Tuuliturbiinigeneraattori – uusi ratkaisu ilmaista energiaa varten

Mitä on tuulienergia?

Ihmiset ovat käyttäneet tuulen voimaa tuhansia vuosia.Tuuli on siirtänyt veneitä Niilin varrella, pumpannut vettä ja jauhanut viljaa, tukenut ruoantuotantoa ja paljon muuta.Nykyään tuuleksi kutsuttujen luonnollisten ilmavirtojen kineettistä energiaa ja voimaa hyödynnetään massiivisessa mittakaavassa sähkön tuottamiseen.Yksi nykyaikainen offshore-tuuliturbiini voi tuottaa yli 8 megawattia (MW) energiaa, mikä riittää lähes kuuden kodin puhtaaseen sähkönsyöttöön vuoden ajan.Maan tuulipuistot tuottavat satoja megawatteja, mikä tekee tuulienergiasta yhden planeetan kustannustehokkaimmista, puhtaimmista ja helposti saatavilla olevista energialähteistä.

Tuulivoima on halvin laajamittainen uusiutuva energialähde ja suurin uusiutuvan energian lähde Yhdysvalloissa nykyään.Tuulivoimaloita on lähes 60 000, joiden yhteenlaskettu teho on 105 583 megawattia (MW).Se riittää toimittamaan sähköä yli 32 miljoonaan kotiin!

Sen lisäksi, että tuulienergiaratkaisuilla on tärkeä rooli energiahuollossamme, ne auttavat myös kaupallisia yrityksiä saavuttamaan uusiutuvan energian tavoitteet ja mandaatit luotettavan, puhtaan energian saamiseksi.

Tuulivoiman edut:

1. Tuuliturbiinit maksavat tyypillisesti takaisin käyttöönotosta aiheutuvat käyttöiän hiilidioksidipäästöt alle vuodessa, ennen kuin ne tarjoavat jopa 30 vuotta käytännöllisesti katsoen hiilivapaata sähköntuotantoa.
2. Tuulienergia auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä – vuonna 2018 sillä vältyttiin 201 miljoonalta tonnilta C02-päästöjä.
3. Tuulivoima tuottaa verotuloja yhteisöille, jotka isännöivät projekteja.Esimerkiksi osavaltion ja paikallisten verojen maksut tuuliprojekteista Texasissa olivat 237 miljoonaa dollaria.
4. Tuuliteollisuus tukee työpaikkojen luomista erityisesti rakentamisen aikana.Teollisuus tuki 114 000 työpaikkaa Yhdysvalloissa vuonna 2018.
5. Tuulienergia tarjoaa vakaan täydentävän tulonlähteen: Tuulivoimahankkeet maksavat yli miljardi dollaria valtioille ja kunnille sekä yksityisille maanomistajille vuosittain.

Miltä tuulivoimaprojekti näyttää?

Tuuliprojektilla tai -puistolla tarkoitetaan suurta määrää tuulivoimaloita, jotka on rakennettu lähelle toisiaan ja jotka toimivat paljon kuin voimalaitos, joka lähettää sähköä verkkoon.

Frontier Wind power I -projekti Kay Countyssa Oklassa on ollut toiminnassa vuodesta 2016, ja sitä laajennetaan Frontier Wind power II -projektilla.Valmistuttuaan Frontier I ja II tuottavat yhteensä 550 megawattia tuulienergiaa, mikä riittää 193 000 kodin tehoon.

Kuinka tuulivoimalat toimivat?

Sähköä tuotetaan pyörivillä tuuliturbiineilla, jotka hyödyntävät liikkuvan ilman kineettistä energiaa, joka muunnetaan sähköksi.Perusajatuksena on, että tuuliturbiinit keräävät siipiä tuulen potentiaalin ja liike-energian keräämiseen.Tuuli kääntää siipiä, mikä pyörittää generaattoriin kytkettyä roottoria sähköenergian tuottamiseksi.

Useimmissa tuulivoimaloissa on neljä perusosaa:

• Terät on kiinnitetty napaan, joka pyörii terien kääntyessä.Terät ja napa yhdessä muodostavat roottorin.
• Koneessa on vaihdelaatikko, generaattori ja sähkökomponentit.\
• Torni pitää roottorin siivet ja tuotantolaitteet korkealla maanpinnan yläpuolella.
• Perustus pitää turbiinin paikallaan maassa.

Tuulivoimaloiden tyypit:

Suuret ja pienet turbiinit jakautuvat kahteen perusluokkaan roottorin suunnan perusteella: vaaka- ja pystyakseliset turbiinit.

Vaaka-akseliset turbiinit ovat ylivoimaisesti yleisimmin käytetty tuuliturbiinityyppi nykyään.Tämäntyyppinen turbiini tulee mieleen, kun kuvataan tuulivoimaa, jonka siivet näyttävät paljon lentokoneen potkurilta.Useimmissa näistä turbiineista on kolme siivettä, ja mitä korkeampi turbiini ja mitä pidempi siipi, sitä enemmän sähköä tyypillisesti syntyy.

Pystyakseliset turbiinit näyttävät paljon enemmän munansekoittimelta kuin lentokoneen potkurilta.Näiden turbiinien siivet on kiinnitetty sekä pystysuoran roottorin ylä- että alaosaan.Koska pystyakseliset turbiinit eivät toimi yhtä hyvin kuin vaakasuuntaiset vastineensa, ne ovat nykyään paljon harvinaisempia.

Kuinka paljon sähköä turbiini tuottaa?

Se riippuu.Turbiinin koko ja tuulen nopeus roottorin siipien läpi määräävät kuinka paljon sähköä tuotetaan.

Viimeisen vuosikymmenen aikana tuuliturbiinit ovat kohonneet, mikä mahdollistaa pidemmät siivet ja mahdollisuuden hyödyntää parempia tuuliresursseja korkeammilla korkeuksilla.

Asiat perspektiiviin: Noin 1 megawatin tuuliturbiini voi tuottaa tarpeeksi puhdasta energiaa noin 300 kotiin vuodessa.Maalla sijaitsevissa tuulipuistoissa käytetyt tuulivoimalat tuottavat tyypillisesti 1 - lähes 5 megawattia.Tuulen nopeuden on tyypillisesti oltava noin 9 mailia tunnissa tai enemmän, jotta useimmat hyötykäyttöön sopivat tuuliturbiinit alkavat tuottaa sähköä.

Jokainen tuuliturbiinityyppi pystyy tuottamaan maksimaalisen sähkönsä eri tuulennopeuksilla, usein 30-55 mailia tunnissa.Jos tuuli kuitenkin puhaltaa vähemmän, tuotanto tyypillisesti vähenee eksponentiaalisesti eikä pysähtyisi kokonaan.Esimerkiksi tuotetun energian määrä vähenee kahdeksankertaiseksi, jos tuulen nopeus putoaa puoleen.

Pitäisikö sinun harkita tuulivoimaratkaisuja?

Tuulivoiman tuotanto on edelleen yksi energialähteiden pienimmistä hiilijalanjäljistä.Sillä on keskeinen rooli kansakuntamme energiahuollon tulevaisuuden kannalta, sillä se tukee maailman energiamuutosta ja kestävien energiavarojen kasvavaa kysyntää.

Tuuli on myös yksi parhaista tavoista yrityksille, yliopistoille, kaupungeille, laitoksille ja muille organisaatioille siirtyä nopeasti päästöttömään energiaan mittakaavassa.Yhdellä virtuaalisella sähkönostosopimuksella (VPPA) voidaan turvata kymmenistä satoihin megawatteihin nettonolla sähköä 10-25 vuodeksi.Useimmissa sopimuksissa on myös rastitettu täydentävyyden ruutuun, mikä tarkoittaa uutta puhtaan energian hankintaa, joka syrjäyttää mahdollisesti vanhemmat, enemmän päästöjä aiheuttavat energialähteet.

Mikä on paras paikka tuulienergiaprojektille?

Tuulivoimahankkeissa on kuusi perusnäkökohtaa:

• Tuulen saatavuus ja halutut paikat
• Ympäristövaikutus
• Yhteisön panos ja paikallinen uusiutuvan energian tuotannon tarve
• Suotuisa politiikka osavaltion ja liittovaltion tasolla
• Maan saatavuus
• Mahdollisuus liittää sähköverkkoon

Kuten kaupalliset aurinkosähköhankkeet, myös luvat on saatava ennen tuulivoimalaitoksen aloittamista.Tämä kriittinen vaihe auttaa määrittämään, onko hanke taloudellisesti elinkelpoinen ja onko sillä suotuisa riskiprofiili.Loppujen lopuksi tavoitteena on, että kaupallisen mittakaavan tuuliprojektit toimittavat elektroneja verkkoon vuosikymmeniä eteenpäin.Rakentajan JA hankkeen taloudellisen vakaan varmistaminen takaa menestyksen sukupolvelle tai pidemmälle.