ENERGIA EOLIANA NUME: Rizea Marian Iulian

1. ENERGIA EOLIANA NUME: Rizea Marian Iulian GRUPA: 112B AN: I FACULTATEA: Inginerie Electrica

2. Cuprins: 1.Introducere: 2.Principiul energieieoliene 3.Top țărienergieeoliană 4.Energia eolianăînEuropa 5.Avantaje 6.Dezavantaje 7.Unele turbine speciale 8.Potențialul mondial al energieieoliene 9.Turbina eoliana 9.1Turbinele eoliene sunt sunt cu axa verticala si cu axa orizontala: 9.1.1 Turbine cu axaverticala: 9.1.2. Turbine cu axaorizontala: 9.2 Cum functioneaza o turbina eoliana ? 10.Energia eoliană în România 11.Concluzii: • Bibliografie:

3. 1.Introducere: Energia eoliana este energia continuta de forta vantului ce bate pe suprafata pamantului. Exploatata, ea poate fi transformata in energie mecanica pentru pomparea apei, de exemplu, sau macinarea graului, la mori ce functioneaza cu ajutorul vantului. Prin conectarea unui rotor la un generator electric, turbinele de vant moderne transforma energia eoliana, ce invarte rotorul, in energie electrica. La sfârşitul anului 2010, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 194 400 MW. Toate turbinele de pe glob pot genera 430 Terawațioră/an, echivalentul a 2,5% din consumul mondial de energie. Industria vântului implică o circulație a mărfurilor de 40 miliarde euro și lucrează în ea 670 000 persoane în întreaga lume. Mi-am ales ca temã energia eoliana , in general , dar voi vorbi mai cu lux de amanunte despre cpitolul 9 , deoarece Romania este o tara in care enrgia eoliana a intrat intr-un ritm de crestere ridicat. Multi investitori starini vin pe plaiurile dobrogei si nu numai pentru a transforma puterea vantului in energei electrica si in final in forate multi bani.

4. 2.Principiul energiei eoliene Vânturile se formează deorece soarele nu încălzește Pământul uniform, fapt care creează mișcări de aer. Energia cinetică din vânt poate fi folosită pentru a roti niște turbine (asa cum se vede in Fig. 1), care sunt capabile de a genera electricitate. • Fig.1. • Figura 1 reprezintemecanismul de functionare al unei turbine eoliene

5. 3.Top țări energie eoliană China a ajuns lider mondial în ceea ce privește capacitatea intalată în ferme eoliene, devansând Statele Unite, potrivit unui raport al Wind Energy Association (Asociația Energiei Eoliene-nr) și citat de Reuters, la 11 iuni 2011. La această dată China a ajuns la circa 45.000 MW instalați în mori de vânt, după ce în 2010 a adăugat 18.900 MW. În SUA s-au adăugat doar 5.116 MW iar totalul a ajuns la 40.000 MW, de ajuns cât să furnizeze energie pentru 10 milioane de locuințe. În 2009 Statele Unite devansase Germania la producția de energie eoliană. În lume cele mai mari producătoare de energie eoliană sunt: China (44 7333MW), Statele Unite (40 180MW), Germania (27 215MW), Spania (20 776MW), India (13065 MW), Italia (5797MW), Franța (5560MW), Marea Britanie (5203MW), Canada (4008MW), Danemarca (3734MW).[2].

6. 4.Energia eoliană în Europa Deși încă o sursă relativ minoră de energie electrică pentru majoritatea țărilor, producția energiei eoliene a crescut practic de cinci ori între 1999 și 2006, ajungându-se ca, în unele țări, ponderea energiei eoliene în consumul total de energie să fie semnificativ: Danemarca (23%), Spania (8%), Germania (6%). Ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era, la începutul anului 2011, de 24% în Danemarca, 14% în Spania și Portugalia, circa 10% în Irlanda și Germania și 5,3% la nivelul UE, iar în România de numai 1,6%. La nivelul Uniunii Europene, capacitatea totală de producție energetică a turbinelor eoliene era la finele anului 2010 de 84.074 MW. Potrivit datelor de la finele anului 2010 Germania are cea mai mare capacitate de producție de energie eoliană din UE, de 27.214 MW, urmată de Spania, cu 20.676 MW, iar apoi, la mare distanță, de Italia (5.797 MW) și Franța (5.660 MW). În martie 2011, energia eoliană a devenit, pentru prima dată, tehnologia cu cea mai mare producție electrică din Spania, potrivit Rețelei Electrice din Spania (REE), cu 21 % din totalul cererii de electricitate din Spania. Pe locurile următore: energia nucleară (19%), energia hidraulică (17,3%), ciclurile combinate (17,2%), termocentralele pe cărbune (12,9%) și energia solară (2,6%). Mulțumită aportului energiei eoline, s-a evitat importarea de hidrocarburi în valoare de 250 de milioane de euro și emisia de 1,7 milioane de tone de CO2, adică echivalentul plantării a 850.000 de copaci. În anul 2011, pentru construcția unei capacități de producție energetice eoliene de 1 MW, este necesară o investiție de 1,5 – 1,7 milioane de euro.[2].

7. 5.Avantaje În contextul actual, caracterizat de creșterea alarmantă a poluării cauzate de producerea energiei din arderea combustibililor fosili, devine din ce în ce mai importantă reducerea dependenței de acești combustibili. Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o soluție foarte bună la problema energetică globală.[15] Utilizarea resurselor regenerabile se adresează nu numai producerii de energie, dar prin modul particular de generare reformulează și modelul de dezvoltare, prin descentralizarea surselor. Energia eoliană în special este printre formele de energie regenerabilă care se pretează aplicațiilor la scară redusă. ● Principalul avantaj al energiei eoliene este emisia zero de substanțe poluante și gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili. ● Nu se produc deșeuri. Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici unui fel de deșeuri. ● Costuri reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei electrice produse în centralele eoliene moderne a scăzut substanțial în ultimii ani, ajungând în S.U.A. să fie chiar mai mici decât în cazul energiei generate din combustibili, chiar dacă nu se iau în considerare externalitățile negative inerente utilizării combustibililor clasici.[2]. 6.Dezavantaje • Putine locuri pe Pământ oferă posibilitatea producerii a suficientă electricitate folosind energia vântului . Un alt dezavantaj este riscul mare de distrugere în cazul furtunilor, dacă viteza vântului depășește limitele admise la proiectare. Oricât de mare ar fi limita admisă, întotdeauna există posibilitatea ca ea să fie depășită ntului.rincipalele dezavantaje sunt resursa energetică relativ limitată, inconstanța datorită variației vitezei vântului și numărului redus de amplasamente posibile.

8. 7.Unele turbine speciale Unele turbine pot produce 5 MW, deși aceasta necesită o viteză a vântului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 de kilometri pe oră. Puține zone pe pământ au aceste viteze ale vântului, dar vânturi mai puternice se pot găsi la altitudini mai mari și în zone oceanice. 8.Potențialul mondial al energiei eoliene Se crede că potențialul tehnic mondial al energiei eoliene poate să asigure de cinci ori mai multă energie decât este consumată acum. Acest nivel de exploatare ar necesita 12,7 % din suprafață Pământul (excluzând oceanele) să fie acoperite de parcuri de turbine, presupunând că terenul ar fi acoperit cu 6 turbine mari de vânt pe kilometru pătrat. Aceste cifre nu iau în considerare îmbunătățirea randamentului turbinelor și a soluțiilor tehnice utilizate.[2].

9. 9.Turbina eoliana( vezi fig.2.) • Fig.2. • 1 paleta • 2 nacela motor • 3 pilon

10. 9.1. Turbinele eoliene sunt sunt cu axa verticala si cu axa orizontala: 9.1.1 Turbine cu axa verticala: Fig.3. La acest tip de turbine (fig.3) axa este verticala, generatorul si toate componentele mai sofisticate find plasate la baza, usurand astfel instalarea si mentenanta. In loc de turn acest tip de turbine folosesc fire de sustinere, rotorul find pozitionat aproape de pamant. Aceste turbine sunt tot timpul aliniate cu directia vantului astfel nu este necesara nici o adjustare in cazul in care vantul isi schimba directia; dar pozitionarea lor aproape de sol unde viteza vantului este mai redusa, le scade eficenta. Deasemenea un dezavantaj este si faptul ca acest tip de turbine nu pornesc singure, majoritatea folosind generatorul pe post de motor pentru a porni. In prezent sunt in dezvoltare cateva tipuri de turbine verticale care sunt mult mai eficente.[2].

11. 9.1.2. Turbine cu axa orizontala: Fig.4. La turbinele din fig.4. rotorul si generatorul de curent sunt pozitionate in varful turnului si trebuie aliniate pe directia vantului. Pentru acesta majoritatea folosesc senzori si servomotoare pentru a se alinia pe directia vantului. Cele mai multe turbinelor cu axa orizontala au si o cutie de viteze care transforma miscarea de rotatie lenta a palelor intr-una mai rapida, necesara pentru a creste eficienta generatorului de curent.

12. 9.2. Componenteleunei turbine: Cea mai simpla turbina eoliana consta in trei parti importante: • Palele rotorului - Palele capteaza energia vantului si si o transmit rotorului. • Axa rotorului - Axa face legatura dintre rotor si generator, astfel transmitand energia mecanica rotativa de la rotor la generatorul electric. • Generator - Un generator este un dispozitivsimplu care folosesteproprietatileinductieielectromagneticepentru a produce curent electric. Majoritatea turbinelor eoliene sunt insa mai complexe. Pe langa cele trei parti importante, o turbina mai are urmatoarele componente: • Nacela - Carcasa care tine: • cutie de viteze - creste viteza de rotatie dintre rotor si generator • generator - genereazaenergiaelectrica • mecanism de ajustare a pozitiei - turbinele cu axa orizontala au nevoie de a fi aliniate cu directia vantului, din acest motiv au nevoie de un mecanism automat de ajustare a pozitiei. Acestmecanismeste in general alcatuit din motoareelectrice care rotescintregul rotor sprestangasauspredreapta. • senzori si controalare electronice - sisteme de control ale mecanismului de ajustare a pozitie, senzori de viteza, sisteme de siguranta si de monotorizare • frana mecanica - in momentele cand vantul are viteza foarte mare, se poate defecta generatorul sau energia produsa poate supraincarca echipamentele, din acest motiv se foloseste un sistem de franare, pentru mentinerea rotorului la viteza sigura. Frana mai este folosita si in cazul defectarii unui echipament. • Turn - Cu ajutorul unui turn, componentele turbinei sunt pozitionate la o inaltime optima pentru viteza vantului. Spatiulocupatestemic in acestcaz, majoritateacomponentelor find asezatedeasupraturnului. La multe turbine cu axa orizontala moderne, palele rotorului pot fi rotite in functie de viteza vantului pentru a se mentine viteza rotorului optima.

13. 10.Energia eoliană în România Potrivit hărții energiei "verzi", potențialul României cuprinde 65% biomasă, 17% energie eoliană, 12% energie solară, 4% microhidrocentrale, 1% voltaic + 1% geotermal. În România, cu excepția zonelor montane, unde condițiile meteorologice dificele fac groaie instalarea și întreținerea agregatelor eoliene, viteze egale sau superioare nivelului de 4 m/s se regăsesc în Podișul Central Moldovenesc și în Dobrogea. Litoralul prezintă și el potențial energetic deoarece în această parte a țării viteza medie anuală a vântului întrece pragul de 4 m/s. În zona litoralului, pe termen scurt și mediu, potențialul energetic eolian amenajabil este de circa 2.000 MW, cu o cantitate medie de energie electrică de 4.500 GWh/an. O firmă portugheză, al treilea cel mai mare investitor în energie eoliană la nivel mondial, a terminat construcția unui parc eolian de 69 MW la Cernavodă, în mai 2011. Energia poate alimenta 70 000 de gospodării și a costat 200 milioane de dolari. La această dată în Dobrogea sunt construite deja parcuri eoliene care însumează 600MW. Pe baza evaluării și interpretării datelor înregistrate, în România se pot monta instalații eoliene cu o capacitate de până la 14.000 MW, ceea ce înseamnă un aport de energie electrică de aproape 23000 GWh/an.[1].

14. Potentialul eolian pe litoralul din Romania: (vezi fig.5.) Fig.5. Pe litoralul Marii Negre, platforma continentala a marii si zona montana exista potential eolian corespunzator pentru aplicatii. In munti, cea mai potrivita zona se afla la altitudini intre 900 si 1200 m, deoarece asigura compromisul intre potential eolian si acces la drum si retea electrica. Amplasamentele bune ofera la inaltimea axului rotoric al turbinelor eoliene, viteze ale vantului medii de peste 6,5 m/s. De mentionat ca datele statistice de vant disponibile de la reteaua meteorologica nu sunt foarte sigure pentru calcule eoliene, dar dezvoltatorii fac masuratori profesionale ale parametrilor vantului, in amplasamente concrete (peste 70 de stalpi montati in Dobrogea). [1]

15. 11.Concluzii: • Lumea se schimba. Incet, incet (poate uneori prea incet) incepem sa ne dam seama ca ne taiem craca de sub picioare. Si o punem pe foc. Si pentru ca suntem fiinte inteligente, ne adaptam. Vechile centrale care ard carbuni si innegresc cerul si plamanii vor deveni o amintire (neagra – evident) a unei epoci de cosmar pentru stratul de ozon. • Putem spune astfel ca omul, ca fiu al Planetei, se maturizeaza. Pana acum a supt de la sanul mamei in copilarie, i-a luat si camasa de pe spate in adolescenta, iar acum, ajuns pe picioarele lui, isi ingrijeste maica batrana si bolnava. Sa speram ca el, omul, nu se va lasa pagubas.[3] • Bibliografie: • [1].www.enero.ro/,15-11-2011 • [2].http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83,15-11-2011 • [3]. www.universulenergiei.educatia.ro/,15-11-2011