Energia eoliană reprezintă una dintre soluțiile durabile și eficiente pentru tranziția energetică, contribuind la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Sistemele eoliene sunt importante, făcând posibilă captarea și transformarea energiei din vânt în electricitate și oferind, astfel, o sursă regenerabilă și inepuizabilă de energie.

Ca principiu de funcționare a turbinelor eoliene, energia cinetică a vântului exercită o presiune asupra palelor turbinei, punându-le astfel în mișcare. Această mișcare rotațională transformă energia cinetică în energie mecanică în axul turbinei, acesta fiind la rândul său conectat la un generator electric prin intermediul căruia se face conversia de la energia mecanică la energia electrică.

Aceste sisteme sunt variabile și instabile, pentru că depind în totalitate de un fenomen natural necontrolabil – vântul. Așadar, pentru a putea monitoriza continuu performanțele instalațiilor eoliene, este crucial ca ele să fie dotate cu sisteme eficiente de control și achiziție de date (SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition). Aceste sisteme joacă un rol esențial în asigurarea fiabilității și a randamentului, astfel prin controlul adecvat al turbinelor se maximizează eficiența și productivitatea lor, asigurându-se că energia eoliană este exploatată în mod optim. Totodată se pot lua măsuri de prevenire și reducere a accidentelor, precum ruperea palelor sau a axului, supraîncălzirea componentelor mecanice sau defecțiuni ale sistemului de frânare.

În cadrul sistemelor eoliene, sistemele de control sunt alcătuite din programe de tip software, dar și echipamente hardware specializate, care reglează și optimizează funcționarea turbinei eoliene în timp real.

• Componenta software furnizează utilizatorului o interfață grafică pentru monitorizarea și controlul proceselor eoliene. Aceste aplicații permit vizualizarea parametrilor de proces în timp real (energie produsă, frecvență, putere activă, putere reactivă etc.), starea de funcționare a unor componente (pornit/oprit contactor) sau modul de operare (manual/automat). Tot din această interfață se gestionează alarmele și se descarcă istoricul de date stocate.
• Componentele hardware preiau informațiile de la sistemul eolian  (e.g. transformatoare, senzori, protecții, elemente de execuție), prin intermediul unor controllere (RTU – Remote Terminal Units/ PLC – Programmable Logic Controller). Comunicația între aceste echipamente se poate realiza bidirecțional folosind protocoalele de comunicație disponibile (Modbus TCP/IP, OPC etc) sau prin intermediul semnalelor digitale sau analogice (module de intrări/ieșiri).

Aplicațiile SCADA comunică cu automatul programabil printr-un protocol, care de cele mai multe ori poate fi de tip serial sau ethernet. Pentru aplicațiile mici (câteva turbine eoliene) datele măsurate de tensiune, curent și comenzile de pornire/oprire pot fi accesate prin panouri de comandă (ecrane tactile, tablete). Pentru aplicații mai mari, dispecerizabile, parametrii măsurați, alarmele și controlul întregului sistem se operează cu stații de lucru (servere, cloud, computere) în cadrul camerelor de comandă și control.

Aceste date sunt utilizate mai departe pentru reglarea indicatorilor de performanță ai turbinei eoliene, diagnosticarea defecțiunilor și planificarea întreținerii. Prin integrarea acestor echipamente și tehnologii, sistemele eoliene devin mai eficiente, fiabile și ușor de gestionat, contribuind la creșterea producției de energie și la reducerea costurilor de întreținere și exploatare. Totodată, separat de optimizarea mentenanței, aceste date sunt folosite și pentru planificarea investițiilor viitoare.

La finalul anului 2023, România avea o capacitate instalată în energie eoliană de aproximativ 3 GW, livrând în sistemul energetic național aproximativ 15% din producția totală de energie electrică. Conform proiectului de actualizare a Planului Național Integrat în Domeniul Energiei și Schimbărilor Climatice (PNIESC) 2021-2030, România își propune să atingă o capacitate de 7,6 GW până în anul 2030, respectiv 16 GW până în 2050. Din acest motiv relevanța sistemelor SCADA va crește, ele asigurând eficiența și durabilitatea sistemului energetic.

Articol realizat de Livia Marica și Teodora Mîndra, alături de echipa de proiect Energy101 – FEL România, formată din Rareș Hurghiș, Daniela Goreacii, Lucian Pamfile, Olivian Savin, Iulian Cimbru, Alisa Fleancu, Adrian Vintilă, Vlad Tufan, Luminiţa Ioana Vlaicu, Cezar Axintescu, George Tecușan, David Robert, Răzvan Cristian Varlam.

Livia MARICA – inginer doctorand, absolventă a facultății de Energetică din cadrul Universității Politehnica București. Livia este membru Future Energy Leaders România din anul 2021, iar în prezent activează ca inginer energetician în cadrul companiei PPC Renewables România, companie specializată în producerea de energie regenerabilă.

Teodora MÎNDRA – Manager de Programe și evenimente în cadrul FEL, inginer automatist în cadrul SIS SA, doctorandă la Facultatea de Automatică și Calculatoare. După finalizarea studiilor de licență și masterat la Facultatea de Energetică, a urmat domeniul automatizărilor industriale în sectorul energetic. În prezent face parte din conducerea Departamentului de Cercetare, Dezvoltare și implementare software în proiecte atât comerciale, cât și cu fonduri Innovation Norway, EraNet, Eureka etc destinate microrețelelor inteligente.

InvesTenergy derulează împreună cu FEL România, parte a CNR-CME, un proiect de “Informare și conștientizare” cu privire la energie și sistemul energetic. Publicăm astfel o serie de articole, sub semnătura membrilor FEL România, pe teme de maximă actualitate și interes pentru consumatori, actorii pieței și, totodată, și pentru autorități.