Cum funcționează energia eoliană?
România are un mare potențial în extinderea producției de energie eoliană, cu posibilitatea de a deveni lider regional. Turbinele eoliene contribuie deja cu 13% la mixul energetic național, iar dezvoltarea parcurilor offshore în Marea Neagră, singura mare europeană fără turbine, ar reduce dependența de combustibili fosili și ar întări securitatea energetică a țării.
Ce este energia eoliană?
Energia eoliană, una dintre cele mai vechi și utilizate forme de energie regenerabilă, transformă forța vântului în electricitate. De la primele mori de vânt din Persia antică până la turbinele moderne, oamenii au valorificat puterea vântului pentru diverse scopuri, inclusiv pentru generarea curentului electric.
Deși mult timp alte surse, precum hidroenergia și combustibilii fosili, au fost preferate, energia eoliană câștigă teren datorită potențialului său de a oferi o soluție sustenabilă cu o amprentă de carbon redusă pentru nevoile energetice globale.
Cum se produce energia eoliană?
Energia eoliană se produce prin captarea energiei cinetice a vântului cu ajutorul turbinelor eoliene.
- Energia eoliană se obține prin turbinele eoliene, care transformă energia vântului în electricitate. Aceste turbine folosesc palele pentru a capta energia cinetică a vântului, pe care o transmit rotorului.
- Componentele principale ale unei turbine includ rotorul, axa rotorului și generatorul. Palele rotorului se rotesc atunci când vântul suflă, transmițând energia către axa rotorului. Axa rotorului la rândul său conectează rotorul la generator, transformând mișcarea de rotație în energie mecanică. În final, generatorul, un dispozitiv care funcționează pe principiul inducției electromagnetice, convertește energia mecanică în curent electric.
- Turbinele moderne încep să producă energie când vântul atinge viteze de aproximativ 3-4 m/s (aproximativ 10-14 km/h), iar pentru a ajunge la puterea maximă, vântul trebuie să atingă viteze de 12-15 m/s (aproximativ 43-54 km/h). Curentul generat poate fi trimis în rețeaua publică, stocat în acumulatori sau utilizat imediat, oferind o sursă flexibilă și sustenabilă de energie.
Energia eoliană - Tipuri de instalații
Există trei tipuri principale de energie eoliană diferențiate nu după vitea vântului ci după modul în care turbinele sunt conectate la rețea și utilizate. Hai să le explorăm pe rând.
Instalații eoliene cu dimensiuni relativ reduse |
|
Instalații eoliene la scară utilă |
|
Instalații eoliene offshore |
|
Energia eoliană în România
Capacitatea totală a parcurilor eoliene din România este estimată la aproximativ 3.100 MW
Aceasta reprezintă o contribuție semnificativă în mixul energetic național, cu o pondere estimată de 12-15% din totalul producției de electricitate a țării și aproximativ 26% din totalul capacității instalate în sistemul energetic național.
Energia eoliană - avantaje și dezavantaje
Energia eoliană este o sursă regenerabilă curată, cu costuri de operare reduse și impact scăzut asupra mediului, însă depinde de condițiile meteo, necesită investiții inițiale ridicate și poate avea un impact vizual și sonor local.
Avantaje | Dezavantaje |
|---|---|
| ✅ Energie curată Energia eoliană nu produce emisii de dioxid de carbon, iar producerea energiei eoliene nu implică generarea de deșeuri. | ❌ Producție variabilă Energia eoliană depinde de puterea și constanța vântului, care pot varia. |
| ✅Resursă inepuizabilă Atâta timp cât bate vântul, putem produce energie eoliană. | ❌Impact vizual și auditiv Turbinele pot fi considerate inestetice și pot produce zgomot, ceea ce poate deranja comunitățile locale. |
| ✅Durată lungă de viață Turbinele eoliene au o durată de viață de 20-25 de ani și necesită doar mentenanță minimă. | ❌ Costuri inițiale Instalarea turbinelor eoliene implică costuri inițiale mari, deși acestea sunt compensate pe termen lung prin economiile realizate. |
| ✅Costuri reduse de scoatere din funcțiune Spre deosebire de centralele nucleare, unde scoaterea din funcțiune poate fi extrem de costisitoare, generatoarele eoliene au costuri minime de deconectare și pot fi reciclate integral la sfârșitul duratei lor de viață. | ❌ Impactul asupra ecosistemelor Există preocupări legate de impactul turbinelor asupra ecosistemelor, dar alte surse de energie, cum ar fi centralele pe cărbune, sunt mult mai dăunătoare pentru mediu. |
Turbina eoliană - Principiile de bază de funcționare
Sistemul eolian este destul de simplu. Turbina are un rotor cu pale montate pe un ax orizontal sau vertical. Când vântul învârte palele, acestea pun în mișcare un generator electric. Sistemul mecanic include și un multiplicator de viteză, care crește viteza de rotație între rotor și generator, asigurând producerea de electricitate.
Tipuri de Turbine Eoliene
- Cu ax vertical - Palele sunt montate vertical și pot capta vântul din orice direcție.
- Cu ax orizontal - Palele sunt montate orizontal și trebuie aliniate cu direcția vântului.
Indiferent de tip, rolul axului este de a angrena un cuplu motor pentru a pune în mișcare generatorul.
Turbine eoliene mai mari = eficiență mai mare
Dacă paletele rotorului unei turbine au o lungime dublă, turbina captează de patru ori mai mult vânt, nu doar de două ori.
Aceasta se întâmplă deoarece suprafața cercului format de paletele rotorului crește exponențial, fiind proporțională cu pătratul lungimii paletelor. Astfel, turbinele mari pot transforma mult mai eficient energia cinetică a vântului în electricitate, contribuind semnificativ la producția de energie verde.
- Turbina eoliană - Din ce este compusă?
- Turnul metalic - este structura înaltă care susține turbina eoliană și permite accesul pentru întreținere și reparații. Turnul trebuie să fie suficient de robust pentru a rezista la vânturi puternice și include scări de acces și cabluri de distribuție a energiei.
- Fundația - este crucială pentru stabilitatea turbinei. Este construită din beton și ancorează întreaga structură, asigurându-i integritatea chiar și în condiții meteorologice severe.
- Nacela - este carcasa care protejează componentele interne ale turbinei:
- 🟢 Arborele principal - Transferă energia de la rotor la generator.
- 🟢 Multiplicatorul de viteză - Crește viteza de rotație pentru a optimiza producția de energie.
- 🟢 Generatorul - inima turbinei, transformând energia mecanică în curent electric. Generatoarele moderne sunt în principal de curent alternativ (AC), datorită eficienței lor ridicate.
- 🟢 Sistemul de frânare - Asigură oprirea sigură a turbinei în caz de vânturi excesiv de puternice sau defecțiuni.
- 🟢 Senzorii și controlorii electronici - Monitorizează și ajustează funcționarea turbinei.
- Palele turbinei - Palele sunt esențiale pentru captarea energiei vântului. Acestea sunt fabricate din materiale compozite, ușoare și rezistente, similare celor folosite în industria aeronautică. Designul lor eficient permite o captare optimă a energiei vântului.
- Bateriile de stocare - Pentru a utiliza energia eoliană în mod continuu, chiar și atunci când nu bate vântul, energia produsă este stocată în baterii. Aceste baterii asigură alimentarea constantă cu electricitate, permițând utilizarea energiei verzi în orice moment.
Energie curată!
Extinderea producției de energie eoliană offshore
Până la sfârșitul lunii iunie 2025, Guvernul va decide care zone din Marea Neagră pot fi folosite pentru parcuri eoliene offshore ținând cont de restricțiile de mediu, pe baza unui studiu realizat de Ministerul Energiei. Odată cu Marea Neagră, România ar putea depăși chiar și hidrocentralele în ceea ce privește capacitatea de producție.
BSOG (Black Sea Oil & Gas) intenționează să dezvolte un parc eolian offshore de 3 GW, la 126 km de țărm în Marea Neagră, primul coridor energetic offshore din România.
Energia eoliana în România
Pentru a înțelege cât de „bun” este vântul într-o zonă, nu este suficientă doar viteza medie anuală. Este esențial să știm cum variază aceasta în timp. Aici intervine distribuția Weibull, un model matematic standard în industria eoliană care caracterizează frecvența și intensitatea vântului. Are doi parametri:
v̅_med – viteza medie anuală a vântului
k – factorul de formă: indică cât de constant bate vântul (cu cât k este mai mare, cu atât mai constant)
| Regiune | Viteza medie a vântului (m/s) | Parametru Weibull (k) | Energie anuală specifică (kWh/m²) | Caracteristici relevante |
|---|---|---|---|---|
| Dobrogea | 7,2 | 2,0 | 600–700 | Cel mai ridicat potențial eolian din țară, susținut de curenți maritimi și relieful plat. |
| Moldova de Sud (Galați, Brăila) | 6,5–6,8 | 1,9–2,0 | 500–600 | Zone emergente, atractive pentru proiecte industriale. |
| Subcarpații de Curbură (Buzău, Prahova) | 6,2–6,5 | 1,8–1,9 | 450–550 | Pasuri montane și culoare naturale favorabile vântului (ex. Bratocea). |
| Subcarpații de Vest (Mehedinți, Caraș-Severin) | 5,8 | 1,9 | 400–500 | Relieful colinar creează oportunități în culoarele vântului. |
| Câmpia Română (Teleorman, Olt, Giurgiu) | 5,5–5,7 | 1,8–2,0 | 350–450 | Potențial mediu, sezonier, mai ridicat primăvara și toamna. |
| Transilvania Centrală (Sibiu, Cluj, Alba) | 4,8 | 2,1 | 300–350 | Potențial redus, dar stabil, cu variații minime sezoniere. |
| Maramureș și Nordul Moldovei | 4,5–5,0 | 2,0–2,2 | 250–320 | Vânt slab-moderat, rar atinge praguri utile pentru turbine mari. |
| Banat și Crișana (Timiș, Arad, Bihor) | 5,6–6,0 | 2,0 | 400–500 | Zonele deschise din vest permit curenți dominanți din Europa Centrală. |
| Oltenia (Gorj, Vâlcea, Dolj) | 5,2–5,5 | 1,9–2,0 | 350–450 | Variabilitate mare sezonieră. |
| Munții Carpați (altitudini > 800 m) | 6,5–7,0+ | 1,5–1,8 | 550–650 | Vânt intens, dar instabil. Dificil accesibil pentru infrastructură. |
Datele sunt conforme cu Atlasul Eolian Național al României (ANM, ICPE-CA) și modele de simulare validate (Weibull 2-parametri).
Sprijin guvernamental pentru producția de energie eoliană
CfD – Contracte pentru Diferență este un mecanism de sprijin financiar stabil, prin care statul încurajează dezvoltarea de proiecte eoliene de mari dimensiuni, oferind o garanție de venit pe termen lung. Scopul este să reducă riscurile pieței pentru investitori și să asigure o extindere accelerată a producției de energie regenerabilă.
Cum funcționează concret în cazul energiei eoliene?
- Statul stabilește un „preț de referință” (strike price) – de ex. 80 €/MWh pentru energia eoliană.
- Producătorul de energie eoliană livrează electricitatea în piața liberă.
- Exemplu:
Dacă prețul pieței e sub 80 €, statul plătește diferența producătorului.
Dacă prețul pieței e peste 80 €, producătorul returnează surplusul către stat. - Dacă prețul pieței e mai mare, producătorul plătește înapoi diferența către stat, deci statul poate chiar câștiga în unele perioade.
- Nu acordă bani în avans, ci doar acoperă diferențele între prețul pieței și cel garantat.
- Contractele au o durată tipică de 15 ani, ceea ce permite planificare financiară solidă.
De ce apare taxa CfD pe factura ta de energie electrică?
Contribuția CfD este o taxă de 0,000128 lei/kWh (fără TVA) sau 0,000152 lei/kWh (cu TVA), stabilită de ANRE. Aceasta este colectată de furnizorii de energie și direcționată către fondul CfD, administrat de Transelectrica și OPCOM. Scopul acestei taxe este de a susține producția de energie din surse regenerabile, oferind prețuri garantate investitorilor în proiecte de acest tip.
Întrebări despre energia eoliană
Ce este un „parc eolian”?
O zonă în care sunt instalate mai multe turbine eoliene interconectate, pentru producție la scară mare.
Care este cel mai mare parc eolian din România?
În prezent, cel mai mare parc eolian din România este Fântânele-Cogealac, situat în județul Constanța, cu o capacitate instalată de 600 MW.
Totuși, în viitorul apropiat, acest titlu va fi preluat de parcul eolian din Botoșani, aflat în dezvoltare. Cu o capacitate planificată de peste 1.100 MW, acesta va deveni nu doar cel mai mare din România, ci și cel mai mare parc eolian onshore din Europa, depășind proiecte de referință din Suedia și Norvegia.
Este rentabil să instalezi o turbină eoliană pentru casă?
Rentabilitatea instalării unei turbine eoliene pentru casă depinde de locație (viteza medie a vântului), costuri inițiale, reglementări și scopul investiției (autoconsum vs. vânzare).