Turbine eoliane

turbina-eoliana-orizontala
Turbina eoliana este folosita pentru a capta energia vantului si a o transforma in energie electrica alternativa si conversia in curent continuu de controler eolian. Energia eoliană sau energia vântului, o formă de energie regenerabilă. La început energia vântului era transformată în energie mecanică. Ea a fost folosită de la începuturile umanității ca mijloc de propulsie pe apă pentru diverse ambarcațiuni iar ceva mai târziu ca energie pentru morile de vânt. Morile de vânt au fost folosite începând cu secolul al VII-lea î.Hr. de perșipentru măcinarea grăunțelor. Morile de vânt europene, construite începând cu secolul al XII-lea în Anglia și Franța, au fost folosite atăt pentru măcinarea de boabe cât și pentru tăierea buștenilor, mărunțirea tutunului, confecționarea hârtiei, presarea semințelor de in pentru ulei și măcinarea de piatră pentru vopselele de pictat. Ele au evoluat ca putere de la 25-30 KW la început până la 1500 KW (anul 1988), devenind în același timp și loc de depozitare a materialelor prelucrate. Morile de vânt americane pentru ferme erau ideale pentru pomparea de apă de la mare adâncime. Turbinele eoliene moderne transformă energia vântului în energie electrică producând între 50-60 KW (diametre de elice începând cu 1m)-2-3MW putere (diametre de 60-100m), cele mai multe generând între 500-1500 KW. Puterea vântului este folosită și în activități recreative precum windsurfingul. La sfârșitul anului 2010, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 194 400 MW. Toate turbinele de pe glob pot genera 430 Terawațioră/an, echivalentul a 2,5% din consumul mondial de energie. Industria vântului implică o circulație a mărfurilor de 40 miliarde euro și lucrează în ea 670 000 persoane în întreaga lume. Țările cu cea mai mare capacitate instalată în ferme eoliene sunt China, Statele Unite, Germania și Spania. La începutul anului 2011, ponderea energiei eoliene, în totalul consumului intern era de 24% în Danemarca, 14% în Spania și Portugalia, circa 10% în Irlanda și Germania, 5,3% la nivelul UE; procentul este de 3% în România la începutul anului 2012. La aceeași dată în România existau peste o mie de turbine eoliene, jumătate dintre ele fiind în Dobrogea. Turbinele eoliene moderne din dorința de electrificare a gospodăriilor de-a lungul Great Plains din anii 30 a impulsionat dezvoltarea de turbine eoliene battery-charging. Așa-numitele windchargers au premers turbinelor eoliene cu 2 sau trei palete actuale, folosite pentru furnizarea de electricitate pentru reședințele îndepărtate și pentru a asigura electricitate satelor din țările în curs de dezvoltare. Criza petrolului din anii 1970 a fost un stimulent pentru preocupările de valorificare a energie eoliene ca o sursă verde, alternativă de electricitate. Turbinele de vânt uzuale moderne generează între 250-300KW putere, aproape de 10 ori mai mult ca turbinele tradiționale europene de aceeași mărime.

Ce tip de baterii alegem

Când ne gandim la soluții de stocare a energiei din panouri fotovoltaice sau eoliene, avem o mare varietate de baterii, de la bateriile convenționale, până la cele cu gel sau Lithium-Ion. Toate tehnologiile au propriile avantaje și dezavantaje in diferite moduri de utilizare, In acest articol vom incerca sa enumeram si să vedem diferența dintre bateriile solare de tipul AGM , Gel, Lithium-ion pentru stocarea energiei regenerabile produsa din panourile fotovolaice si turbinele eoliene de mici dimensiuni.

Pentru a enumera fiecare tip de baterie in parte, vom face o listă cu lucrurile care e bine sa le luam in considerare ianainte sa alegem bateriea potrivita nevoilor noastre in sistemele fotovoltaice si eoliene:

Siguranțain exploatare
Costul inițial si numarul de cicluri
Rentabilitatea fata de tipul de incarcare si descarcare
Durata de viață in modul nostru de exploatare
Impactul bateriei asupra noastra si a mediului inconjurator
Costurile de întreținere in timp (numai la anumite baterii)
Costurile de transport si exploatare
Bateriile de stocare Litiu-ion pentru in sistemele fotovoltaice


Bateriile de tip solare Litiu-ion au fost concepute inițial în anii 1970 (la acea vreme, bateriile non-reîncărcabile cu Litiu au devenit disponibile în comerț), dar au început să fie comercializate pe scară largă abia în anii 1990. De atunci, tehnologia acumulatorilor Litiu-ion se dezvoltă rapid, în prezent fiind una dintre cele mai bune soluții pentru mașinile electrice.

Pentru că litiul este cel mai ușor metal, acesta are, implicit, și cel mai mare potențial electrochimic și oferă cea mai mare densitate de energie. Litiul este, de asemenea, un element extrem de reactiv, ceea ce înseamnă că poate stoca mai multă energie.

O baterie Litiu-ion obișnuită care cântărește un kilogram poate stoca 150Wh de energie electrică. Prin comparație, acumulatorii Ni-MH (Nichel Metal Hidrură) pot stoca până la 100Wh per kilogram, deși cantitatea medie de energie pe care o înmagazinează este de 60-70 wați-oră. Pe de altă parte, o baterie plumb-acid poate stoca doar 25 Wh per kilogram. Altfel spus, tehnologia plumb-acid are nevoie de 6 kg pentru a stoca aceeași cantitate de energie pe care o baterie Litiu-ion de 1 kilogram o poate depozita. E, totuși, o diferență foarte mare!

Avantajele bateriilor solare Li-ion

Putere mare la curent mai mic;
Mult mai ușoare decât bateriile de tip AGM;
Rezistă la câteva sute de cicluri de încărcare/descărcare;
Nu au nevoie de amorsare atunci când sunt noi, o singură încărcare este de ajuns;
Nu au nevoie de descărcări periodice, pentru că bateriile Litiu-ion nu dispun de memorie.
Dezavantajele bateriilor solare Litiu-ion

Pentru a funcționa în siguranță, bateriile Li-ion au nevoie de un circuit de protecție;
Durata lor de viață scade chiar și atunci când nu sunt folosite;
Fabricarea lor e mai scumpă cu aproximativ 40% față de bateriile nichel-cadmiu, spre exemplu;
Încă nu sunt complet mature, producătorii testează încă metale și produse chimice pentru a le îmbunătăți.
Sfaturi pentru o durată de viață mai mare a bateriilor solare Litiu-ion

La acumulatorii solari Li-ion este de preferat descărcarea parțială, așa că e mai bine să evitați descărcarea totală a bateriei. De asemenea, bateria trebuie să fie parțial încărcată în momentul în care primește energie.
Bateriile solare Li-ion sunt foarte sensibile la temperaturi ridicate, căldura excesivă reducând din durata de viață a acestora. De aceea, e bine să le depozitați într-o cameră cu o temperatură de circa 15 grade Celsius. Depozitarea într-un loc răcoros încetinește procesul de degradare a bateriei. De asemenea, în timpul depozitării, e bine ca bateria să fie parțial încărcată (circa 40%, recomandă producătorii acestui tip de baterie).
Acumulatorii Litiu-ion au o durată de viață de aproximativ doi-trei ani, durată care începe de la data fabricației. Prin urmare, dacă ați cumpărat baterii Li-ion, e bine să le folosiți încă de la început, pentru că ele se degradează și dacă nu sunt folosite.

Bateriile solare AGM pentru stocarea energiei


Spre deosebire de celelalte tipuri de baterii cu acid, acidul din bateriile AGM este sigilat de către un suport din fibră de sticlă foarte fin, ceea ce nu permite scurgerea acestuia.Bateriile solare AGM (Absorbent Glass Mat) au început să fie populare prin anii 1980 drept o baterie plumb-acid sigilată, folosită la acea vreme în special la aeronave și vehicule. Astăzi, printre principalele utilizări ale acestui tip de baterie se numără și stocarea energiei regenerabile.

Bateriile AGM au o durată de viață relativ lungă, nu necesită întreținere și rezistă la temperaturi scăzute. Dacă provin de la un producător serios, acumulatorii AGM pentru stocarea energiei solare au un ciclu profund de încărcare și descărcare.

Pe de altă parte, pentru că sunt sigilate, bateriile AGM sunt sensibile la supraîncărcare și la temperaturile ridicate.

Avantajele bateriilor solare pentru stocare de tip AGM

Au o putere specifică (capacitatea de încărcare) mare;
Tehnologia de sigilare a acidului nu permite scurgerea acestuia, astfel încât manipularea bateriilor nu prezintă riscuri;
Ciclul de viață este mai bun față de bateriile inundate;
Au rezistență la apă, temperaturi scăzute și la vibrații;
Rezistența internă este scăzută, fapt ce permite încărcări și descărcări mai rapide.
Nu necesită întreținere;
Bateriile AGM au o rată de autodescărcare foarte scăzută (între 1 și 3% pe lună), ceea ce înseamnă că pot fi depozitate pentru perioade mult mai lungi, fără să fie încărcate, față de bateriile standard;
Sunt ideale pentru aplicații de tip back-up.
Dezavantajele bateriilor solare AGM

Au costuri de fabricație mai mari față de bateriile inundate, însă mai mici față de cele cu gel;
Sunt sensibile la supraîncărcare;
Tensiunea de încărcare trebuie limitată (maxim 14.1-14.4 volți la 20 de grade Celsius).
Sfat pentru o durată de viață mai mare a bateriilor AGM

Durata de viață a bateriilor AGM este, la cele mai multe modele, excelentă dacă bateriile nu sunt descărcate mai mult de 60% până la reîncărcare.
Bateriile deep cycle sau solare cu Gel


Bateriile solare cu gel sunt disponibile pe piață de aproximativ 30 de ani, timp în care au fost utilizate în mai multe industrii, servind drept o alternativă mai sigură și mai viabilă la bateriile cu acid.

Bateriile solare cu gel au avantaje și dezavantaje distincte față de bateriile tradiționale inundate, acestea fiind mai potrivite pentru anumite aplicații, și mai puțin pentru altele.

Pentru că amestecul electrolitului are loc într-o substanță bazată pe gel, bateria nu mai trebuie păstrată în poziție verticală, reducându-se astfel evaporarea electrolitului, ceea înseamnă că bateria solară cu gel nu necesită întreținere specială.

Mai mult, bateriile solare cu gel sunt mai sigure față de acumulatorii tradiționali, pentru că gazele produse în timpul procesului de încărcare sunt transformate în lichide în interiorul bateriei, prevenind emanarea lor.