Energie eoliană
Întrebări și răspunsuri
Dacă dorim să evităm o catastrofa climatică, trebuie să schimbăm din rădăcini sistemul energetic prin renunțarea la: cărbune, petrol și gaz în favoarea surselor de energie regenerabile.
Energia eoliană este o energie autohtonă disponibilă gratuit.
O turbină eoliană modernă asigură consumul anual echivalent a aproximativ 4.000 de gospodării.
O turbină eoliană captează energia din vânt prin rotor. Vântul pune rotorul în mișcare. Energia cinetică generată este convertită în electricitate cu ajutorul unui generator – similar cu un dinam de bicicletă.
Sisteme mai mari – productie mărtiă
În apropierea solului. aerul este turbulent deoarece este deviat de obstacolele pe care acesta le întâlnește în drum. Odată cu creșterea în înălțime, vântul bate mai constant și mai puternic. Ca și regulă generală: cu fiecare metru suplimentar de înălțime față de sol, producția de enetgia crește cu un procent. Suprafața acoperită de rotația palelor are și ea un efect asupra randamentului sistemului: dublarea lungimii palelor crește producția de patru ori.
Tipuri de turbine eoliene:
În esență pe piață există două tipuri de turbine eoliene: cu angrenj/cutie de viteze și fără.
Sisteme fără cutie de viteze
La acest tip de sistem, rotorul generatorului este conectat direct la palele rotorice. Astfel acesta se rotește cu aceeași viteză cu cea a palelor, prin urmare trebuie să fie corespunzător de mare. Ca și la un dinam de bicicletă, generează electricitate prin mișcarea de rotație.
Sisteme cu cutie de viteze
Pentru acest tip de sistem, cutia de viteze se află între rotor și generator. Astfel generatorul poate fi mai mic iar factorul de multiplicare între palele rotorului și generator este într-un raport de până la 1:100.
Turbinele eoliene sunt centrale electrice impunătoare care se văd de departe. Tocmai pentru că este atât de important să folosim regiunile cu vânt în mod eficient pentru a genera electricitate, de obicei construim turbine eoliene mari, cu putere instalată ridicată.
Fie că este agricultură sau silvicultură, dezvoltare industrială sau urbanism: oamenii au modelat întotdeauna peisajul în funcție de nevoile lor.
Dacă că o clădire este percepută ca factor perturbator în peisaj are mult de-a face cu percepția și obiceiul. Sondajele arată că generațiile mai tinere percep prezența turbinelor eoliene în peisaj mult mai pozitiv, decât generațiile mai în vârstă. Pentru cei mai tineri, turbinele eoliene fac deseori parte din peisajul familiar, la fel ca liniile electrice de înaltă tensiune, silozurile și coșurile de fum din fabrică, obișnuindu-se cu aceste elemente definitorii ale peisajului.
Un lucru este clar: turbinele eoliene trebuie să se învârtă pentru a genera electricitate. Pe măsură ce palele se rotesc prin aer și trec de nacelă, se produce un șuierat constant. Cu toate acestea, datorită dezvoltărilor tehnologice și cerințelor legislative, turbinele eoliene moderne funcționează atât de silențios încât oamenii aflați la câteva sute de metri distanță cu greu le pot auzi. Legea stabilește un cadru strict pentru aprobarea locațiilor în care urmează să fie amplasate turbinele eoliene.
În cadrul procesului de aprobare sunt efectuate investigații ample ale nivelurilor locale de zgomot. Centralele eoliene sunt aprobate numai dacă zgomotul generat pe durata operării nu crește semnificativ nivelul de zgomot pe timp de noapte. În acest scop, în zona de proiect sunt definite mai multe puncte de măsurare. Rapoartele sunt verificate și evaluate de experți independenți din partea autorităților statului. În caz de depăsiri ale limitelor, funționarea sistemelor poate fi controlată astfel încât să fie operate cu zgomot redus în anumite condiții meteorologice și momente ale zilei.
În mod normal, sunetul palelor rotorului care se rotesc este compensat de zgomotul ambiental natural.
O turbină eoliană modernă provoacă un zgomot de funcționare de aproximativ 105 dB direct la nacelă. La o distanță de 500 de metri, nivelul zgomotului coboară spre aproximativ 45 dB, ceea ce echivalează cu volumului unei conversații mai aprinse.
Oamenii percep sunetele doar într-o anumită lățime de bandă a întregului interval de frecvență - aproximativ între 20 Hz și 20 kHz. Toate zgomotele mai mari sunt în așa-numita gamă de ultrasunete, cu care liliecii, de exemplu, se orientează. Toate sunetele sub 20 Hz se numesc infrasunete. Există multe surse naturale de infrasunete: curenți de vânt, furtuni dar și multe surse tehnice precum sistemele de încălzire și aer condiționat, compresoare și mijloace de transport, sau chiar turbine eoliene.
Elefanții și balenele folosesc infrasunetele pentru a comunica pe distanțe lungi. Investigațiile pe termen lung au arătat că infrasunetele sub pragul de percepție (sub 16 Hz la aproximativ 130 dB) nu au efecte asupra organismului uman. Infrasunetele generate de turbinele eoliene nu ating nicio valoare perceptibilă la doar câțiva metri distanță de aceastea. Infrasunetele de la turbinele eoliene pot fi măsurate cu greu la o distanță de 1.200 de metri și, prin urmare, sunt complet inofensive.
Clima se schimbă dramatic. Cei mai calzi cinci ani înregistrati au fost în ultimii douăzeci de ani. Se face din ce în ce mai cald. Evenimentele meteorologice extreme, cum ar fi ploile abundente și zilele cu căldură tropicală, devin din ce în ce mai frecvente, agricultura se luptă cu secete fără precedent.
Generația tânără, în special, își manifestă îngrijorarea. Ea a înțeles că viitorul ei este în joc acum. O catastrofă climatică pune în pericol calitatea vieții, în special a tinerei generații. Inițiative precum Fridays for Future scot acest protest în stradă. Sute de mii de oameni manifestă împotriva nedreptății climatice. „Pământul arde!” și „Nu există Planetă B pentru noi!” se pot citi pe bannerele marșurilor de protest. O cerere centrală a mișcării de protest împotriva schimbărilor climatice: „Acum trebuie să reducem rapid și constant arderea combustibililor fosili. Sursele de energie regenerabilă ar trebui folosite mult mai mult – înainte de a fi prea târziu!”
Încă mai putem face ceva în legătură cu catastrofa climatică. Conversia sistemului energetic este o cheie, iar energia eoliană joacă un rol central în acest sens. De aceea acum este atât de important să folosim cât mai eficient alternativele existente și dedicate pentru producerea de energie electrică verde.
Pe parcursul unui an, cel mai mare consum de energie are loc iarna, adică într-o perioadă în care energia hidroelectrică este la minim. Consumul de energie electrică în gospodării crește în această perioadă datorită necesarului de lumină sau energie electrică pentru căldură. Mai mult de jumătate din energia electrică provine de la centrale termice care sunt exploatate cu gaz natural. În ultimii ani, importurile de energie electrică au crescut puternic, mai ales iarna: cărbunele și centralele nucleare sunt atunci necesare pentru a asigura continuitatea aprovizionării.
Vestea bună: două treimi din energia electrică din energia eoliană este generată în lunile de iarnă. Acest lucru face ca energia eoliană să fie complementul ideal pentru hidroenergie. Cu măsuri de eficientizare a consumului energiei electrice și o extindere țintită a energiilor regenerabile, România și-ar putea converti aproape complet întreaga sa producție de electricitate într-un sistem durabil.
Prin planificarea atentă și direcționată a locației, ne străduim să protejăm habitatele și zonele de migrație ale păsărilor. Construcția de turbine eoliene în zone de protecție severa este interzisă.
Pentru toate proiectele de energie eoliană, trebuie efectuate studii cuprinzătoare ale populațiilor regionale de faună și chiroptere. O atenție deosebită este acordată comportamentului păsărilor migratoare. De regulă, păsările migratoare sunt examinate pentru migrație și obiceiurile de hrănire primăvara și toamna. Proiectele de parcuri eoliene primesc acord de mediu, conform legii conservării naturii, pe baza unor studii și analize de impact realizate de experți.
În exploatarea centralelor eoliene, s-a demonstrat că păsările prezintă un comportament de evitare pronunțat față de turbinele eoliene. Dacă locația este selectată cu atenție, nu există „apropieri în masă” cu numeroase ciocniri, chiar și în condiții de vizibilitate slabă. Datorită studiilor extinse ale faunei si chiropterei, ca parte a procesului de aprobare și luarea în considerare a acestor rezultate în procesul de planificare, efectele asupra comportamentului de reproducere și hrănire al speciilor rare sunt de obicei menținute în limite gestionabile.
Centralele eoliene sunt centrale temporare. După sfârșitul duratei de viață planificate, locațiile din zonele cu vânt continuă să fie folosite pentru a genera energie eoliană. Turbinele vechi sunt demontate și se construiesc noi turbine eoliene în aceelași amplasament. Noua generație de turbine poate folosi condițiile vântului mai eficient. Ca urmare, mai multe turbine vechi sunt de obicei demontate iar turbin eoliene noi sunt ridicate în același parc eolian.
Windkraft Simonsfeld demontează anul acesta al treilea parc eolian din istoria companiei sale - pentru a ridica turbine eoliene mai puternice și mai eficiente în aceeași zonă. Demontarea se realizează fără reziduuri iar acest aspect este deosebit de important pentru noi. Palele rotorului, nacelele și turnurile sunt demontate și transportate. Sunt instalate în alte locații și continuă să fie operate sau să servească drept magazie de piese de schimb pentru turbinele eoliene de același tip care sunt încă în uz. Fundația de beton este, de asemenea, zdrobită și îndepărtată de pe locație. Părțile mărunțite sunt reciclate ca materiale de construcție sau refolosite în construcția drumurilor.
Pământurile rare sunt un grup de 17 elemente cu proprietăți foarte asemănătoare. Aceste elemente sunt folosite în diverse produse din industrie – inclusiv ecrane LCD/LED, smartphone-uri, notebook-uri, hard disk-uri, dar și în industria sticlei.
Nu sunt utilizate pământuri rare la constructia turbinelor eoliene instalate înainte de 2007. Unele tipuri de turbine eoliene moderne folosesc magneți puternici din neodim, care este un pământ rar. În prezent turbinele eoliene echipate cu astfel de generatoare cu magneți permanenți sunt întâlnite din ce in ce mai des. Cu toate acestea, marea majoritate a tipurilor de turbine eoliene nu vor folosi pământuri rare în viitor.
Drumurile și terenurile agricole existente sunt utilizate pentru amenajarea și exploatarea centralelor eoliene.
Windkraft Simonsfeld folosește în primul rând infrastructura existenă pentru dezvoltarea parcurilor sale eoliene. În vederea îmbunătățirii accesibilității în diferite condiții meteorologice, investim în drumurile de acces. De regulă, comunitățile beneficiază și ele de măsurile noastre de îmbunătățire a acestei infrastructuri pentru că economisesc costurile de întreținere, iar fermierilor locali le este mai ușor să-și cultive câmpurile. Pe durata etapei de construcție, razele curbelor vor fi temporar mărite. Odata cu finalizarea etapei de construcție, o serie de lucrări necesare pe perioada de șantier, vor fi aduse la starea inițială.
Necesarul de spațiu per turbină eoliană diferă în funcție de tipul de turbină, dar necesarul este de obicei în jur de 4.000 m2.
O întrerupere majoră de curent se resimte pe scară largă. Întreruperile de curent mai mici, regionale și scurte au avut loc întotdeauna în anumite părți ale Europei - acestea nu trebuie înțelese ca pene de curent.
Adevăratele întreruperi de curent nu sunt niciodată cauzate de un singur incident. Acestea sunt cauzate de un lanț de evenimente individuale, cum ar fi linii electrice întrerupte, stații de transformare afectate sau defecțiuni ale marilor centrale electrice. Aprovizionarea insuficientă a unei regiuni determină apoi fluctuații de sarcină în rețeaua europeană de transport. Ca urmare, nodurile și substațiile importante se pot defecta, iar alimentarea rețelelor de distribuție nu mai poate fi menținută. Există întreruperi bruște, de mare amploare, care nu mai pot fi compensate prin mecanismele de stabilizare a rețelei. Pana de curent afectează gospodăriile private, companiile, industria, transporturile, rețelele de comunicații, alimentarea cu apă și alimentarea cu energie.
Comerțul internațional de energie electrică ignoră adesea limitele fizice ale rețelei electrice. Operatorii de sisteme de transport trebuie să direcționeze prin rețele fluxurile de energie electrică determinate de piață. Regulamentul UE privind piața de energie electrică prevede că din 2025, 70% din capacitățile de transport trebuie să fie disponibile pentru comercializarea internațională a energiei electrice.
Rețeaua energetică nu oferă, în prezent, variante suficient de eficiente pentru „stocare” sau „oferire de flexibilitate” care pot ușura rețelele.
Volatilitatea producției înseamnă că există o nevoie mai mare de control în rețea. Aici sunt necesare îmbunătățiri atât în rețeaua de distribuție, cât și în rețeaua de transport, precum și în stocare și flexibilitate. În ultimii ani, costul energiei de echilibrare a rețelei a crescut semnificativ, cee aceea ce se reflecta in costul pe care clienții de energie electrică trebuie să îl plătească.
Generarea de energie și consumul de energie trebuie să fie întotdeauna în echilibru. Acest echilibru în rețeaua electrică din România și în rețeaua europeană este dat de interacțiunea producției și consumului de energie electrică. Variabila principală este frecvența rețelei. Chiar și micile abateri de la 50 de Hz ai curentului alternativ sunt compensate prin mecanisme de urgență, cum ar fi pornirea și oprirea capacităților centralelor electrice. Centralele electrice dispecerizabile, care susțin rețeaua, trebuie să fie strategic distribuite în rețea. Ca parte a reorientării industriei de producție a energiei electrice spre sursele de energie regenerabilă, capacitățile de stocare trebuie extinse și consolidate.
Turbinele eoliene și parcurile eoliene sunt centrale electrice ușor de controlat din punct de vedere al rețelei. Intensitatea vântului și, prin urmare, generarea de energie eoliană pot fi prezise foarte precis cu câteva ore înainte. Dacă se generează mult mai multă energie electrică decât se consumă, centralele eoliene pot fi scoase din rețea individual sau la nivel de parc întreg în câteva minute. Această operare flexibilă susține stabilitatea rețelelor electrice.
Pentru o turbină eoliană modernă, clasa de 5 MW:
Vântul bate puternic și aproape constant. Putem genera energie eoliană aproape în fiecare zi a anului: rotoarele noastre pornesc în 95% din toate zilele și produc energie electrică fără poluare.
Dacă o turbină eoliană nu se rotește, turbina este în mentenanță, are o defecțiune sau nu există vânt. Caracteristica pe vertical a vântului poate duce, de asemenea, la fenomenul ca o turbină să stea pe loc, în timp ce o altă turbină eolaiană învecinată să ponească. Primele mișcări ale palelor rotorice la vânt slab au loc fără rezistență la pornire și, prin urmare, fără a genera electricitate.
Din pacate, nu. Acest lucru nu este posibil din cauza condițiilor/cadrului juridic și economic.
Rețeaua electrică europeană este una extrem de complexă. Fiecare operator de rețea trebuie să se asigure că în orice moment este injectată în rețea atâta energie cât este consumată în acel moment. Acest lucru este posibil doar prin coordonarea a sute de centrale electrice, stații de distribuție, centrale de stocare și multe altele.
Din acest motiv, energia electrică produsă de centralele eoliene este injectată în rețeaua națională de distribuție și transport, ceea ce permite distribuirea energiei generate. Doar această rețea de distribuție garantează că, la priză, există tensiunea și fecvența necesară.
Facem tot ce putem pentru funcționarea centralelor eoliene cât mai mult posibil, chiar și până la 20 - 25 de ani, dar șipentru a reutiliza sau recicla cât mai multe piese. Majoritatea componentelor turbinelor eoliene pot fi reciclate în mod sustenabil. Turnurile din oțel pot fi topite. Fundațiile din beton sunt zdrobite și utilizate în construcția drumurilor.
Industria noastră lucrează intens la reutilizarea palelor rotorului. Companii din industria noastră au dezafectat palele turbinelor eoliene, le-au mărunțit și folosit pentru a produce materiale plastice noi. Palele rotorului sunt mărunțite și utilizate ca furnizor de energie în diferite procese industriale. Un proces mai inovator din punct de vedere ecologic este cel care a fost dezvoltat în Austria și a primit premiul de mediu GreenTec Award 2017: palele turbinelor eoliene sunt amestecate cu reziduurile din producția de hârtie și transformate într-o resursă care este folosită ca punct de plecare pentru producția de cărămidă. Se așteaptă ca acest proces să fie utilizat comercial pe scară largă în câțiva ani.
Luminile roșii intermitente de pe centralele eoliene servesc la asigurarea siguranței traficului aerian.
Industria noastră urmărește în prezent mai multe inițiative care optimizează funcționarea acestor semnale vizuale de avertizare. Printre altele, se are în vedere și instalarea sistemelor de detecție pe bază de transmițător, tehnologie care este deja în fază de testare. Acest sistem ar trebui să activeze sistemele optice de avertizare de pe centralele eoliene doar la apropierea obiectelor zburătoare. Acest sistem este în prezent examinat din punct de vedere tehnic și juridic.
De asemenea, participăm la o serie de teste tehnice cu o centrală pilot pe una dintre centralele noastre eoliene. Rezultatele inițiale ne dau speranța că faza de clipire poate fi redusă între unu și trei procente.
Sistemele moderne sunt echipate cu senzori care detectează înghețarea și opresc automat turbina eoliană. Reglementările oficiale impun cel puțin doi senzori de gheață independenți. Dacă se formează gheață pe turbinele eoliene, este în principal așa-numita „gheață aspră”. O cădere de gheață ce să prezinte un pericol nu a fost o problemă de ani de zile având în vedere reglementărilor legale stricte. Semnele de informare atrag atenția asupra posibilului pericol de cădere a gheții, în zona periculoasă, din imediata apropiere a centralelor eoliene.