Datorita considerentelor de natura ecologica si a celor privind cererea tot mai mare de energie electrica, de eficientizare a costurilor de productie, precum si necesitatii alimentarii cu energie electrica in locatii unde nu este posibila alimentarea de la reteaua de distributie locala, dezvoltarea surselor alternative de energie a cunoscut un progres semnificativ in ultimii ani.
Insa energia eoliana nu este un concept nou. In forma primitiva puterea vantului a fost exploatata inca din antichitate. In acest sens ne referim la vasele care navigau pe Nill, in secolul 4 ien. Sau prima moara de vant construita in secolul VII, in vechea Persie, pentru macinarea graului.
In prezent principalul combustibil, care sta la baza generarii de energie electrica, este petrolul, un combustibil care confrom datelor furnizate de Agentia Internationala pentru Energie va fi epuizat in aproximativ 40 de ani, cele de gaz in aproximativ 60 de ani si resursele de carbune in aproximativ 200 de ani.
Astfel a devenit tot mai acuta dezvoltarea si implementarea de solutii de generare a energiei folosind alte resurse al naturii, insa folosind resurse inepuizabile: forta mareelor, forta vantului, energia solara, etc.
Energia eoliana, energie regenerabila, reprezinta transformarea fortei mecanice a vantului, cu instalatii specifice pentru obtinerea energie electrice.
Vantul se formeaza datorita diferentelor de temperatura si presiune atmosferica intre doua zone geografice.Astfel Avand ca suprafata terestra este sferica, temperatura si presiunea nu este distribuita uniform, intensitatea vantului difera de la o regiune la alta.
Doua aspecte sunt deosebit de importante atunci cand se doreste instalarea unei ferme eoliene pentru generarea energiei eoliene: directie si viteza. Insa acesti parametri variaza in timp si spatiu.
Avantajele folosirii energiei eoliene sunt:
Sursa suta la suta ecologica cu emisii zero de gaze de sera si substante nocive mediului inconjurator.Motivul: transformarea puterii vantului in energie nu necesita combustii, cum este cazul transformarii puterii combustibililor fosili in energie electrica. Zero deseuri rezultate in urma transformarii puterii vantului in energie electrica. Costuri reduse pentru producerea energiei electrice. Pe langa costurile de productie, costurile de exploatare, utilizare si menteneanta a instalatiilor sunt minime in comparatie cu costurile care le implica producerea de energie din combustibili fosili.
Nu necesita transformari radicale ale mediului incojurator adiacent spatiului de functionare. Arealul imediat inconjurator poate fi exploatat in scopuri agricole fara pericol de contaminare sau perturbare a functionarii turbinei. Intr-adevar exista si un revers la medaliei, adica dezavantajele, insa ele tin strict de conditiile naturale. Este vorba de: variabilitatea in timp si spatiu a intensitatii vantului; „poluarea vizuala” datorata instalarii fermelor eoliene. In cazul depasirii vitezei maxime a vantului exista riscul deteriorarii palelor turbinei. Pentru transformarea puterii mecanice a vantului in energie electrica se folosesc fermele eoliene, adica mai multe turbine eoliene instalate si legate la Sistemul Energetic National.
Turbina eoliana este o instalatie care transforma energia mecanica in energie electrica( energie eoliana). In general turbinele eoliene nu se instaleaza individual, ci „ferme eoliene” conectate la o retea de distributie.
Principalele criterii de amplasarea a fermelor eoliene sunt:
Pozitia geografica, relief si altitudine.
Intensitatea, directia si constanta (regularitatea) vantului.
Criteriile economice: pretul amplasamentului, adica a terenului.
Impactul vizual in comparatie cu cladiriile din vecinatate.
Distanta fata de reteaua de distributie. In functie de necesitati turbinele pot fi individuale, cu uz casnic si fara a fi conectate la reteaua de distributie , sau grupate sub forma fermelor eoliene. Elementele care alcatuiesc o turbina eoliana sunt:
Pale :designul lor este esential in dezvoltarea si producerea de energie eoliana. Palele sau „capatoarele de energie” sunt formate dintr-un amestec de fibra de sticla si materiale compozite. Ele capteaza energia vantului o transfera rotorului care o transforma in energie eoliana. Diametrul palelor si lungimea lor depind de puterea instalata a instalatiei. Cele mai eficiente turbine sunt prevazute cu 3 pale, care spre deosebire de turbinele mono sau bi pale, reduc vibratiile, zgomotul si suprasolicitarea rotorului.
Nacela sau carcasa protejeaza generatorul din interior.
Pilonul de sustinere si rezistenta al asamblului.
Fundatia care asigura rezistenta mecanica a instalatiei.
Turbina eoliana este prevazuta cu:
Un sistem activ( hidraului): asigura maximizarea utilizarii puterii vantului prin schimbarea unghiului de incidenta a palelor, precum si pentru protectia sistemului in cazul in care puterea vantului depaseste valoarea medie nominala. Astfel in cazul in care valoarea medie nominala depaseste un prag care poate determina deteriorarea instalatiilor , palele trec automat in modul „drapel”.
Sistem pasiv( aerodinamic): in cazul acestui sistem palele turbinei sunt fixe in raport cu butucul turbinei. Astfel in momentul in care are loc atingerea vitezei critice, palele se deblocheaza treptat.
Mixt (active stall): acest tip de sistem este pravzut cu o frana mecanica , care blocheaza palele in cazul in cae viteza vantului depaseste valoarea critica.
Dupa un debut timid, energia eoliana treptat a devenit o solutie reala pentru producerea de energie regenerabila, inclusiv pentru tara noastra.
In prezent cele mai multe ferme eoliene sunt amplasate in zona Dobrogei si in Podisul Central Moldovenesc, deoarece ina ceste areale viteza medie anuala a vantului depaseste 4m/s. In urma studiilor efectuate si a datelor climatologice potentialul eolian pentru zona tarii noastre este de de pana la 14 000 MW, capacitate instalata.
La nivel mondial cei mai mari porductatori de energie eoliana sunt: China care a reusit sa devanseze SUA, Germania, Spania, India, Italia, Franta.
