet në prodhim, në transmetim dhe në shpërndarje. Përdorimi i energjisë së
erës kontribuon në reduktimin e përdorimit të naftës dhe të rrezatimeve të padëshiruara.

44
Lidhur me sistemin elektrik të fuqisë, disavantazhi i energjisë së erës qëndron se
produkti i energjisë së erës është variabël dhe i vështirë për t’u parashikuar.
Një shtrirje e madhe gjeografike e energjisë së erës do të reduktojë ndryshueshmërinë, do
të rrisë besueshmërinë dhe do të zvogëlojë rastet e pikut. Sistemet e fuqisë janë të pajisur
me mekanizma fleksibël që monitorojnë karakterin e ndryshueshëm të ngarkesës, gjë e cila
jo gjithmonë mund të parashikohet.
Produkti i energjisë së erës, gjatë funksionimit me ngarkesë maksimale do të ketë ndikimin
e vet edhe në ecurinë e sistemit elektrik të fuqisë, e cila shprehet si aftësia kapacitive e
energjisë së erës.
Për një penetrim të lartë të energjisë së erës në sistem, ky kapacitet tregon se një impiant
krejt i besueshëm i energjisë së erës prodhon të njëjtën energji elektrike mesatare edhe
gjatë rasteve me avari.
VLERA E ENERGJISË SË ERËS
Vlerat e një impianti energjie ndahen:
 Vlera e kostos së punës
Vlera e kostos së punës përfaqëson aftësinë që ka impianti i ri i energjisë për të ulur koston
e punës në sistemin ekzistues të fuqisë. Nëse një impiant i ri energjitik (impianti i erës)
shtohet në sistemin elektrik të fuqisë, ky impiant energjie duhet të sigurojë një mbështetje
energjie për sistemin. Kjo do të thotë që produkti energjitik i impianteve të tjera të fuqisë
në sistemin ekzistues do të zvogëlohet. Për pasojë, kostoja e punës së këtyre impianteve do
të zvogëlohet.
 Krediti i mundësisë
Krediti i mundësisë tregon aftësinë që ka impianti i ri i energjisë për të rritur
besueshmërinë e sistemit elektrik të fuqisë. Në sistemin ekzistues të fuqisë, gjithmonë
ekziston risku i një defiçiti të mundshëm, i ashtuquajturi “ humbja e probabilitetit të

45
ngarkesës”, LOLP(Loss Of Load Probability). Ky risk, normalisht është shumë i ulët. Në rast
të një defiçiti të mundshëm, disa ngarkesa duhet të çkyçen. Nëse një impiant i ri energjitik i
shtohet sistemit elektrik të fuqisë, rritet mundësia që konsumatorët të mos mbesin kaq
shpesh pa energji, për aq kohë sa edhe kapaciteti i sistemit elektrik të fuqisë vazhdon të
rritet. Nga kjo, nxirret se me integrimin e një impianti të ri energjitik në sistem,
besueshmëria e sistemit rritet.
 Vlera e kontrollit
Vlera e kontrollit tregon aftësinë që ka një impiant i ri energjie për të ndjekur ose
përmbushur kërkesën për energji. Në sistemin elektrik të fuqisë, është e nevojshme të
bëhet kontrolli i vazhdueshëm i prodhimit, ngaqë produkti përfundimtar gjithmonë duhet
të jetë i barabartë me sistemin e ngarkesës, duke përfshirë edhe humbjet. Meqë ngarkesa
ndryshon vazhdimisht, edhe prodhimi duhet të ndryshojë vazhdimisht, gjithashtu.
Kjo vlerë është e ndryshme për impiante të ndryshme energjie. Ajo mund të jetë negative,
në qoftë se impianti i ri i energjisë rrit nevojën për kontroll në sistem.
 Vlera e reduktimit të humbjeve
Vlera e reduktimit të humbjeve lidhet me aftësinë që ka një impiant i ri energjie për të
reduktuar humbjet e rrjetit në sistemin elektrik të fuqisë.
Transmetimi i energjisë gjithmonë shoqërohet me humbje në rrjet. Në qoftë se energjia
transmetohet në distanca të gjata dhe/ose në tension të ulët, humbjet do të jenë relativisht
të mëdha. Nëse impianti i ri i energjisë ndodhet pranë konsumatorit, krahasuar me
impiantet ekzistuese të energjisë, atëherë humbjet në sistem do të zvogëlohen, për aq kohë
sa sasia e energjisë së transmetuar zvogëlohet. Kjo nënkupton që impianti i ri i energjisë,
disponon vlera shtesë, lidhur me mundësinë e reduktimit të humbjeve. Megjithatë, një vlerë
negative do të thotë që impianti i ri i energjisë kontibuon në rritjen e humbjeve të sistemit.
 Vlera e investimit në rrjet
Vlera e investimit në rrjet i referohet aftësisë që ka impianti i ri i energjisë për të reduktuar
nevojën e investimeve në sistemin elektrik të fuqisë. Nëse impianti i ri i energjisë ndodhet
pranë konsumatorit, një rritje e kërkesës së konsumatorëve për energji do të ndikonte në
reduktimin e nevojës për investime të reja në rrjet. Kjo vlerë mund të jetë negative, në qoftë
se impianti i ri i energjisë rrit nevojën për investime në rrjet.

46
VLERA E ENERGJISË SË ERËS
Vlerat e përmendura mësipër tashmë do t’i referohen energjisë së erës. Sistemi do të
konsiderohet si sistem ideal ekonomik, ku vlera është e barabartë me zvogëlimin e kostove
totale. Shembujt numerikë bazohen në sistemin elektrik të Suedisë dhe bëhen krahasime
me burimet e tjera energjitike, si ai hidrik, termik, etj.
1. Vlera e kostos së punës
Përfaqëson aftësinë e energjisë së erës për të ulur kostot e punës së burimeve të tjera
energjitike. Vlera, në vetvete, tregon që çdo kilowatt-orë që prodhohet nga energjia erës do
të zëvendësojë një kilowatt-orë, që do të ishte prodhuar nga një tjetër burim energjie. Në
sistemin hidrik suedez të fuqisë, energjia hidrike pothuajse asnjëherë nuk zëvendësohet
me energjinë e erës, pasi uji që ruhet në rezervuarë gjatë periudhave me kapacitet
prodhues të lartë, mund të përdoret më vonë për të prodhuar energji elektrike. Për
ngarkesa tepër të ulëta dhe erëra shumë të fuqishme mund të kemi rrjedhje të
padëshiruara të ujit, si shkak i energjisë së madhe të erës. Situata të tilla janë të rralla dhe
në këto raste energjia shtesë që përftohet mund t’i shitet sistemeve fqinje.
Situata më e zakonshme është kur produkti i energjisë së erës zëvendëson prodhimin e
energjisë elektrike të bazuar në përdorimin e lëndëve djegëse (gjeneratorët me naftë) në
stacionet e energjisë termike. Prodhimi mund të zëvendësohet menjëherë (prodhimi në
stacioniet e energjisë termike reduktohet nëse ka produkt të energjisë së erës). Në bazë të
kësaj, energjia erës, normalisht, zëvendëson lëndën djegëse në njësitë e prodhimit me
kosto të larta pune, meqë një nga qëllimet e sistemit të fuqisë është të operojë me kosto sa
më të ulët të mundshme.
2. Krediti i mundësisë së energjisë së erës
Kreditin e mundësisë së energjisë së erës e sqarojmë me anë të grafikut të ngarkesës
javore:

47
Ngarkesa javore
Kapaciteti i mundshëm është 3250 MW. Meqë ky nuk është kapaciteti real, do të kishim një
defiçit kapaciteti përgjatë 40 orëve të javës. Gjatë kësaj jave, fuqia prodhuese reale është
396 MW. Fuqia totale e instaluar është 1994 MW. Krediti i mundësisë është 300 MW (15 %
e fuqisë së instaluar). Megjithëse teorikisht krediti i mundësisë luhatet në vlerat e 18 – 24
% të fuqisë së instaluar.
Integrimi i energjisë së erës do të ndikojë në rritjen e fuqisë prodhuese reale dhe
zvogëlimin e orëve me defiçit. Është e qartë se kjo gjë do të rrisë besueshmërinë e sistemit
elektrik.

48
Mund të krahasojmë kreditin e mundësisë së energjisë së erës me atë të një impianti të
energjisë termike:
Energjia e prodhuar në një vit është =(396 MW) x (365 x 24h) = 3496 GWh.
Pranojmë që impianti termik punon me kapacitet të plotë në 92 % të kohës, dhe pastaj
çkyçet për 4 javë. Në mënyrë që të prodhohet e njëjta sasi energjie si sistemi i energjisë së
erës (3496 GWh) kemi:
3496 GWh =(produkti i energjisë termike) x (92/100) x [ (48/52) x 8760 orë ].
Prandaj, duke rigrupuar kemi:
produkti i energjisë termike = 3496 GWh x (100/92) x (52/48) x (1/ 8760) =
0.466 GWh = 466 MW.
Krediti i mundësisë së impiantit të energjisë termike është rreth 429 MW (92 % e 466
MW). Kjo do të thotë që kredititi i mundësisë së impiantit të energjisë së erës (300 MW) i
korrespondon afërsisht 70 % të kreditit të mundësisë së impiantit të energjisë termike.
3. Vlera e kontrollit të energjisë së erës
Nëpërmjet kontrollit primar kontrollohet balanca e sistemit përçdo sekond të kohës prej 1
minuti. Vlera e kontrollit të energjisë së erës konsiderohet aftësia e energjisë së erës për të
marrë pjesë në balancimin e prodhimit dhe konsumit. Mëqë energjia elektrike nuk mund të
ruhet, konservohet, është e nevojshme që, në çdo kohë, të prodhohet energji elektrike
ekzaktësisht aq sa konsumohet.
 Kontrolli primar
Shumica e gjeneratorëve të sistemit elektrik të fuqisë janë gjeneratorë sinkronë. Në këta
lloj gjeneratorësh ekziston një lidhje e drejtë mes shpejtësisë së rrotullimit të rotorit dhe
frekuencës elektrike. Kur shpejtësia e rrotullimit ulet edhe frekuenca ulet, gjithashtu. Kjo
do të thotë që nëse prodhohet një sasi tepër e vogël energjie nga sistemi elektrik i fuqisë,
frekuenca do të ulet; përderisa energjia shtesë e kërkuar përftohet nga energjia rrotulluese
në makinat sinkrone.

49
 Kontrolli sekondar
Nëpërmjet kontrollit sekondar kontrollohet balanca e sistemit për kohën mbi 1 orë.
 Kontrolli ditor dhe javor
Gjatë 24 orëve kërkesat për kontroll janë të mëdha, sepse konsumi i energjisë elektrike
është më i madh gjatë ditës sesa gjatë natës. Disa pozicione gjeografike të impianteve të
erës shfrytëzojnë erëra me shpejtësi më të mëdha gjatë ditës sesa gjatë natës. Në këtë rast
vlera e kontrollit është pozitive; në të kundërt është negative.
 Kontrolli stinor
Është i nevojshëm, pasi ngarkesa është më e madhe gjatë dimrit sesa gjatë verës. Po ashtu
edhe produkti i energjisë së erës është më e madh gjatë dimrit sesa gjatë verës. Prandaj kjo
vlerë kontrolli është pozitive.
4. Vlera e reduktimit të humbjeve të energjisë së erës
Nëse ngarkesa pranë impiantit të erës është e së njëjtës madhësi me impiantin, atëherë
energjia elektrike nuk ka nevojë të transmetohet në distanca të largëta. Kjo do të thotë që
kemi reduktim të humbjeve, si rezultat i prodhimit të energjisë së erës. Në këtë rast, vlera e
reduktimit të humbjeve të energjisë së erës do të jetë pozitive.
Humbjet në linja mund të llogariten me anë të ekuacionit:
𝑃𝐿 = 3𝐼2
𝑅 = 𝑅
𝑃2
𝑄2
= 𝑅 (
1 + 𝑡𝑎𝑛2
𝜑
𝑈2
) 𝑃2
= 𝑘𝑃2
,
ku
𝑃𝐿 − humbjet e fuqisë në linjë;
𝑅 − rezistenca e linjës;
𝐼 − rryma e linjës;
𝑃 − fuqia aktive totale e transmetuar;
𝑄 − fuqia reaktive totale e transmetuar;
𝑈 − tensioni
𝜑 − këndi mes tensionit dhe rrymës së linjës

50
dhe
𝑘 = 𝑅
(1 + 𝑡𝑎𝑛2
𝜑)
𝑈2
.
Duke pranuar U dhe 𝜑 konstante, humbjet janë proporcionale me katrorin e fuqisë së
transmetuar. Gjithashtu pranojmë që linja ka fuqi fillestare të transmetimit 𝑃0, e cila në
bazë të humbjeve rezulton:
𝑃𝐿0 = 𝑘2
𝑃0 .
Për këtë transmetim, humbjet në formë përqindjeje llogariten si vijon:
𝑃𝐿0(%) = 100
𝑃𝐿0
𝑃0
= 100 𝑘𝑃0 .
Ky fakt shoqërohet me figurën:
Nëse një burim lokal energjie shkakton zvogëlim të fuqisë së transmetuar në 𝑃1, humbjet
reduktohen në 𝑃𝐿1. Në qofë se ndryshimi në transmetim është i vogël, niveli i ri i humbjeve
llogaritet nëpërmjet linearizimit të humbjeve, si në figurë (pjesa me vija të ndërprera):

51
𝑃𝐿1 ≈ 𝑃𝐿0 −
𝑑𝑃𝐿
𝑑𝑃
(𝑃0 − 𝑃1) = 𝑃𝐿0 − 2𝑘𝑃0(𝑃0 − 𝑃1)
Prodhimi lokal ∆𝑃, i barabartë me (𝑃0 − 𝑃1), shkakton reduktim të humbjeve ∆𝑃𝐿 , të
barabartë më 𝑃𝐿0 − 𝑃𝐿1. Reduktimi i humbjeve në përqindje shprehet:
∆𝑃𝐿(%) = 100
∆𝑃𝐿
∆𝑃
=
𝑃𝐿0 − 𝑃𝐿1
𝑃0 − 𝑃1
≈ 100 𝑥 2𝑘 𝑃𝐿0 = 2𝑃𝐿0(%).
Në këtë mënyrë, rritja apo zvogëlimi i humbjeve në sistem nga ana e energjisë së erës, varet
nga vendndodhja e impiantit të erës, vendndodhja e ngarkesës dhe vendndodhja e burimit
të energjisë që zëvendësohet nga energjia e erës.
Është e rëndësishme të theksohet se duhet të merren parasysh të gjitha humbjet e rrjetit
dhe jo vetëm një pjesë e tyre.
5. Vlera e investimit në rrjet të energjisë së erës
Në mënyrë që të jemi në gjendje të studiojmë këtë vlerë, është e nevojshme që fillimisht të
studiohet se si dimensionohet rrjeti pa përfshirjen e energjisë së erës dhe pastaj si
ndryshon ai, me përfshirjen e energjisë së erës. Është pak e vështirë të nxirret një
përfundim i përgjithshëm lidhur me këtë çështje. Kostot që janë pjesë e investimeve në
rrjet, janë të përfshira gjithashtu në kostot e impiantit të erës.
Në qoftë se nuk ekziston nevoja për investime të tjera në rrjet, kjo vlerë është krahasimisht
e vogël.
Sipas parashikimeve, kostot e energjisësë erës do të ulen, në varësi të sasisë fuqësë
instaluese të energjisë së erës. Në vlera numerike kjo shprehet:
(30 000 Euro – Kosto totale) /(43 000 kW – Fuqia instaluese) =
0.70 Euro / kilowatt.

52
ENERGJIA E ERËS NË SISTEMIN DANEZ TË FUQISË
Sistemi energjitik në Danimarkë ndahet në 2 sisteme elektrike fuqie, të pavarura
elektrikisht njera nga tjetra:
 Sistemi elektrik në Danimarkën Lindore, me operator të sistemit të transmetimit të
quajtur Elkraft. Ky sistem është pjesë përbërëse e sistemit Nordik sinkron të fuqisë
(Nordel).
 Sistemi elektrik në Danimarkën Perëndimore, me operator të sistemit të
transmetimit të quajtur Eltra. Ky sistem është pjesë përbërëse e sistemit Europian
sinkron të fuqisë, Unionit për koordinimin e transmetimit të energjisë elektrike,
[Union pour la Coordination du Transport d’Electricité,(UCTE)].
Kapaciteti total i energjisë elektrike në Danimarkë është 3000 MW, nga të cilat 2400 MW
përfshihen në rrjetin e Eltra-s. Gjithashtu Eltra disponon sasinë më të madhe të energjisë së
erës së instaluar në botë, në krahasim me kapacitetin e sistemit elektrik të fuqisë të këtij
vendi.
Si rrjedhojë, sistemi elektrik i fuqisë i Danimarkës Perëndimore duhet të përballet me
sfidat e mëdha teknike që dalin nga penetrimi kaq domethënës i energjisë së erës në
sistemin e fuqisë.
Sistemi i prodhimit të energjisë elektrike në Danimarkë ka ndryshuar në mënyrë
rrënjësore, ashtu siç tregohet në figurën e mëposhtme.
Sistemi tradicional bazohej në stacionet e energjisë elektrike të pozicionuara pranë zonave
bregdetare me përdorim të qymyrgurit. Tani, sistemi ka një numër të madh të impianteve
të erës, fuqia e të cilave varion nga 11 kW në 2 MW.

53
Ndryshimet në sistemin danez të prodhimit
Rrjeti i transmetimit i Eltra-s përfshin linja me gjatësi 712 km në tension 400 kV dhe linja
me gjatësi 1739 km në tension 150 kV. Rrjeti i Eltra-s lidhet me Norvegjinë dhe Suedinë
nëpërmjet transmetimit në tension të lartë të vazhduar (High Votage Direct Corrent, HVDC)
ndërsa me Gjermaninë në tension alternativ (400 kV, 220 kV, 150 kV, 6 kV). Ky fakt
ilustohet me anë të figurës:

54
Rrjeti i transmetimit i Eltra-s

55
Bashkëpunimi me shtetet fqinje ka një kapacitet prej rreth 3000 MW, ku 2315 MW i
takojnë kontributit të energjisë së erës.
Kapaciteti i prodhimit përçdo nivel tensioni brenda zonës së Eltra-s
ÇËSHTJET OPERATIVE
Tregu elektrik nordik përfshin vendet si Suedia, Norvegjia, Finlanda dhe Norvegjia. Edhe
Islanda gjithashtu bën pjesë në këtë treg, megjithëse nuk lidhet drejtpërdrejt me këto
vënde. Popullsia e krejt kësaj zone arrin afërsisht 24 milion banorë, nga ku 5.4 milion në
Danimarkë, 5.2 milion në Finlandë, 4.5 milion në Norvegji dhe 8.9 milion në Suedi.

56
Tregu elektrik nordik përbëhet prej disa tregjesh:
1) Tregu fizik i një dite më përpara (Elspot)
2) Tregu i një ore më përpara (Elbas)
3) Tregu në kohë reale
Tregu fizik i një dite më përpara (Elspot)
 Ky treg përfshin Danimarkën, Finlandën, Norvegjinë dhe Suedinë.
 Tregu fizik përfaqëson rrjetin e transmetimit me një numër të caktuar operatorësh,
me të drejta që bazohen në tarifat e rrjetit.
 Tregu Nordik është treg i integruar.
 TSO (Operator i sistemit të transmetimit) përcakton sasinë e energjisë së
transmetuar, në varësi të çmimit të energjisë.
 Tregu Nordik bashkëpunon me tregjet e tjera fqinje sipas parimit energjitik
“përdore ose e humbet “.
 Në sistemin Nordik përfshin 5 operatorë të sistemit të transmetimit, qëllimi i të
veprojnë si një operator i vetëm.
 Pasditen e ditës para operimit, përcaktohet programacioni i detajuar i prodhimit,
me qëllimin kryesor të balancimit të sistemit.
Tregu i një ore më përpara (Elbas)
Shembulli i një tregu të tillë jepet si mëposhtë:
KOHA VEPRIMET
08.00 – 09.30 Sasia e nevojshme e energjisë për treg llogaritet sipas parimit energjitik
‘përdore ose e humbet’ referuar kufirit mes Danimarkës dhe Gjermanisë
10.00 – 10.30 TSO informon tregun e Polit të Veriut për sasinë e energjisë së
transmetuar, sipas çmimit përkatës
12.00 Kufiri përfundimitar për kërkesën dhe ofertën e energjisë në treg
13.00 – 14.00 Fshirja e të dhënave të derimëparshme nga Poli i Veriut
14.00 – 19.00 Gjeneratorët realizojnë planet përfundimtare të prodhimit të energjisë
elektrike
15.00 – 19.00 Këto plane i parashtrohen TSO – së
16.00 – 19.00 TSO përcakton listën e produkteve përfundimtare
16.00 – 19.30 Bëhen oferta të reja për të rregulluar tregun energjitik
20.00 – 24.00 Realizohet parashikimi i ngarkesave të mundshme nga ana e TSO-së
Shënim: TSO = Operatori i sistemit të transmetimit

57
Ka diskutime të ndryshme nëse tregu Elbas duhet të zgjerohet ose jo.
Tregu në kohë reale
Komiteti i Operimeve Nordike ka zhvilluar një koncept të ri lidhur me bashkëpunimin
ndërmjet vendeve nordike për rregullimin e ekuilibrit energjitik. Qëllimi është që të
krijohet një treg i përbashkët i rregullimit të kësaj balance për të gjithë vendet. Si pjesë e
kontrollit të bashkëpunimit në fjalë, pjesa e sistemit me kosto më të vogël do të përdoret
për qëllimet e rregullimit. Rregullat dhe çmimet për të gjithë pjesëmarrësit e sistemit i
përshtaten maksimalisht interesave të tyre.
o Shembull se si Eltra kontrollon balancën e sistemit:
Detyra kryesore e TSO-së është të sigurojë ekuilibrin ndërmjet prodhimit dhe konsumit.
Kjo mund të arrihet:
 në kufirin e sekondave në mënyrë automatike;
 në kufirin e minutave në mënyrë automatike dhe manuale (telegraf);
 në kufirin e orëve;
 në kufirin e ditëve.
Normalisht, detyra e balancimit lidhet me:
 ndryshimet në kërkesat e konsumatorëve për energji;
 çkyçjet e impianteve të prodhimit të energjisë elektrike;
 variacionet në energjinë e prodhuar prej njësive të prodhimit.
Energjia e erës e grumbulluar nga të gjitha turbinat e erës në kohën bazë prej 15 minutash
paraqitet si në figurë:

58
Produkti i energjisë së erës në javën e 50-të të vitit
Energjia e përftuar nga përdorimi i energjisë së erës ndryshon si rezultat i karakteristikës
së fuqisë dhe luhatjeve të shpejtësisë së erës. Në qoftë se shpejtësia e erës, si hyrje, luhatet
nga 5 m/s dhe 15 m/s; kjo luhatje do të rezultojë në ndryshimin e daljes nga zero deri në
maksimumin e në fuqisë instaluese.
Një rol të rëndësishëm, në përcaktimin energjisë elektrike të mundshme, të
prodhuar nga energjia e erës luan edhe parashikimi i shpejtësisë së erës, në varësi të
pozicionit gjeografik. Kjo për arsye se një luhatje prej 1 m/s në shpejtësinë e erës
rezulton në një luhatje prej 300 MW në energjinë elektrike të prodhuar nga
shfrytëzimi i energjisë së erës.
Zakonisht institutet meterologjike të specifikuara në parashikimet e erës, bëjnë
parashikime kryesisht për vlerat ekstremale dhe jo në luhatjet në rangun ndërmjet 5 m/s
dhe 15 m/s. Në këtë drejtim është e domosdoshme që të bëhen përjekje të
konsiderueshme për përmirësimin e mëtejshëm të këtij shërbimi.

59
Dalja faktike e një turbine ere është pak a shumë lineare në kufirin ndërmjet 5 m/s dhe 13
m/s. Mbi 13 m/s, prodhimi ulet dhe në vlerën 20 m/s ose 25 m/s turbina ndalet. Nën
vlerën 5 m/s dhe mbi 25 m/s nuk ka prodhim të energjisë elektrike, siç tregohet në figurë:
Eltra njofton konsumatorët tre muaj përpara për përqindjen e energjisë së prodhuar, të
cilën ata mund ta blejnë sipas çmimeve përkatëse. Parashikimi tre muajve përpara i
shërben pjesëmarrësve në tregun energjitik për të menaxhuar mënyrën e veprimit në treg.
Ky parim pune është specifik vetëm në Danimarkë.
Nëpërmjet figurës së mëposhtme jepen vlerat e parashikimeve të tre muajve, gjatë 24
orëve dhe parashikimit të një dite para këtij afati:

60
Vlerat e parashikimeve
Duke u nisur nga të dhënat e saj bazë dhe nga kushtet atmosferike, Eltra llogarit vlerën e
mundshme të produktit të energjisë së erës. Diferenca ndërmjet vlerës së parashikimit të
tre muajve të ardhshëm dhe parashikimit të fundit mund të jetë pozitive ose negative;
bazuar në të cilën Eltra sillet si shitës me çmim zero ose si blerës me çmim maksimal.
Figura e mëposhtme tregon diferencën mes këtyre dy vlerave, me anë të së cilave Eltra
operon në treg:

61
Parashikimi atmosferik duhet të ketë një saktësi relativisht të lartë, megjithëse kjo,
jo gjithmonë është plotësisht e mundur.
Bazuar në këtë saktësi, parashikimi ndahet në:
 i mirë, kur prodhimi i parashikuar përputhet me prodhimin aktual;
 i keq, ku diferenca ndërmjet parashikimit dhe prodhimit është mbi 900 MW (e cila
është afërsisht e barabartë me 1/3 e ngarkesës totale);
 i shëmtuar, ku diferenca ndërmjet parashikimit dhe prodhimit është ± 800 MW.
Nëpërmjet figurave të mëposhtme ilustrohen këto 3 raste:

62
Parashikimi i mirë
Parashikimi i keq

63
Parashikimi i dobët
Analiza e sistemit
Në vitin 2002, impianti i erës 160 MW, në Kepin e Revit, në Detin e Veriut, në det të hapur
(80 x 2 MW) u lidh nëpërmjet linjës së transmetimit në rrymë altenative, me sistemin e
transmetimit 150 kV të Eltra-s.
Gjatë kësaj kohe, vazhdon të punohet për ndërtimin e impianteve të reja të erës më të
fuqishme në det të hapur.
Për impiantet e erës që punojnë të sinkronizuar me njeri-tjetrin, me rritjen e distancës
ndërmjet impianteve, faktori i ndërlidhjes mes impianteve zvogëlohet. Duke shpjeguar këtë
fakt, faktori i ndërlidhjes është më i madh në rastin e lidhjes së dy impianteve të erës të
ndërtuar në tokë, sesa ndërmjet një impianti ere në det të hapur dhe atij në tokë.

64
 Modelet e parashikimeve të energjisë së erës
Për parashikimin e energjisë së erës, Eltra përdor paketën e programit WPPT (Wind Power
Prediction Tool), të prodhuar nga Departamenti i Informatikës dhe i Modelimit Matematik
(IMM) në Universitetin Teknik të Danimarkës. WPPT parashikon prodhimin e energjisë
elektrike duke përdorur të dhënat online të zonës së mbuluar me turbina ere. Zona
perëndimore e Danimarkës ndahet në nënzona, ku secila zonë është e mbuluar nga një
impiant ere i caktuar. Përçdo nënzonë, për të parashikuar energjinë e erës shfrytëzohen
matjet lokale të variablave klimaterikë, si: parashikimet metereologjike të shpejtësisë dhe
të drejtimit të erës.
Parashikimi i energjisë së erës për impiantin e erës duhet të mbulojë të gjitha turbinat e
këtij impianti. Më pas, parashikimet për nënzonat përpilohen në mënyrë që të arrijnë një
parashikim të përgjithshëm për komplet zonën e Eltra-s.
Tabela e mëposhtme jep statistikat e parashikimeve për energjinë e erës brenda zonës së
Eltra-s të vitit paraardhës:
SASIA VLERA
Kapaciteti i energjisë së erës:
Fillimi i vitit (MW)
Fundi i vitit (MW)
1780
2000
Energjia e erës:
Energjia e prodhuar (GWh)
Energjia e keqllogaritur (GWh)
Mosllogaritja (%)
3478
1095
31
Kostot shtesë të energjisë së erës:
Pagesa e mosekuilibrit energjitik në kohë reale (milion Krono Danez)
Kostot shtesë të energjisë së erës (Krono Danez / kWh)
68
0.02
Shënim: në vitin 2003, 1 Krono Danez = 7.5 euro

65
Nga tabela nxjerrim që keqllogaritja 31 % korrespondon me:
{[(1095 GWh) / (3478 GWh)] x 100 }
të produktit përfundimtar të energjisë së erës.
Energjia e paparashikuar e erës shkakton probleme të mëdha në ruajtjen e ekuilibrit
energjitik dhe ndikon në reduktimin e sigurisë së sistemit. Keqllogaritja ditore njëhësohet
si shumë e vlerës absolute të devijimeve mes parashikimeve të prodhimit të ditës së
nesërme dhe prodhimit aktual. Nepërmjet keqllogaritjeve ditore arrihet në keqllogaritjen
vjetore. Kostot shtesë llogariten 68 milion Krono Danez/ 3478 milion kWh.
Vitet e fundit po punohet për krijimin e një sistemi më të plotë parashikimesh, i cili bazohet
në dhënien e disa parashikimeve në vend të një parashikimi të vetëm dhe ka për qëllim
parashikimin e shpejtësisë së saktë të erës, në vend të sigurimit të një parashikimi të
përgjithshëm të besueshëm.
Modeli meterologjik përbëhet rej 25 parashikimeve të erës, prej të cilëve
përzgjidhet vetëm një më i miri. Përdorimi i këtij sistemi redukton në masën 20 %
parashikimet e gabuara. 25 parashikimet merren nga kombinimi i 5 skemave të ndryshme
të shpërndarjes vertikale të erës dhe i 5 skemave të ndryshme të kondensimit.
Lidhja në rrjet
Lidhja e impianteve të erës me rrjetin ndahet në dy grupe:
 me tension mbi 110 kV
 me tension nën 110 kV
Impiantet e erës, si çdo impiant madhor prodhimi, duhet të jenë në gjendje të ruajnë
qëndrueshmërinë në punë, gjatë lidhjeve të shkurtra që mund të ndodhin. Me fjalë të tjera
turbinat e erës duhet të përballojnë situatën e krijuar, e cila mund të ketë një kohëzgjatje
prej rreth 100 ms.
Në këto raste impiantet e erës duhet të reduktojnë prodhimin e tyre nga me ngarkesë të
plotë, në nivele ndërmjet 0 % dhe 20 % brenda pak sekondave.
Përsa i përket tregut energjitik, kur ka kohë me të erëra të mëdha, e cila
shfrytëzohet maksimalisht (kur energjia elektrike e prodhuar është në nivele të
larta), kuptohet që kjo do të ndikojë në uljen e çmimit të energjisë elektrike.

66
Në terma ekonomikë, meqë numri i prodhuesve me produktivitet të lartë rritet,
atëherë çmimi tenton të ulet.
Figura e mëposhtme konkretizon këtë ide, me anë të paraqitjes së së tregut energjitik:
Tregu energjitik
Si rrjedhojë, nëse energjia e erës është e vogël, çmimet e energjisë elektrike do të rriten.
Në vitin 2012 në zonën e Eltra-s ekzistojnë turbina ere të vendosura në tokë me
kapacitet 2500 MW dhe turbina ere në det të hapur me fuqi 760 MW.
Mund të theksojmë se një impiant ere në det të hapur me fuqi 1000 MW mund të
prodhojë një sasi energjie prej 4.2 TWh.

67
ASPEKTET EKONOMIKE TË ENERGJISË SË ERËS NË
SISTEMET E FUQISË
Duke konsideruar që sistemi elekrik i fuqisë në shumë vende ishte i projektuar në lidhje me
burimet tradicionale të energjisë, si qymyri, gazi, uji, etj., integrimi i energjisë së erës mund
të kërkojë një riprojektim të sistemit të fuqisë dhe /ose një ndryshimin në funksionimin e
sistemit elektrik të fuqisë. Kjo do të ndikojë në koston e furnizimit me energji elektrike.
Kostot e energjisë së erës ndahen në:
1) Kostot e interkonjeksionit të cekët
2) Kostot e interkonjeksionit të thellë
 Kostot e interkonjeksionit të cekët
Përfshijnë kostot e lidhjes direkte me rrjetin. Pra, kostot për linjat e reja të shërbimit në një
pikë ekzistuese të rrjetit dhe pjesërisht edhe kostot për transformatorët që nevojiten për të
rritur nivelin e tensionit të impiantit të erës deri në tensionin e rrjetit të shpërndarjes ose
të transmetimit.
Në Danimarkë, autoritet qeveritare përcaktojnë zonën e caktuar në të cilën do të ndërtohet
impianti i energjisë së erës. Investitorët e impiantit të erës përgjigjen për të gjitha kostot e
rrjetit brenda zonës (për kostot e interkonjeksionit të turbinave të erës). Në kufirin e kësaj
zone, përcaktohet një pikë lidhjeje. Interkonjeksioni i një impianti ere ka të bëjë me një
lidhje të re me anë të linjës nëntokësore, ndërmjet pikës së lidhjes dhe një pike “fikse“
tjetër brenda rrjetit të shpërndarjes, zakonisht një nënstacion ekzistues. Kjo ka avantazhin
se zgjidh një sërë çështjesh teknike, si:
 Meqë asnjë konsumator tjetër nuk është i lidhur në linjën e re, luhatjet e tensionit
mund të tolerohen disi. Po ashtu edhe doza flicker dhe harmonikat përbëjnë një
shqetësim më të vogël.
 Linja nëntokësore krahasimisht e gjatë do të ndikojë në uljen e luhatjeve të tensionit
të pikës “fikse” të lidhjes në rrjetin e shpërndarjes.
 Në rastet kur prodhimi lokal i tejkalon kërkesat lokale për energji elektrike, sistemi i
mbrojtjes ka nevojë vetëm të riprojektohet ndërmjet pikës së lidhjes në rrjetin e
shpërndarjes dhe sistemit të transmetimit.
Në Gjermani kompania e rrjetit të shpërndarjes përcakton fuqinë e pikave lidhëse A, B ose
të nënstacionit.

68
Figura e mëposhtme jep një ilustrim të rrjetit elektrik, në të cilin përfshihen impianteve të
erës:
Rrjeti i thjeshtë elektrik
Kostot e integrimit të energjisë së erës në rrjetin elektrik për megawatt janë të ndryshme.
Ato mund të variojnë ndërmjet 1.1 milion Kronove Danez për megawatt dhe 0.18 milion
për megawatt (15 000 Euro – 24 000 Euro për megawatt).
Me anë të tabelës paraqiten kostot e impiantit të erës në vite:

69
ENERGJIA E ERËS
Viti Fuqia instaluese
MW
Kosto totale për vit
(milion Krono Danez)
Kosto për MW
(milion Krono Danez)
1993 0 0 -
1994 15 2 0.13
1995 10 11 1.1
1996 70 60 0.8
1997 125 65 0.52
1998 280 52 0.18
1999 210 68 0.32
2000 210 131 0.62
2001 420 51 0.12
2002 220 76 0.34
Total 1950 516 0.26
 Kostot e interkonjeksionit të thellë
Përfshijnë kostot për përforcimet e nevojshme në rrjetin e transmetimit. Këto kosto nuk
paguhen as nga impiantet elektrike të fuqisë, as nga konsumatorët.
Kostoja marxhinale e energjisë së erës është e ulët, prandaj edhe çmimi i energjisë
elektrike të prodhuar nga energjia e erës është më i favorshëm për konsumatorin.
Mund të theksojmë që, rreth 33 % e energjisë elektrike të konsumuar nga konsumatorët
familjarë prodhohet nga energjia e erës.
Kur energjia e erës nuk arrin të prodhojë energji elektrike të mjaftueshme sipas çmimit dhe
prodhimit të parashikuar, aktorët e tjerë në treg duhet të rrisin ose të zvogëlojnë sasinë e
prodhimit, në mënyrë që të ruhet ekuilibri i tregut.
Në tregun Nordik të energjisë, investitorët e impianteve të erës që prodhojnë më tepër
energji nga parashikimi i tyre fillestar, do të përballen me çmimin aktual të tregut, për krejt
sasinë e produktit të tyre. Megjithatë, ata duhet të paguajnë edhe një kosto tjetër për arsye
se impiantet e tjera të energjisë duhet të reduktojnë prodhimin e tyre, si pasojë e tejkalimit
të parashikimit të prodhimit nga ana e impianteve të energjisë së erës.

Energjia e Eres

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Mais de dritan sadikaj

Mais de dritan sadikaj (6)

Energjia e Eres