DURABILĂ: STUDIUL CENTRALELOR EOLIENE ÎN VEDEREA [602706]

Universitatea Transilvania din Brașov
Facultatea: Inginerie Tehnologică și Management Industrial
Specializarea: Managementul Afacerilor în Industrie

PROIECT LA STRATEGII ȘI POLITICI DE DEZVOLTARE
DURABILĂ: STUDIUL CENTRALELOR EOLIENE ÎN VEDEREA
ÎMBUNĂTĂȚIRII LOR

Profeso r îndrumător: Masterand: [anonimizat]-Maria Bugheanu
Prof. univ. dr. ing. Romeo Cioară Grupa: 2954
Ing. Florin Cătălin Olteanu An: I

Brașov, 2016

2
Cuprins

Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 3
Capitolul 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 5
Situația promovării și utilizării energiei eoliene la nivel național ………………………….. …………………. 6
Capitolul 2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 7
2.1. Înțelegerea nevoii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 7
2.2. Identificarea cauzelor insatisfacției față de produs ………………………….. ………………………….. .. 10
2.3. Validarea nevoii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 11
Capitolul 3 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 12
3.1. Identificarea funcțiilor și constrângerilor pentru produs ………………………….. ……………………. 12
3.2. Validarea funcțiilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 13
3.3. Caracterizarea funcții lor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 14
3.4. Căutarea soluțiilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 15
3.5. Combinarea soluțiilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 16
Capitolul 4 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 17
Centralele eoliene vs. celelalte tipuri de centrale producătoare de energie electrică ………………. 17
Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 21
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 22

3
Introducere

La nivel european, cadrul st rategic privind energia durabilă pe termen mediu și lung este
conturat de urmă toarele docu mente (strategii, planuri de acț iune, directive): Green Pa per – O
strategie european ă pentru ener gie durabil ă, competitiv ă și sigur ă – "A European strategy for
sustainable, competitive and secure energy" .
Prezenta Carte Verde este un reper important în dezvoltarea unei politici energetice pentru
Uniunea European ă. Dacă Europa dorește să -și ating ă obiectivele economice, sociale și de mediu ,
trebuie să abordeze problemele majore legate de energie, cum ar fi dependența tot mai mare de
importuril e de energie , prețurile volatile la petrol și gaze, schimbările climatic e, creșterea cererii de
energie precum și obstacolele pentru crearea unei pi ețe interne de energie pe deplin competitivă.
Comisia solicită statelor membre să facă tot posibilul pentru a pune în aplicare o politică energetică
europeană construită pe trei o biective fu ndamentale :
– durabilitate – pentru a combate în mod activ schimbările climatice prin promovarea surselor
regenerabile de ene rgie și a eficienței energetice ;
– competitivitate – pentru a îmbunătăți eficiența rețelei energetice europene prin cr earea unei piețe
interne a e nergiei cu adevărat competitive ;
– securitatea aprovizionării – a coordona mai bine aprovizionarea cu energie a U niunii Europene și
cererea de energie într -un context internațional.
În Cartea Verde, Comisia face propuneri conc rete în șase domenii prioritare pentru punerea în
aplicare a unei politici energetice europene comune:
 Creșterea competitivității și dezvoltarea pieței inter ne a energiei la nivel european;
 Diversificarea mixului energetic prin promovarea diversific ării ecologi ce a aprovizionării cu
energie;
 Solidaritate – măsuri care trebuie luate la nivel comunitar pentru a preveni crizele de
aprovizionare cu energie și gestionarea lo r în cazul în care acestea apar;
 Dezvoltarea durabilă – o strategie energetică mai bun ă care s ă echilibreze obiectivele de
protecție a mediului cu competitivitate a și securitatea aprovizionării;
 Inovare și tehnologie – măsurile care ar trebui luate atât la nivel comunitar și național pentru a
se asigura că Europa rămâne un lider mondial în domeniul tehnologiilor energetice;
 Necesitatea unei politici europene comune în domeniul energiei.

4
În ansamblu, U niunea Europeană și-a propus ca, până în 2020, 20% din consumul său total de
energie să provină din resurse regenerabile. România a agreat această țintă, ca stat membru al
Uniunii Europene. Ca o consecință, până în 2020, România va trebui să crească ponderea surselor
regenerabile în consumul național de energie, de la nivelul de 17,8% înregistrat în 2005, la 24%. În
cazul în care România nu își atinge obiectivele asumate, U niunea Europeană va declanșa procedura
de “infrigement”, procedura privind constatarea încălcării de către un stat a neîndeplinirii unei
obligații ce îi revine în calitate de stat membru.

Potrivit Ministerului Mediului și Dezvoltării Durabile, care a demarat întocmirea unei hărți
eoliene a României, locurile cele mai bune pentru instalarea turbinelor se află în Carpați, litoralul
Mării Negre, Dobrogea și Moldova. În restul teritoriului nu se pot monta centrale eoliene de ma re
putere, deoarece, pentru a fi profitabilă, o centrală eoliană trebuie amplasată într-o zonă cu vânt care
bate în medie cu peste 11 metri/secundă. Cu o putere instalată în turbine eoliene de doar 7 MW,
România trebuie ca în câțiva ani să se apropie de Ge rmania (23.000 MW), de Anglia (2.000 MW),
sau de Austria (1.000 MW), printre altele prin crearea pentru posibilii investitori a unui cadru
legislativ adecvat. România are cel mai mare potențial de energie eoliană din sud -estul Europei, acest
potențial fiii nd considerat mai mare decât media europeană.
Pe baza acestui potențial neexploatat, în ultima vreme se manifestă o adevă rată efervescență a
proiectelor de construcție de turbine eoliene și se vehiculează investiții de miliarde de euro. Din
nefericire, toa te aceste proiecte sunt doar la nivel declarativ, pentru că în practică nu se întâmplă
aproape nimic. În Dobrogea, zona care are cel mai ridicat potențial eolian din România și unde se
anunță cele mai mari investiții, nu există instalată decât o singură fe rmă eoliană și în rest mai mult de
15-16 masturi (prăjini cu lungimi cuprinse între 16 și 80 metri, echipate cu instrumente de măsurare
a vitezei vântului) și pe baza cărora se întocmesc studiile de fezabilitate pentru următoarele ferme de
turbine eoliene. Solicitările pentru centrale eoliene în zona Dobrogei au ajuns la nivelul de 3.850
MW (cea mai mare solicitare este pentr u o centrală de 1.700 MW), iar în zona Moldovei cererea este
de 150 MW.
Problema este c ă legislația din România este înc ă foarte ambi guă, iar costurile acestui tip de
energie sunt foarte ridicate în raport cu energia electrică obținută din hidrocarburi și pe moment
aproape nimeni nu -și asumă concret responsabilitatea acestor costuri . O investiție într-o centrală
eoliană variază între un milion și 1,4 milioane de euro pe un MW. Totodată, România este pe ultimul
loc în privința tehnologiilor de producere existente în țară.
O altă problemă a blocării investițiilor în energia eoliană este legată de inexistența
infrastructurii de rețele elec trice de transport și distribuție necesare în zonele cu potențial eolian.

5
Reglementările în vigoare precizează că, acolo unde nu există infrastructură, aceasta se va face pe
banii investitorilor în turbine eoliene.
Prezenta lucrare și-a propus să dea răspu nsuri adecvate problematicii multiple legate de
situația actuală și perspectivele dezvoltării acestei surse de energie în Româ nia.
Capitolul 1

Energia eoliană devine una dintre sursele de energie regenerabilă folosite pe scară largă și în
România. Pentru ca producția să fie eficientă și implicit rentabilă, generatoarele eoliene sunt de
obicei dispuse în parcuri eoliene. Trebuie precizat faptul că, pentru funcționarea unei turbine eoliene
este necesară o viteză a vântului de minimum 3 m/s și de maximum 25 m/s . De asemenea, la
pornire, o turbină eoliană consumă aproximativ 750 KW. Durata de utilizare a unei turbine este de 20
de ani.
O turbină eoliană este un dispozitiv ce transformă mișcarea cinetică a palelor unei elice în
energie mecanică . Dacă această en ergie mecanică este apoi transformată în electricitate, avem de -a
face cu un generator alimentat cu vânt/convertor de energie eoliană .
Principiul de funcționare al unei turbine eoliene pentru producție industrială de energie
electrică este relativ simplu: forța vântului care acționează asupra rotorului turbinei determină
punerea acestuia în mișcare, antrenând prin intermediul unui reductor un generator electric. Curentul
electric obținut este fie transmis spre î nmagazinare în baterii și folosit apoi cu aj utorul unui invertor
DC-AC (în cazul turbinelor de mică capacitate), fie livrat direct rețelei de curent alternativ (AC),
spre distribuitori. Variantele constructive diferă de la producător la producător, existând în momentul
de față două variante majore d e acționare a generatorului: clasică (prin intermediul unui sistem cu
doi arbori cu viteze diferite și reductor) și directă (rotorul antrenează direct un generator electric cu
un număr mai ridicat de poli). În momentul de față, varianta clasică este cea ma i răspândită.
Sistemul se bazeaz ă pe un principiu simplu. Vântul pune în mișcare palele, care la rândul lor
acționează generatorul electric. Sistemul mecanic are în componență și un multiplicator de viteză,
care acțione ază direct axul central al generator ului electric.
Toate turbinele eoliene au aparate proprii de măsurare a parametrilor vântului și, pe baza
informațiilor culese de acestea, computerul propriu realizează ajustările necesare pentru o
funcționare optimă, fără să fie necesară în permanență pr ezența unui operator uman.

6
Tipuri de turbine eoliene

Centralele cu ax vertical prezintă marele avantaj că nu sunt sensibile la direcția vântului,
având astfel un randament mai bun dec ât cele cu ax orizontal. Datorită acestui fapt, centralele pot fi
amplasate și în locuri mai puțin pretențioase. În funcție de locația turbinelor, ele pot fi turbine de
țărm și turbine plasate în largul mărilor și oceanelor . Prezenta anchetă are ca subiect o turbină cu axă
verticală cu 3 pale, de tip SAVONIUS, de țărm, m odel utilizat frecvent în CANADA.

Situa ția promovă rii și utiliz ării energiei eoliene la nivel na țional

Rom ânia are st abilite , prin directiva europeană pentru e nergie din surse regenerabile, ținte
ambițioase pentru anul 2020, ținte care țin cont atât de situația potenț ialului de surse regenerabile ,
dar și de stadiul valorificării acestora . Astfel, potențialul naț ional evaluat de s urse regenerabile
(evaluare dată prin Planul Național de Acțiune pentru Energie Regenerabilă – PNAER) este:

Tabelul 1. Potenț ialul național evaluat de surse regenerabile
Sursa de energie
regenerabilă Potenț ialul
energetic
anual Echivalent
economic
energie (mii tep) Domeniu de
aplicaț ie
Energie solară, din care: 1536,2
– termică 60×10^6 GJ 1.433,0 Energie termică
– fotovo ltaică 1.200 GWh 103,2 Energie electric ă
Energie eoliană 23.000 GWh 1.978,0 Energie electrică
Energie hidro, din care: 40.000 GWh 3440,0 Energie electrică
– sub 10 MW 6.000 GWh 516,0 Energie electrică

Fig. 1 Turbine cu
axa orizontală –
rotorul și
generatorul de
curent sunt
poziționate în
vârful turnului și
trebuie aliniate pe
direcția vântului . Fig. 2 Turbine cu
axa verticală –
generatorul și toat e
componentele mai
sofisticate sunt
plasate la baza
turnului, ușurând
astfel instalarea și
mentenanța .

7
Capitolul 2

2.1. Înțelegerea nevoi i

Din studiile de vânt rezultă o hartă a intensității vântului pentru amplasamentul ales. Pe
această hartă apar clar punctele unde intensitatea vântului este maximă, puncte în care vor fi instalate
ulterior turbinele eoliene. Deoarece acestea au o înălțim e considerabilă (150 m cu tot cu pală) și
trebuie să reziste la vitezele maxime ale vântului înregistrate în acea zonă, pentru fixarea lor se
construiesc fundații de beton îngropate (în general 20x20x3m). Generatorul turbinei produce energie
electrică de j oasă tensiune (< 700 V) și de aceea în nacela fiecărei turbine se găsește un post de
transformare (în general de la 690V la 20 KV). Trebuie menționat faptul că, randamentul la
transportul energiei electrice este maxim pentru valori ale tensiunii de linie f oarte mari (de ordinul
KV). În cadrul parcului, turbinele se conectează prin cabluri subterane de înaltă tensiune (20 KV) la
punctele de conexiune. Punctele de conexiune se conectează la rândul lor la stația de transformare a
parcului eolian ce ridică tens iunea de la 20 KV la 110 KV (valoarea cea mai mică a tensiunii din
liniile de transport din SEN). Turbinele nu necesită operator uman. Ele sunt monitorizate dintr -un
dispecerat prin intermediul conexiunilor la INTERNET și a unor programe de tip SCADA –
Supervisory Control And Data Acquisition – Program de supraveghere, control și achiziție date.
Pentru ca un parc eolian să poată fi instalat într -un anumit amplasament, trebuie îndeplinite
anumite criterii:
 intensitatea vântului pe durata unui an de zile să permită o producție constantă;
 prezența în zonă a drumurilor de acces;
 prezența în zonă a liniilor de transport de înaltă tensiune din Sistemul Energetic Național (SEN)
pentru a permite racordarea la acest a a parcului eolian;
 să nu existe restricții legate de mediu (zone protejate);
 terenul pe care se construiesc eolienele să suporte masa acestora (între 250 t și 350 t);
 parcelele de teren să fie libere de sarcini (să nu existe litigii cu privire la dreptul de proprietate
etc.)
După construcția unui parc eolian, urmează o perioadă de probe în care se verifică :
 modul de efectuare a conexiunilor electrice;
 dacă turbinele generează tensiune la parametrii specificați (tensiune, frecvență);

8
 dacă la cuplarea parc ului eolian la SEN apar dezechilibrări sau modificări ale parametrilor
acestuia.
Unul din avantajele generatoarelor eoliene îl reprezintă faptul că nu necesită pentru
funcționare operatori umani. Periodic, conform specificațiilor producătorului turbinei, s e efectuează
lucrări de întreținere care constă în:
 aspectarea vizuală a elementelor componente ale turbinei eoliene;
 curățarea anumitor elemente;
 lucrări de gresare;
 schimbarea uleiului din cutia de viteze a generatorului.
Un parc eolian livrează energie funcție de intensitatea vântului și funcție de cerințele din
Sistemul energetic Național. În general există grafice stabilite de comun acord între Transelectrica și
operatorul parcului eolian, funcție de care energia electrică produsă este injectată în SEN .

Un raport Cambrige arată că România este lider absolut în Europa Centrală și de Sud Est în
domeniul energiei eoliene. Din toate zonele țării, Dobrogea este regiunea care conduce detașat la
nivel național în acest sector. Cel mai mare parc eolian de usc at din Europa a fost construit la

9
Fântânele -Cogealac și a generat, într -un singur an, peste 1600 de TW de energie electrică. Acesta are
600 de turbine, iar proiectul a costat 1,1 miliarde de euro. Potrivit Autorității Naționale de
Reglementare în domeniul Energiei, producția de energie regenerabilă a ajuns la un nivel -record la
sfârșitul lui 2013, când capacitatea totală a proiectelor în sistem a ajuns la 4255 de MW, cu 82% mai
mare decât la sfârșitul anului 2012. Din punct de vedere al puterii instalate, județul Constanța se
clasează pe primul loc în ceea ce privește proiectele de energie regenerabilă și deține 80% din
producția eoliană la nivel național. În ciuda acestor investiții există și o mare piedică pentru
construirea unor unități noi: capacitatea limitată a sistemului național pentru transportul energiei.
Potrivit unui raport Cambridge, în ultimii 3 ani au fost emise licențe pentru conectarea la
rețeaua națională a unor eoliene noi cu o capacitate totală de 17.000 de MW, în condițiile în care
rețea ua suportă numai 3.300 de MW. În acest moment, în România există 25 de mari parcuri
eoliene în care s -au realizat investiț ii de circa 3 miliarde de euro.
În tabelul de mai jos este prezentată lista cu dispunerea parcurilor eoliene din România în
construcți e sau operaționale, conform situației din 5 decembrie 2011.
Nr.
crt Proprietar Localitate Județ Număr
turbine Capacitate
instalată (MW) Stare
actuală
1. Cez-Cehia Fântânele Vest Constanța 139 247,5 Operațional
2. Cez-Cehia Fântânele Est Constanța 36 90 Testare
3. Cez-Cehia Cogeleac Constanța 101 252,5 Construcție
4. Energias de Portugal Peștera Constanța 27 81 Operațional
5. Energias de Portugal Cernavodă Constanța 47 141 Operațional
6. Energias de Portugal Sarichioi Tulcea 23 69 Proiect
7. Enel Gre en Power Corugea Tulcea 35 70 Construcție
8. Enel Green Power Sălbatica I Tulcea 15 30 Operațional
9. Enel Green Power Sălbatica II Tulcea 20 40 Operațional
10. Enel Green Power Agighiol Tulcea 17 34 Operațional
11. Monsson Siliștea 1 Constanța 10 25 Operațional
12. Monsson Siliștea 2 Constanța 2 5 Operațional
13. Monsson Corbu Constanța 1 0,9 Operațional
14. Monsson Gălbiori Constanța 2 5 Operațional
15. Monsson Mireasa Constanța 4 10 Operațional
16. Energy Group Topeț Caraș -S 2 1,8 Operațional
17. OMV Petrom Dorobanțu Tulcea 15 45 Operațional
18. NEG Berlin Mihai Viteazu Constanța 11 8,8 Operațional
19. NEG Berlin Mihai Viteazu Constanța 6 4,8 Construcție
20. NEG Berlin Pantelimon 1 Constanța 2 1,6 Operațional
21. NEG Berlin Pantelimon 2 Constanța 3 2,4 Construcție
22. NEG Berlin Biruința Constanța 3 2,4 Proiect
23. NEG Berlin Ciocârlia Constanța 5 4 Proiect
24. EP Global Energy Chirnogeni Constanța 32 80 Proiect

10
Pentru energia regenerabilă produsă în țara noastră în 2013, Transelectrica a emis pentru
producători 10,1 milioane de certificate verzi, potrivit datelor postate pe site -ul OPCOM, operatorul
pieței de energie electrică. Producția de energie regenerabilă a ajuns la un nivel -record la finele
anului trecut, când capacitatea totală a proiectelor existente în sistem a atins 4.255 de MW, fiind cu
82% mai mare decât la sfârșitul anului 2012, potrivit datelor Autorității Naționale de Reglementare
în Energie (ANRE).
Producătorii de energie regenerabilă primesc subvenții sub forma certific atelor verzi, pe care
le plătesc toți consumatorii, inclusiv cei casnici, și care sunt reliefate separat în factura lunară la
electricitate. România și -a asumat ca 24% din consumul de electricitate din anul 2020 să provină din
surse regenerabile, însă ANRE a anunțat că această țintă a fost deja atinsă la 1 ianuarie 2014.
În acest capitol ne propunem identificarea cauzelor insatisfac ției față de produs (găsirea
răspunsului la întrebarea “ De ce nu exist ă mai multe parcuri / ferme eoliene în România?” pentru
creșterea procentului energiei provenită de la centralele eoliene ).
2.2. Identificarea cauzelor insatisfacției față de produs

I. Mediu
1. Generează modificări ale microclimatului ;
2. Poluează sonor ;
3. Produce eroziunea solului ;
4. Necesită fundații mari care afectează habitaturile ;
5. Pot exista victime în rândul speciilor protejate de păsări ;
6. Infrastructura este inexistentă sau slab dezvoltat ă în locațiile cu potențial bun;
7. Produce impact peisager .
II. Resurse financiare
1. Costul de achiziție ridi cat;
2. Durata lungă de amortizare a investiției ;
3. Cost de întreținere ridicat ;
4. Lipsa fondurilor. Lipsa ajutorului financiar din partea statului ;

11
III. Motive tehnice
1. Randament nesatisfăcător ;
2. Există alternative: apă, nuclear ;
3. Tehnologie rela tiv nouă ;
4. Montaj complex ;
5. Lipsa unei hărți profesionale la nivel național a vitezei și direcției vânturilor .
IV. Legislație
1. Lipsa cadrului legal. Lipsa reglementărilor fiscale ;
2. Pasivitatea autorităților locale ;
3. Proteste ONG pentru protecția mediului .
V. Factor uman
1. Lipsa specialiștilor ;
2. Furturi de componente în timpul funcționării .

2.3. Validarea nevoii

1. De ce există această nevoie?
– pentru a transforma vântul în energie electrică ;
– pentru a asigura confortul și civilizația umană bazată pe consumul energetic .
2. Care sunt motivele pentru care ar putea evolua / dispărea produsul?
Evoluție:
– pentru că tendința actuală este de a conserva resursele naturale consumabile existente (petrol,
cărbune, lemn);
– pentru că resursele convenți onale sunt limitate;
– pentru că se dorește obținerea de energie nepoluantă;
– pentru că vrem să protejăm planeta.
Dispariție:

12
– pentru că există înc ă sau vor apărea noi resurse alternative mai ieftine și mai ușor de obținut.
3. Care sunt riscurile pentru care ar putea evolua / dispă rea produsul?
Evoluție:
– concentrarea resurselor financiare la nivel mondial în jurul unei elite care ar urma să dețină
monopolul asupra energiei obținute neconvențional .
Dispariție:
– apariț ia unor schimbă ri climaterice care să diminueze nivelul vânturilor.
Capitolul 3

3.1. Identificare a funcț iilor și constrâ ngeri lor pentru produs

Un produs există în funcție de:
– relațiile pe care elementele exterioare le au prin intermediul produsului;
– interacțiunile pe care produsul le realizează cu mediul înconjurător.
Funcțiile centralei eoliene au fost identificate, analizate și validate, iar apoi caracterizate prin
intermediul unor criterii și ierarhizate ca importanță. În figura de mai jos se prezintă funcț iile
centralei eoliene:

Figura nr. 1 Funcțiile centralei eoliene Consumator Energie
electric ă Vânt
Zgomot
(poluare ) Aspect
vizual ONG Amplasare
geografică Autorit ăți
Centrala
eoliana FP1
FP2 FC1
FC2
FC3
FC4
FC5

13
Legendă :
FP = func ție principal ă
FC = funcți e de constr ângere

3.2. Validarea funcț iilor

Fiecare funcție în parte este analizată cu scopul de a determina dacă a fost bine formulată și
dacă este întemeiată. Această etapă reprezintă validarea funcțiilor.
FP1: centrala eoliană permite transformarea vântului în energie electrică .
Scop: obținerea unei surse nepoluante de energie .
Cauza: legile fizicii .
FP2: centrala eoliană asigură energia el ectrică necesară consumatorului
Scop: cerințe ale civilizației (confort, industrie, agricultură, sănătate, etc.)
Cauza: cerințele funcționale ale consumatorului
FC 1: să respecte reglementările autorităților
Scop: – asigurarea unui cadru legislativ unic (între diverse țări și regiuni) și armonizat .
– acordarea de avize/autorizații pentru instalarea centralelor eoliene .
Cauza: evitarea haosului .
FC 2: să fie amplasate în locuri optime (condiții de vânt, altitudine, protecție habitat animale) .
Scop: asigurar ea condițiilor de funcționare, influențând cât mai puțin mediul înconjurător .
Cauza: – necesitatea existenței vântului pentru funcționarea centralei eoliene .
– necesitatea protecției florei și faunei, a menținerii la nivel scăzut a poluării aerului și solu lui.
FC 3: să facă față protestelor ONG -urilor.
Scop: împiedicarea deteriorării mediului înconjurător (sol, aer, biodiversitate) .
Cauza: diversitatea presiunilor externe referitoare la mediul înconjurător .

14
FC 4: să fie acceptate de locuitori (strică peisajul ).
Scop: diminuarea influențelor negative a le imaginii centralelor eoliene.
Cauza: peisajul trebuie să fie plăcut privirii .
FC 5: să fie cât mai silențioase (poluare fonică redusă) .
Scop: reducerea ariei de propagare a zgomotului (încadrarea într -un anumit nivel acustic) .
Cauza: deranjarea locuitorilor umani sau a animalelor din zonă .

3.3. Caracterizarea funcț iilor

Pentru acest pas s -au definit performanțele așteptate din partea fiecărei funcții, pentru fiecare
criteriu de apreciere fiind definit un nivel de acceptare și un grad de flexibilitate al acestuia.

Tabel ul nr. 2 Criterii de apreciere
Simbol
funcție Funcție Criterii de apreciere Nivel Flexibilitate
FP1 Transformare vânt –
curent Randamentul centralei 60% -10%
FP2 Asigură energia
electrică
la consumator Puterea centralei 275 KW ± 25 Kw
FC 1 Autorități Obținere avize/autorizații 100% 0
FC 2 Amplasare Geografic: în zona colinară –
spre munte (nivel
altitudine) 1000 m ± 200 m
Flora, fauna Fără distrugeri
majore –
FC 3 O.N.G. Militare pro/contra Acord –
FC4 Aspect vizual Aprecierea trecătorilor/
locuitorilor din proximitate
(grad de acceptare) 80% ± 5%
FC 5 Zgomot (poluare fonică) Nivel decibeli 60 db ± 5 db

15
3.4. Căutarea soluțiilo r

Pentru fiecare dintre func țiile produsului identificate am că utat s ă găsim c ât mai multe solu ții
constructive/tehnice/operaționale ș i apoi s ă combin ăm aceste soluții î n scopul identific ării acelei
variante c are să fie optim ă din punct de vedere al costurilor de implementare ș i al compatibilit ății
soluț iilor tehnice.
Tabelul nr. 3 Soluții pentru fiecare funcție
FUNCȚ IA PRODUSULUI IDEE / SOLUȚ IE
FP1 centrala eoliană permite transformarea vântului în energie
electrică centrala eoliană cu ax vertical
centrala eoliană cu ax orizontal
FP2 centrala eoliană asigură energia electrică necesară
consumatorului 2.1 cablu
2.2 priză
2.3 transformator
2.4 wireless
2.5 hidrocentrală
2.6 centrală solară
2.7 centrală geotermică
2.8 energia val urilor
2.9 biogaz
2.10 conducte apă
FC 1 să respecte reglementările autorităților 3.1 jurist
3.2 consultanță
3.3 chestionare (check -list)
3.4 buget
3.5 sincronizare cu legisla ția UE
FC 2 să fie amplasate în locuri optime (vânt, altitudine, habitat
animale ) 4.1 harta vâ nturilor
4.2 garduri pentru animale
4.3 temperaturi optime (climă )
4.4 acces (drum)
4.5 relief
4.6 plante / animale protejate
4.7 timp de funcț ionare
4.8 racord la reț ea
4.9 spațiu aerian pentru păsări migratoare
FC 3 să facă față protestelor ONG -urillor 5.1 donaț ii către ONG
5.2 proiecte de popularizare (plantare
pomi, populare cu pe ști, etc.)
FC 4 să fie acceptate de locuitori (strică peisajul) 6.1 culori potrivite
6.2 aglomerare vs. î mprăștiere (geometrie)
6.3 facilităț i pentru utilizatori (gratuitate
curent electric)
FC 5 să fie cât mai silențioase (poluare fonică redusă) 7.1 ungeri frecvente
7.2 verifică ri lunare
7.3 materiale care absorb zgomotul
(sonoabsorbante)

16

3.5. Combinarea solu țiilor

FP1 1.1
1.2

FP2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

FC1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

FC2 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

FC3 5.1 5.2

FC4 6.1 6.2 6.3

FC5 7.1 7.2 7.3

Figura nr. 2 Combinarea s oluțiilor

Soluț ia nr. 1 (S1) = 1.1+2.1+3.5+4.1+5.2+6.2+7.2
Soluț ia nr. 2 (S2) = 1.1+2.5+3.5+4.1+5.2+6.3 +7.2
Soluț ia nr. 3 (S3) = 1.1+2.5+3.5+4. 8+5.2+6.2+7.2
Soluț ia nr. 4 (S4) = 1.1+2.1 +3.5+4. 8+5.2+6.2+7. 2

În urma analizei efectuate de către membrii grupului, s -a decis că soluț ia nr. 1 este cea
optimă .

17
Capitolul 4
Centralele eoliene vs. celelalte tipuri de centrale producătoare de energie electrică

Energia electrică nu se găsește în natură decât în mică măsură în trăsnete, fulgere și nu poate
fi captată pentru a fi utlizată în diverse procese, fiind produsă prin transformarea diferitelor forme de
energie primară în centrale electrice . Centrala electrică este un complex de instalații în care se
produce transformarea, prin intermediul energiei mecanice, a energiei primare a resurselor naturale
în energie electrică .
Industria energetică a luat avânt în a doua jumătate a secolului sl XIX lea, la început pe baza
valorificării energiei apelor (prima centrală electrică a fost o hidrocentrală) și a
combustibil ilor minerali fosili (în termocentrale). Ulterior au apărut și centrale atomice, geotermale,
termomarine, solare, eoliene, pe bază de biomasă etc. La ora actuală numai trei tipuri de centrale
asigură circa 99% din întreaga producție mondială: termocentral e, hidrocentrale și centrale
nuclearoelectrice .

Figura nr. 3 Ciclul clasic de producere a energiei electrice

În funcție de sursa de energie primară utlizată pentru obținerea e nergiei mecanice centralele pot
fi:
 Centrale cu combustibili fosili sau nucleari ;
 Hidrocentrale ;
 Centrale neconvenționale .

18
Hidrocentralele sunt instalații complexe în care energia hidraulică a căderilor de ape
naturale sau artificiale este transformată în energie mecanică prin intermediul turbinelor hidraulice și
apoi în energie electrică, în generatoarele de curent electric. Potențialul de a produce energie
electrică depinde atât de cădere cât și de debitul de apă. Principiul lor de funcționare constă în
transformarea energiei potențiale a apei captate în lac uri de acumulare în energie me canică. Din lacul
de acumulare, prin conducta forțată, apa cade pe paletele unei turbine hidraulice, rotindu -i axul.
Acesta antrenează generatorul electric, care transformă energia mecanică în energie electrică.
După puterea produsă sunt de tr ei feluri :
– hidrocentrale cu o putere instalată de peste 100 kwh;
– microhidrocentrale cu putere instalată cuprinsă între 5 și 100 kwh;
– picocentrale construite pe pâraie, nu dispun de baraj și au putere instalată sub 5 kwh
Avantajel e hidrocentralelor constau în costul energiei electrice scăzut, nu necesită
combustibili, personal redus sde întreținere și exploatare, nu poluează, siguranță în funcționare,
randament ridicat .
Dezavantajele sunt legate de dependența de regimul fluvial, ex istența surselor de apă,
valoarea ridicată a investiției, efectuarea construcțiilor durează mult și necesită forță de muncă
numeroasă. Prin construirea unui baraj de acumulare pe cursul apei se produc der eglări ale climei,
florei, faunei din zona învecinată , datorită modificării regimului precipitațiilor dispărând specii de
plante și animale. Lacurile de acumulare împiedică transportul de substanțe fertile care se depun mai
ales în zona gurilor de vărsare a fluviilor, în delte.

Centrale nuclearo -electrice (C NE)
Funcționarea centralelor nuclearo -electrice, numite și centrale atomoelectrice este
asemănătoare cu cea a centralelor termoelectrice cu deosebirea că energia termică pentru producerea

19
aburului necesar este obținută prin reacții de fisiune nucleară a u nor izotopi ai substanțelor
radioactive. Instalația care asigură condițiile de obținere și menținere a reacției în lanț este reactorul
nuclear. În timpul reacțiilor se degajă o ca ntitate însemnată de energie te rmică, utilizată pentru
încălzirea apei și a ducerea ei în stare de abur la o temperatură și presiune ridicate. Aburul pune în
mișcare turbina termică și astfel se obține energia mecanică necesară generatorului electric .
Energia produsă în CNE este mai ieftină decât cea produsă în centrale termoelect rice,
poluarea atmosferei este mai redusă, dar construcția unei CNE presupune investiții mari și tehnologii
sofisticate . În regim de funcționare normală emisiile de substanțe radioactive sunt nesemnificative,
pericolul constă însă în eliberarea necontrolat ă, accidentală de substanțe radioactive .
În țara noastră aproximativ 10% din energia electrică produsă provine din centrale nuclearo –
electrice . Aceste centrale sunt deosebit de periculoase în cazul unor accidente în exploatare.
Reziduurile de combustibil nuclear trebuie depozitate în condiții de maximă siguranță, în butoaie
sigilate ermetic , iar pereții depozitelor amplasate la o adâncime mare în interi orul scoarței terestre
fiind construiți din beton și plăci de plumb.
Centralele solar e
Rom ânia dispune de un important poten țial energetic solar determin at de un amplasament
geografic și condiț ii climatice favorabile. Zonele de interes deosebit pentru aplica țiile
electroenergetice ale energiei solare fiind: – Câmpia Rom ână, Câmpia de Vest, Banat și o parte din
Podișurile Transilvaniei ș i Moldovei . O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafața
pământului în fiecare zi .
Din punct de vedere tehnic sunt experimentate două sisteme de conversie a energiei solare :
– sistemul termodinamic transformă energia solară în căldură, fiind mai apoi utilizată într -o centrală
electrică clasică. Centralele electrice termo -solare produc el ectricitate folosind o turbină alimentată
cu aburii produși prin clocotirea unui lichid cu ajutorul radiațiilor soarelui . Centrala solară se
amplasează în zone geografice cu radiație solară puternică pe durată mare a zilei. O astfel de
centrală solară se c ompune din: captatori solari, câmpuri de oglinzi, conducte, instalații de încălzire
și supraîncălzire .
– sistemul fotovoltaic transformă energia solară în curent continuu. Energia radiantă a soarelui este
astfel transformată în energie electrică . Efectul fotovoltaic generează curent direct fără a se utiliza

20
piese metalice mobile sau a face zgomot. Sistemele fotovoltaice sunt ușor de m ânuit, au nevoie rar
de întreținere și nu poluează mediul înconjură tor.

Figura nr. 4 Conversia energiei solare în energie electrică

Centrale geotermoelectrice
Energia geotermal ă este acea energie stocat ă de Pă mânt din atmosferă și oceane sau care
provine din ad âncurile Pă mântului. Energia geotermal ă reprezintă din 2008 aproximativ 1% din
totalul de energie produs ă și captată . Printre avantajele energiei geotermale se num ără indepedența
de vreme și ciclul zi/noapte, este curată și nu influențează negativ mediul înconjur ător.
Centralele capteaz ă energia geoter mală însă pot afecta solul din jur (câ nd apa fierbinte este injectat ă
în rocă pentru obținerea ab urului ) și emit cantități mici (5% față de o centrală cu combustibil fosil)
de CO2 ș i sulfuri .
Centralele geotermale au ca scop unic captarea energiei geotermal e emisă de Pământ.
Principiul de funcț ionare este simplu: se injectează prin crăpături apa sub p resiune la câțiva kilometri
adâncime, în zonele calde ale scoarței terestre, apa iese pe altă parte încălzită sub forma de a buri,
care sunt apoi transformați î n electricitate .

21
Concluzii

Necesitatea respectării condițiilor impuse odată cu ade rarea României la Uniunea Europeană,
cât și creșterea grijii pentru mediul înconjurător determină sporirea preocupării pentru obținerea
energiei electrice utilizând surse nepoluante. Una dintre aceste surse o reprezintă energia eoliană.
Centrala eoliană este definită prin prisma fu ncțiilor pe care trebuie să le î ndeplinească și a
constrângerilor externe cărora trebuie să se supună. Cele mai importante funcții sunt cea de
transformare a energiei eoliene în energie electrică și cea dat ă de necesitatea amplasării centralelor
eoliene în locuri optime sub aspectul altitudinii și al prezenței și intensității vântului.
În ceea ce privește f recvența de defectare, aceasta este cauzată de amplasarea centralei
eoliene într-un mediu necorespunzător, de umiditate și presiune atmosferică ridicată; cele mai grave
modalități de defectare sunt cauzate de disfuncționalitatea generatorului și ruperi ale cablajelor
electrice; cele mai greu detectabile defecte sunt cele generate de uzura componentelor, fluctuațiile
intensității curentului electric și scurtcircuite electrice . În ceea ce privește aspectul local, centralele
eoliene ar trebui să fie mai degrabă concentrate într -un perimetru delimitat, decât împrăștiate pe o
suprafață prea mare, iar pent ru a le conferi silențiozitatea este necesară verificarea lor lunară.
Așadar, în țările care beneficiază de condițiile prielnice montării de centrale eoliene se
recomandă amplasarea lor în zonele producătoare de energie eoliană , datorită faptului că aceastea nu
sunt polua nte față de alte tipuri de modalități de producere a energiei electrice, iar energia produsă de
ele este de o calitate coresp unzătoare standardelor, uneori peste în funcție de condițiile
meteorologice. Deși centralele eoliane au unele dezavantaje se înc earcă să se reducă nivelul acestuia
în schimbul apariției unor noi avantaje care le -ar propulsa pe un loc mai fruntaș în categoria
centralelor producătoare de energie electrică.

22
Bibliografie

http://energie -verde.ro/turbine -eoliene ;
http://www.greensource.ro/avantaje&dezavantaje.html ;
http://greenly.ro/invitati/efectele -energiei -eoliene -asupra -mediului -energia -eoliana -in-romania ;
http://www.energie -eoliana.com/ ;
http://apollo.eed.usv.ro/~elev6/obt_en_el.html ;
Strategia energetică a României în perioada (2007 -2020);
Planul național de acțiune pentru energie regenerabilă ;
Legea 220/2008, privind promovarea producției de energie din surse regenerabile.