Energia eoliană - aspecte de ordin tehnic, economic, teoretic, ergonomic și de mediu

1.1 Istoria energiei eoliene

Egiptenii au fost poate primii care au folosit energia generata de vant atunci cand au navigat pe Nil in amonte, in jurul secolului IV i.Hr, urmati de multi altii. Printre ei se numara si Cristofor Columb. In 1492, ajutandu-se de puterea de propulsie a vantului el a fost primul care a reusit sa descopere America.

Energia eoliana a fost exploatata pe uscat de cand prima moara de vant a fost construita in vechea Persie in secolul VII. De atunci, morile de vant sunt folosite pentru macinarea graului, pomparea apei, taierea lemnului sau pentru furnizarea altor forme de energie mecanica.

In jurul secolului al XIV germanii au folosit energia eoliana pasiva pentru a scoate apa din campurile inundate cu un asa numit motor eolian.

Poporul chinez a inventat moara de vant. Morile de vânt se foloseau în secolul al VI lea în Persia ( actualul Iran). Spre deosebire de tipul care mai târziu a devenit raspândit în vest, aceste mori de vânt aveau un ax vertical cu vele care se roteau pe suporturi orizontale.

Insa exploatarea pe scara larga a aparut abia in secolul XX, odata cu aparitia “morilor de vant” moderne - turbinele eoliene ce pot genera o energie de 250 pana la 300 KW.

In Danemarca energia eoliana a inceput sa fie folosita in anul 1890 cu sisteme care porneau de la 5 pana

la 25 kW.

In anul 1930 un francezul G. J. M. Darrieus a proiectat un sistem de producere a energiei eoliene in forma de mixer.

In 1941 langa Ruthland, Vermont o masina gigantica de 1.5 MW a alimentat cu energie serviciul public central din Vermont.

La fel cum tehnoligia apartinand de energia solara a acelerat in timpul embargolui de petrol din 1973-1974. Energia eoliana a facut pasi considerabili in dezvoltarea sa. Compania Westinghouse electric a deschis departamentul de energie (DOE- Departmet of NERGY) NASA a finantand construirea la scara larga a turbinelor bazate pe energia eoliana, turbina cu capacitatea cea mai mare a fost construita in Oahu, Hawaii, avand o norma de 3.2 MW.

Intre anii 1981 si 1984 6870 de turbine au fost instalate in California. La sfarsitul anului 1983 au aparut 4600 de turbine bazate pe energia eoliana in afara Californiei. Aceste turbine produceau impreuna 300000 KW.

Schimbarile de costuri la electricitatea produsa cu ajutorul energiei eoliene au scazut de la 14 centi pe KWh in 1985 la 5 centi pe kWh in 1994 facand din energia eoliana un competitor mult mai puternic pe piata electricitatii.Imbunatatirile aduse rotoarelor si elicelor, combinate cu o crestere a numarului de turbine instalate, au dus la marirea puterii energiei eoliene cu circa 150% din 1990 pana astazi.

Turbinele eoliene moderne au devenit foarte eficiente si genereaza electricitate pentru mii de case din Europa si din lume, fara sa produca emisii de dioxid de carbon ce cauzeaza stratului de ozon si incalzirii globale.

1.2 Sursa eoliana

Sursa eoliană disponibilă este evaluată pe scară mondială la 57.000 TWh pe an. Contribuţia energiei eoliene off shore (în larg) este estimată la 25.000 - 30.000 TWh pe an, fiind limitată la locaţii care să nu depăşească adâncimea de 50 m. Producerea mondială de electricitate în 2000, a fost de 15.000 TWh (ceea ce corespunde unei energii primare consumate de 40.000 TWh), rezultând un randament al ciclurilor termo-mecanice de 30-40%. Teoretic, energia de origine eoliană poate acoperi necesarul de electricitate pe plan mondial. În acelaşi timp, principalul inconvenient al acestei surse de energie, o reprezintă instabilitatea vântului. În perioadele de îngheţ, ca şi în cazul caniculei, cazuri în care cererea de energie este acerbă, efectul produs de vânt este practic inexistent, fapt care a condus, în dezvoltarea instalaţiilor eoliene, la ataşarea unor alte instalaţii de energii regenerabile caracterizate de un mai bun echilibru în funcţionare, sau de sisteme de stocare a energiei electrice. Trebuie luat însă în calcul, în cazul sistemelor de stocare a energiei electrice de mare capacitate, preţul de cost ridicat al acestor sisteme, care sunt astăzi, în curs de dezvoltare.

Europa nu are decât 9% din potenţialul eolian disponibil în lume, dar are 72% din puterea instalată în 2002. Ea a produs 50 TWh electricitate de origine eoliană în 2002, producţia mondială fiind de 70 TWh. Potenţialul eolian tehnic disponibil în Europa este de 5.000 TWh pe an.

Cu toate ca industria energiei eoliene a fost afectata si ea de criza financiara in perioada 2009-2010 un studiu realizat de compania BTM Consult prevede o crestere in urmatorii 5 ani a proiectelor in domeniul eolian.Daca in ultimii 5 ani cresterea medie in instalarea de noi parcuri eoliene a fost de 27,6% pe an, previziunea pentru 2013 arata o rata medie anuala de crestere de 15,7%. Puterea de penetrare a energiei eoliene pe piata de energie se asteapta asadar sa creasca peste 3,35% pana in 2013 si in jur de 8% pana in 2018.