Realizarea unui Dispozitiv Eolian de Producere a Energiei Electrice

I. Regenerabil. Eolian regenerabil

Energie regenerabila

Omul, in societate si in viata, desfasoara activitati care au nevoie de energie. Iniferent de tipul de activitate desfasurata, nevoia de energie se manifesta in orice imprejurare. Fie ca activitatea este de productie sau consum, fie ca este o activitate culturala sau casnica, energia este indispensabila.

Energia este rezultatul consumului de resurse printr-un proces de conversie care are loc intr-o instalatie adecvata.

Poluarea mediului este o problema majora pentru intreaga planeta si i se acorda importanta cuvenita. Fiecare tara in parte, prin fiecare membru poluator, este responsabila de starea de poluare individuala, locala si nationala. Poluarea nu are granite, deci curatenia trebuie tinuta la fiecare in parte si in ansamblu.

Energia regenerabila si nepoluanta se refera la forme de energie produse prin transferul energetic al energiei

rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel, prin diferite procedee, oamenii pot capta energii precum:

• Energia luminii solare (Solara)

• Energia vanturilor (Eoliana)

• Energia apei (Hidraulica si a Mareelor)

• Energia proceselor biologie (derivata din biomasa : Biodiesel, Bioetanol, Biogaz)

• Energia caldurii geotermale (Geotermica)

Sursele de energie nereinnoibile include energia nucleara precum si energia generate prin arderea combustibililor fosili cum ar fi titeiul, carbunele si gazele naturale.

Toate aceste forme de energie sunt valorificate pentru a servi la generarea curentului electric, apei calde etc.

Investitiile globale anuale in energia regenerabila au crescut in ultimii ani de la 39 de miliarde de dolari in 2005 la 55 de miliarde de dolari in 2006.

Conform unei directive a Uniunii Europene, statele membre trebuie sa amestece treptat combustibilul traditional utilizat in transport cu biocombustibil, astfel incat, pana in 2010, diodieselul sa reprezinte 5,75% din motorina de pe piata, urmand ca in 2020, ponderea sa creasca la 20%.

Energie eoliana

Energia eoliana este o sursa de energie regenerabila generata din puterea vantului.

La sfarsitul anului 2006 capacitatea mondiala a generatoarelor eoliene era de 73 904 MW, acestea producand ceva mai mult de 1% din necesarul mondial de energie electrica.

Vanturile se formeaza datorita incalzirii neuniforme a suprafetei Pamantului de catre energia radiata de Soare care ajunge la suprafata planetei noastre, ca urmare a miscarii de rotatie, a schimbarii axei de inclinare, a unghiului de incidenta variabil, a nebulozitatii aleatorii, a reliefului si a capacitatii diferite de converise si preluare a energiei solare de catre solul arid, solul vegetal si respectiv de catre mari si oceane. Aceasta incalzire variabila a straturilor de aer produce zone de aer de densitati diferite, fapt care creeaza diferite miscari ale aerului.

Dupa natura miscarii maselor de aer, vanturile pot fi:

• Laminare – caracteristice zonelor neaccidentate

• Turbulente cu directii si viteze variabile

• In rafale

Se utilizeaza de asemenea si clasificarea vanturilor in :

• Normale – fara directie preferentiala de bataie

• Dominante cu o anumita directie – ex: crivatul, austrul

• Regulate – ex: brizele

• Neregulate – ex: föhnul, vant uscat si cald prezent si in tara noastra sub denumirea de Vantul Mare care bate dinspre muntii Fagaras spre Tara Oltului, primavara grabind topirea zapezilor.

Vantul a constituit prima sursa de energie la care omenirea a facut apel. In prezent, energia eoliana figureaza printre primele surse de energie alternativa, regenerabila, inepuizabila si nepoluanta.

Energia cinetica a vantului poate fi folosita la antrenarea elicelor turbinelor, care sunt capabile de a genera electricitate. Unele turbine eoliene sunt capabile de a produce pana la 5 MW de energie electrica, desi acestea necesita o viteza constanta a vantului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 kilometri pe ora. In putine zone ale Pamantului exista vanturi avand viteze constante de aceasta valoare, desi vanturi mai puternice se pot gasi la altitudine mai mare si in zonele oceanice.

Energia eoliana este folosita extensiv in ziua de astazi si turbine noi de vant se construiesc in toata lumea, energia eoliana fiind sursa de energie cu cea mai rapida crestere in ultimii ani. Majoritatea turbinelor produc energie peste 25% din timp, acest proces crescand iarna cand vanturile sunt mai puternice.

Energia ce caracterizeaza o masa de aer in miscare este data de relatia energiei cinetice totale a unui corp in miscare :

m - masa de aer in miscare [kg], care este la randu-i dependenta de viteza v a vantului [m/s]

A – aria sectiunii de trecere

ρ - densitatea

t – timpul

m = ρAvt [kg]

Puterea dezvoltata de masa de aer in miscare este :

P = E / t [W]

Care pentru un curent de aer delimitat de suprafata cilindrica de diametru D devine :

P = 1/8 ρπD²v³

Conform unui studiu PHARE, potentialul eolian al Romaniei este de circa 14.000 MW putere instalata, respectiv 23.000 GWh, productie de energie electrica pe an.

Acesta este potentialul total. Considerind doar potentialul tehnic si economic amenajabil, de circa 2.500 MW, productia de energie electrica corespunzatoare ar fi de aproximativ 6.000 GWh pe an, ceea ce ar insemna 11% din productia totala de energie electrica a tarii noastre. Pentru a intelege semnificatia cifrelor de mai sus trebuie subliniate citeva lucruri:

- 6.000 GWh se pot obtine prin aderarea a 6.500.000 tone de carbune, 1,5 miliarde metri cubi de gaz sau 1.200.000 tone pacura;

- 6.000 GWh = 1.200.000 tone pacura = 300.000.000 $ anual. Altfel spus o reducere a importurilor de pacura cu peste 1,2 milioane tone si o economie anuala de peste 300 milioane de dolari.

- 6.000 GWh energie electrica produsa in termocentrale pe carbune, duc la eliminarea in atmosfera a peste 7 milioane tone bioxid de carbon. Prin producerea aceleiasi cantitati de energie in centrale eoliene emisiile de bioxid carbon ar fi zero.

- 6.000 GWh energie electrica produsa in centrale eoliene ar duce la crearea unui numar de peste 7.500 locuri de munca permanente si cel putin inca pe atit locuri de munca temporare.

In Germania, facind comparatie intre numarul de locuri de munca din domeniul energiei eoliene si cel al energiei nucleare raportul este de 10 la 1 in favoarea energiei eoliene. Aceeasi unitate energetica creeaza de 10 ori mai multe locuri de munca.