Energia EolianaEnergia Eoliana

Energia EolianaEnergia Eoliana

• Energia eolianaEnergia eoliana este energia continuta de forta vantului ce bate este energia continuta de forta vantului ce bate pe pe suprafata pamantului. Exploatata, ea poate fi transformata in energie suprafata pamantului. Exploatata, ea poate fi transformata in energie mecanica pentru pomparea apei, de exemplu, sau macinarea graului, la mecanica pentru pomparea apei, de exemplu, sau macinarea graului, la mori ce functioneaza cu ajutorul vantului. Prin conectarea unui rotor la un mori ce functioneaza cu ajutorul vantului. Prin conectarea unui rotor la un generator electric, turbinele de vant moderne transforma generator electric, turbinele de vant moderne transforma energia eolianaenergia eoliana, , ce invarte rotorul, in energie electrica.ce invarte rotorul, in energie electrica.

• Întreaga energie renovabilă (cu excepţia celei geotermale şi mareice), Întreaga energie renovabilă (cu excepţia celei geotermale şi mareice), provine în ultimă instanţă de la soareprovine în ultimă instanţă de la soare

• Terra primeşte 1,74 x 10Terra primeşte 1,74 x 101717 watt (pe oră) de la Soare watt (pe oră) de la Soare• 2% este transformată în energie eoliană 2% este transformată în energie eoliană • (de 50-100 ori mai mult decât energia transformată(de 50-100 ori mai mult decât energia transformată• în biomasă)în biomasă)• Încălzirea diferenţiată a suprafeţei şi Încălzirea diferenţiată a suprafeţei şi • atmosferei Terrei crează curenţi orizontali şi verticali atmosferei Terrei crează curenţi orizontali şi verticali afectaţi de rotaţia Terrei şi de conturul afectaţi de rotaţia Terrei şi de conturul terenului terenului VÂNTUL. VÂNTUL.

• Energia eoliană face parte, alături de energia solară, Energia eoliană face parte, alături de energia solară, a apelor curgătoare, cea rezultată în urma proceselor a apelor curgătoare, cea rezultată în urma proceselor biologice si a căldurii geotermale, dintre energiile biologice si a căldurii geotermale, dintre energiile regenerabile, posibil de captat si utilizat în scopuri regenerabile, posibil de captat si utilizat în scopuri casnice si industriale. Caracterul regenerabil al casnice si industriale. Caracterul regenerabil al acestor surse de energie provine din faptul că sursele acestor surse de energie provine din faptul că sursele acestor energii sunt regenerabile, spre deosebire de acestor energii sunt regenerabile, spre deosebire de cărbuni, spre exemplu, limitati ca zăcăminte. cărbuni, spre exemplu, limitati ca zăcăminte. Vânturile se formează datorită încăzirii neuniforme a Vânturile se formează datorită încăzirii neuniforme a suprafetei pamantului de către energia radiată de suprafetei pamantului de către energia radiată de soare. Această încălzire variabilă a straturilor de aer, soare. Această încălzire variabilă a straturilor de aer, produce zone de aer de densităti diferite, fapt care produce zone de aer de densităti diferite, fapt care creează miscări ale acestuia - vânturile. Energia creează miscări ale acestuia - vânturile. Energia cinetică a vântului este folosită la antrenarea elicelor cinetică a vântului este folosită la antrenarea elicelor turbinelor eoliene, capabile de a genera electricitate. turbinelor eoliene, capabile de a genera electricitate. Când vorbim de energia eoliană ne referim la vânturi Când vorbim de energia eoliană ne referim la vânturi de suprafaţă până la o altitudine de 100mde suprafaţă până la o altitudine de 100m

• Cantitatea de energie pe care vântul o transferă Cantitatea de energie pe care vântul o transferă rotorului depinde de densitatea aerului, suprafaţa rotorului depinde de densitatea aerului, suprafaţa rotorului şi viteza vântului (Energia cinetică a unui rotorului şi viteza vântului (Energia cinetică a unui corp în mişcare este E=mvcorp în mişcare este E=mv22/2). /2).

• La 15° Celsius aerul cântăreşte 1,225 kg pe metru La 15° Celsius aerul cântăreşte 1,225 kg pe metru cubic, dar densitatea scade uşor cu creşterea cubic, dar densitatea scade uşor cu creşterea umidităţiiumidităţii

• Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o solutie foarte Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o solutie foarte bună la problema energetică globală. Utilizarea bună la problema energetică globală. Utilizarea resurselor regenerabile se adresează nu numai resurselor regenerabile se adresează nu numai producerii de energie, dar, prin modul particular de producerii de energie, dar, prin modul particular de generare, reformulează si modelul de dezvoltare, prin generare, reformulează si modelul de dezvoltare, prin descentralizarea surselor. Energia eoliană în special descentralizarea surselor. Energia eoliană în special este printre formele de energie regenerabilă care se este printre formele de energie regenerabilă care se pretează aplicatiilor la scară redusă.pretează aplicatiilor la scară redusă.Piata mondială energiei eoliene continuă să crească Piata mondială energiei eoliene continuă să crească anual cu o rată de 32% în ciuda constrângerilor legate anual cu o rată de 32% în ciuda constrângerilor legate de oferta limitată de turbine eoliene. Această de oferta limitată de turbine eoliene. Această dezvoltare arată că industria globală a energiei bazată dezvoltare arată că industria globală a energiei bazată pe forta vântului răspunde rapid provocării de a pe forta vântului răspunde rapid provocării de a produce nivelul solicitat si reuseste să-si sustină produce nivelul solicitat si reuseste să-si sustină cresterea. cresterea. "Cresterea accentuată din 2006 arată că cei care iau "Cresterea accentuată din 2006 arată că cei care iau deciziile încep să ia în serios beneficiile pe care deciziile încep să ia în serios beneficiile pe care dezvoltarea energiei vântului le poate aduce. Pe de dezvoltarea energiei vântului le poate aduce. Pe de altă parte, nu putem uita că energia eoliană este o altă parte, nu putem uita că energia eoliană este o tehnologie nouă care necesită un cadru robust de tehnologie nouă care necesită un cadru robust de reglementări si implicare pentru a-si atinge reglementări si implicare pentru a-si atinge potentialul", a declarat presedintele Consiliului potentialul", a declarat presedintele Consiliului Mondial pentru Energia Eoliana,  Arthouros Zervos.Mondial pentru Energia Eoliana,  Arthouros Zervos.

• În contextul actual, caracterizat de creşterea alarmantă a poluării cauzate În contextul actual, caracterizat de creşterea alarmantă a poluării cauzate de producerea energiei din arderea de producerea energiei din arderea combustibililorcombustibililor fosilifosili, devine din ce în ce , devine din ce în ce mai importantă reducerea dependenţei de aceşti combustibili.mai importantă reducerea dependenţei de aceşti combustibili.

• Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o soluţie foarte bună la problema Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o soluţie foarte bună la problema energetică globală. Utilizarea resurselor regenerabile se adresează nu energetică globală. Utilizarea resurselor regenerabile se adresează nu numai producerii de energie, dar prin modul particular de generare numai producerii de energie, dar prin modul particular de generare reformulează şi modelul de dezvoltare, prin descentralizarea surselor. reformulează şi modelul de dezvoltare, prin descentralizarea surselor. Energia eoliană în special este printre formele de energie regenerabilă Energia eoliană în special este printre formele de energie regenerabilă care se pretează aplicaţiilor la scară redusă. Principalul avantaj al care se pretează aplicaţiilor la scară redusă. Principalul avantaj al energiei eoliene este emisia zero de substanţe poluante şi gaze cu efect energiei eoliene este emisia zero de substanţe poluante şi gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili. de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili.

• Nu se produc deşeuri. Producerea de energie eoliană nu implică Nu se produc deşeuri. Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici unui fel de deşeuri. producerea nici unui fel de deşeuri.

• Costuri reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei electrice Costuri reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei electrice produse în centralele eoliene moderne a scăzut substanţial în ultimii ani, produse în centralele eoliene moderne a scăzut substanţial în ultimii ani, ajungând în S.U.A. să fie chiar mai mici decât în cazul energiei generate ajungând în S.U.A. să fie chiar mai mici decât în cazul energiei generate din combustibili, chiar dacă nu se iau în considerare externalităţile din combustibili, chiar dacă nu se iau în considerare externalităţile negative inerente utilizării combustibililor clasicinegative inerente utilizării combustibililor clasici

• În 2004, preţul energiei eoliene ajunsese deja la o cincime faţă de cel din În 2004, preţul energiei eoliene ajunsese deja la o cincime faţă de cel din anii 80, iar previziunile sunt de continuare a scăderii acestora, deoarece anii 80, iar previziunile sunt de continuare a scăderii acestora, deoarece se pun în funcţiuni tot mai multe unităţi eoliene cu putere instalată de se pun în funcţiuni tot mai multe unităţi eoliene cu putere instalată de mai mulţi mai mulţi megawaţimegawaţi. . [4][4]

• Costuri reduse de scoatere din funcţiune. Spre deosebire de Costuri reduse de scoatere din funcţiune. Spre deosebire de centralelecentralele nuclearenucleare, de exemplu, unde costurile de scoatere din funcţiune pot fi de , de exemplu, unde costurile de scoatere din funcţiune pot fi de câteva ori mai mari decât costurile centralei, în cazul generatoarelor câteva ori mai mari decât costurile centralei, în cazul generatoarelor eoliene, costurile de scoatere din funcţiune, la capătul perioadei normale eoliene, costurile de scoatere din funcţiune, la capătul perioadei normale de funcţionare, sunt minime, acestea putând fi integral reciclate.de funcţionare, sunt minime, acestea putând fi integral reciclate.

Puterea VantuluiPuterea Vantului

Puterea vântului e Puterea vântului e proporţională cu cubul proporţională cu cubul vitezei vântului ( vvitezei vântului ( v33).).

DE CE?DE CE?

~ Energia cinetică a ~ Energia cinetică a masei de aer este masei de aer este E=mvE=mv22/2./2.

~ Masa de aer care se ~ Masa de aer care se îndraptă spre un punct îndraptă spre un punct dar e proporţională cu dar e proporţională cu viteza vântului (v)viteza vântului (v)

Partile componente ale Partile componente ale unei turbine.unei turbine.

Compunerea sistemului:Compunerea sistemului: 1. 1. PalePale- Forma si conceptia lor este - Forma si conceptia lor este

esentiala pentru a asigura forta esentiala pentru a asigura forta de rotatie necesara. Acest de rotatie necesara. Acest design este propriu fiecarui tip design este propriu fiecarui tip de generator electric.de generator electric.

2. 2. NacelaNacela- Contine generatorul electric - Contine generatorul electric

asigurand si o protectie asigurand si o protectie mecanica mecanica

3. 3. PilonPilon- Asigura strucura de sustinere si - Asigura strucura de sustinere si

rezistenta a ansamblului rezistenta a ansamblului superior. superior.

4. 4. FundatieFundatie- Asigura rezistenta mecanica a - Asigura rezistenta mecanica a

generatorului eolian.generatorului eolian.

Cum functioneaza o turbina eoliana ?Cum functioneaza o turbina eoliana ?

Sistemul se bazeaza pe un Sistemul se bazeaza pe un principiu simplu. Vantul principiu simplu. Vantul pune in miscare palele care pune in miscare palele care la randul lor actioneaza la randul lor actioneaza generatorul electric. generatorul electric. Sistemul mecanic are in Sistemul mecanic are in componenta si un componenta si un multiplicator de viteza care multiplicator de viteza care actioneza direct axul central actioneza direct axul central al generatorului electric.al generatorului electric.

Curentul electric obtinut este, Curentul electric obtinut este, fie transmis spre fie transmis spre imagazinare in baterii si imagazinare in baterii si folosit apoi cu ajutorul unui folosit apoi cu ajutorul unui invertor DC-AC in cazul invertor DC-AC in cazul turbinelor de mica turbinelor de mica capacitate , fie livrat direct capacitate , fie livrat direct retelei de curent alternativ ( retelei de curent alternativ ( AC) spre distribuitoriAC) spre distribuitori

In urmatorii 8 ani va fi instalata o putere de 110.000 MW in centralele In urmatorii 8 ani va fi instalata o putere de 110.000 MW in centralele eoliene. Daca acestea s-au dezvoltat pe zonele de coasta, in prezent eoliene. Daca acestea s-au dezvoltat pe zonele de coasta, in prezent tendinta este de a construi unitati in interior pentru a furniza energie tendinta este de a construi unitati in interior pentru a furniza energie pentru mii de gospodarii, ferme, mici intreprinderi.pentru mii de gospodarii, ferme, mici intreprinderi.

Industria romaneasca ar putea sa se implice intr-o piata de 60-70 Industria romaneasca ar putea sa se implice intr-o piata de 60-70 mld.euro (estimata pe 8 ani), putand produce o serie de mld.euro (estimata pe 8 ani), putand produce o serie de componente cum ar fi: motoare si generatoare electrice, componente cum ar fi: motoare si generatoare electrice, componente mecanice - arbori grei, stalpi de sustinere, carcase, componente mecanice - arbori grei, stalpi de sustinere, carcase, reductoare, confectii metalice, pe baza de avantaje comparative si reductoare, confectii metalice, pe baza de avantaje comparative si competitive. Centralele eoliene actuale au puteri standardizate, competitive. Centralele eoliene actuale au puteri standardizate, incepand de la 100 kW la 5 MW/unitate. Unde este posibil, incepand de la 100 kW la 5 MW/unitate. Unde este posibil, unitatile sunt cuplate in baterii pentru a obtine puteri mai mari.unitatile sunt cuplate in baterii pentru a obtine puteri mai mari.

Cel mai mare producator mondial de turbine eoliene este firma Flender GmbH, care livreaza 40% din toate centralele eoliene instalate in lume (Europa, SUA si China).O intreaga industrie s-a dezvoltat pentru fabricarea componentelor, pentru servicii de montaj, intretinere, exploatare.

Turbine eolieneTurbine eoliene• Turbinele eoliene au doua destinatii majore: Turbinele eoliene au doua destinatii majore:

includerea intr-o centrala eoliana sau furnizarea includerea intr-o centrala eoliana sau furnizarea de energie locuintelor izolate. In cazul din urma de energie locuintelor izolate. In cazul din urma turbinele eoliene sunt folosite impreuna cu turbinele eoliene sunt folosite impreuna cu panourile solare si baterii pentru a furniza panourile solare si baterii pentru a furniza constant electricitate in zilele inorate sau senine constant electricitate in zilele inorate sau senine fara vant.fara vant.

• La eficienta unei turbine contribuie dimensiunea La eficienta unei turbine contribuie dimensiunea palelor si tipul convertorului din miscare axiala in palelor si tipul convertorului din miscare axiala in electricitate. Turbinele eoliene mai sunt denumite electricitate. Turbinele eoliene mai sunt denumite si generatoare de vant, convertor de energie si generatoare de vant, convertor de energie eoliana (wind energy converter - WEC) sau wind eoliana (wind energy converter - WEC) sau wind power unit (WPU).power unit (WPU).

• Puterea generata de oPuterea generata de o turbinaturbina eolianaeoliana este direct este direct proportionala cu densitatea aerului, aria acoperita proportionala cu densitatea aerului, aria acoperita de o miscarea completa a paletelor rotorului si de o miscarea completa a paletelor rotorului si patratul vitezei vantului. Vantul care trece prin patratul vitezei vantului. Vantul care trece prin palele elicei este incetinit si imprastiat. In aceste palele elicei este incetinit si imprastiat. In aceste conditii eficienta maxima obtinuta de o turbina conditii eficienta maxima obtinuta de o turbina eoliana este de 59%, valoare peste care vantul se eoliana este de 59%, valoare peste care vantul se intoarce in palele turbinei.intoarce in palele turbinei.

• Majoritatea turbinelor eoliene moderne sunt de Majoritatea turbinelor eoliene moderne sunt de tipul Horizontal-axis wind turbines (HAWT), adica tipul Horizontal-axis wind turbines (HAWT), adica axa de rotatie e rotorului este orizontala, acesta axa de rotatie e rotorului este orizontala, acesta fiind plasat in varful turnului, cu palele elicei fiind plasat in varful turnului, cu palele elicei pozitionate la un unghi pozitiv, la o distanta sigura pozitionate la un unghi pozitiv, la o distanta sigura de turn, in fata vantului. Exista si turbine eoliene de turn, in fata vantului. Exista si turbine eoliene cu palele in spatele vantului, dar din motive de cu palele in spatele vantului, dar din motive de fiabilitate nu sunt folosite decat in cazuri speciale.fiabilitate nu sunt folosite decat in cazuri speciale.

• Costul energiei eoliene din 2000 încoace este comparabil cu preţul energiei obţinute prin mijloace clasice: termică, hidro.Centralele mici au devenit suficient de eficiente ca să merite costul construcţiei.95% din terenurile alocate unei ferme de centrale eoliene poate fi folosit şi în alte scopuri

Avantaje si DezavantajeAvantaje si Dezavantaje• Principalul avantajPrincipalul avantaj al energiei eoliene este emisia al energiei eoliene este emisia

zero de substanţe poluante şi gaze cu efect de seră, zero de substanţe poluante şi gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili. datorită faptului că nu se ard combustibili.

• Nu se produc deşeuri. Producerea de energie eoliană nu Nu se produc deşeuri. Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici unui fel de deşeuri. Costuri implică producerea nici unui fel de deşeuri. Costuri reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei reduse pe unitate de energie produsă. Costul energiei electrice produse în centralele eoliene moderne a scăzut electrice produse în centralele eoliene moderne a scăzut substanţial în ultimii ani, ajungând în S.U.A. să fie substanţial în ultimii ani, ajungând în S.U.A. să fie chiar mai mici decât în cazul energiei generate din chiar mai mici decât în cazul energiei generate din combustibili, chiar dacă nu se iau în considerare combustibili, chiar dacă nu se iau în considerare externalităţile negative inerente utilizării externalităţile negative inerente utilizării combustibililor clasici.Costuri reduse de scoatere din combustibililor clasici.Costuri reduse de scoatere din funcţiune. Spre deosebire de centralele nucleare, de funcţiune. Spre deosebire de centralele nucleare, de exemplu, unde costurile de scoatere din funcţiune pot fi exemplu, unde costurile de scoatere din funcţiune pot fi de câteva ori mai mari decât costurile centralei, în cazul de câteva ori mai mari decât costurile centralei, în cazul generatoarelor eoliene, costurile de scoatere din generatoarelor eoliene, costurile de scoatere din funcţiune, la capătul perioadei normale de funcţionare, funcţiune, la capătul perioadei normale de funcţionare, sunt minime, acestea putând fi integral reciclate. sunt minime, acestea putând fi integral reciclate.

• DezavantajeDezavantaje- Polarea vizuala- Polarea vizuala• Poluarea sonoraPoluarea sonora• Turbinele afecteaza mediul si ecosistemele din Turbinele afecteaza mediul si ecosistemele din

imprejurimiimprejurimi• Risc mare de distrugere in cazul furtunilorRisc mare de distrugere in cazul furtunilor• Resursa energetica relativ redusa datorita variatiei Resursa energetica relativ redusa datorita variatiei

vantuluivantului

• Energia eoliana nu poate sa inlocuiasca toate celelalte forme de energie, ci doar sa fie o optiune din grupul de posibilitati existente, o parte a mix-ului energetic. Pe termen mediu, sursele regenarabile de energie nu pot fi privite ca alternativa totala la sursele conventionale, dar cert ca, datorita avantajelor pe care le au - resurse locale, abundente, ecologice, ieftine, independente de importuri si crize mondiale - acestea trebuie utilizate impreuna cu combustibilii fosili si energia nucleara. Exista suficienta experienta si destule modele de succes de dezvoltare a domeniului, oferite de tari precum Spania, Germania sau Danemarca. Modelul spaniol arata foarte clar cum poate fi gestionata aceasta dezvoltare intr-o maniera sustenabila si transformata intr-o veritabila forta. Tinta pe care si-a propus-o guvernul spaniol este de 20.000 MW putere instalata in centrale eoliene, pina in 2011. Daca in Spania dezvoltatorii de proiecte si fabricantii de turbine eoliene vor atinge aceasta tinta, atunci energia va furniza in jur de 15% din necesarul de energie al intregii tari. Spania ofera un model de dezvoltare a sectorului energiei eoliene, care poate fi aplicat oriunde in lume cu conditia implementarii unei legislatii ferme care sa aiba ca obiectiv dezvoltarea domeniului.

Proiect realizat de clasa a X a BProiect realizat de clasa a X a BGrup Scolar Constructii Cai FerateGrup Scolar Constructii Cai Ferate

Fetesti,Ialomita,RomaniaFetesti,Ialomita,RomaniaProfesor coordonator Lovin MariaProfesor coordonator Lovin Maria