Cum funcționează turbinele eoliene și panourile solare?

01.02.2020

Turbine eoliene și panouri solare. Energia produsă de vânt și energia solară sunt cele mai importante surse de energie regenerabilă. Energia regenerabilă câștigă tot mai mult teren, atât la nivel mondial, cât și în România, în special energia eoliană și cea solară. Conform datelor publicate de Institutul Național de Statistică în luna ianuarie a anului 2020, producția de energie din centralele electrice eoliene din România, în perioada ianuarie-noiembrie 2019, a fost de 6.006,7 milioane kWh, în creștere cu 129,1 milioane kWh faţă de aceeaşi perioadă a anului precedent.

Energia solară produsă în instalaţii fotovoltaice în această perioadă a fost de 1.670,7 milioane kWh, nivelul fiind în creștere cu 41,4 milioane kWh faţă de perioada corespunzătoare a anului 2018.

Aceste tipuri de energie, eoliană și solară, sunt așadar cele mai importante surse de energie verde pentru țara noastră.

Turbinele eoliene și panourile solare. Necesarul de energie al țării

Au existat perioade în care, la nivelul țării noastre, energia regenerabilă a asigurat peste 50% din necesar, un exemplu în acest sens fiind data de 30 decembrie 2019. Atunci, conform datelor Transelectrica, consumul naţional a fost de 7.504 MW. Producţia reprezenta 8.763 MW, iar diferenţa de 1.259 MW era exportată.

În clasamentul surselor de producţie se aflau cele eoliene – 2.472 MW (28,38%), urmate de cele hidro – 1.947 MW (22,35%), cărbune – 1.593 MW (18,29%), nuclear – 1.376 MW (15,80%), hidrocarburi – 1.063 MW (12,20%), fotovoltaice – 196 MW (2,25%) și biomasă – 63 MW (0,72%).

În medie, 30% din energia produsă de România provine din surse de energie regenerabilă

Turbine eoliene și panouri solare. Cum funcționează turbinele eoliene?

Principala funcție a unei turbine eoliene este aceea de a transforma energia cinetică a vântului în energie mecanică. După aceea, energia mecanică este transformată în energie electrică.

Energia electrică este stocată în diverse acumulatoare sau baterii și transferată către consumatori. Mai exact, o turbină eoliană este un fel de moară de vânt.

O turbină eoliană este o moară de vânt, însă mult mai complexă și mai eficientă

În spatele unei turbine eoliene se află un principiu simplu. Această turbină are în spate un rotor cu palete care este învârtit de vânt și care pune în mișcare un generator electric. La acest generator se adaugă și un multiplicator de viteză care mișcă direct axul central al generatorului electric.

Așadar, vântul învârte paletele unei instalații eoliene, fiind în acest caz o sursă de energie mecanică.

O turbină electrică simplă este compusă din trei părți:

  • paletele rotorului, care captează energia cinetică a vântului și o transmite către rotor;

  • axa rotorului – partea de legătură dintre rotor și generator;

  • generatorul – un dispozitiv care utilizând inducția electromagnetică produce curent electric din energie mecanică

Turbine eoliene și panouri solare. Cum funcționează panourile solare?

Există două tipuri de panouri solare. Este vorba de panouri solare termice, care convertesc energia solară în căldură și panouri fotovoltaice, cele care convertesc energia solară în energie electrică.

Panourile solare sunt de două categorii: panouri termice și panouri fotovoltaice

Turbine eoliene și panouri solare. Panouri solare termice

Panourile solare termice utilizează energia solară pentru a produce agent termic. Vorbim despre apă caldă menajeră sau căldură pentru locuința noastră. De asemenea, panourile fotovoltaice utilizează căldura generată de soare pentru a produce energie electrică. Însă principiile de funcționare a acestor două tipuri de panouri solare sunt complet diferite.

Panourile solare termice sunt formate din colectoare solare. Acestea se montează pe suprafețe care permit absorbția energiei soarelui. Apa sau antigelul din instalația panourilor termice sunt încălzite prin intermediul colectoarelor solare. Cu ajutorul unei pompe, apa încălzită circulă în sistem în funcție de nevoia consumatorilor.

Principala componentă a colectorului solar este elementul absorbant al radiației solare, care transformă energia razelor solare în energie termică și o cedează unui agent termic.

Panourile solare termice sunt formate din colectoare solare

Turbine eoliene și panouri solare. Panouri solare fotovoltaice

Un panou solar fotovoltaic transformă energia luminoasă a soarelui direct în energie electrică. Așadar, în cazul acestora nu mai vorbim de energie mecanică, ca în situația turbinelor eoliene.

Componentele de bază ale panoului solar sunt reprezentate de celulele solare.

Un panou solar obișnuit este format dintr-un un geam de protecție, un strat transparent din material plastic pe care se fixează celulele solare și celule solare

O celulă solară este formată din două sau mai multe straturi de material semiconductor, de obicei siliciu. În momentul în care stratul de siliciu este expus la lumină se produce o „agitație” a electronilor din material și va fi generat un curent electric.

Celulele, numite și fotovoltaice, au de obicei o suprafață foarte mică. Curentul generat de o singură celulă este mic, dar combinațiile acestor celule pot produce curenți suficient de mari pentru a putea fi utilizați în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistență mecanică și la intemperii.

Citește și Energia regenerabilă poate combate încălzirea globală

 

 

 

 

Citiți și despre: