Tuuliturbiinigeneraattori-uusi ratkaisu ilmaiseksi energiatehoon

Mikä on tuulienergia?

Ihmiset ovat käyttäneet tuulen voimaa tuhansien vuosien ajan. Tuuli on siirtänyt veneitä Niilin joen varrella, pumpattu vettä ja jauhettu vilja, tukenut elintarvikkeiden tuotantoa ja paljon muuta. Nykyään tuulen kutsuttujen luonnollisten ilmavirtojen kineettinen energia ja voima valjastetaan massiivisessa mittakaavassa sähkön luomiseksi. Yksi, nykyajan offshore-tuuliturbiini voi tuottaa yli 8 megawattia (MW) energiaa, riittää, jotta se voi puhdistaa lähes kuusi kotia vuodessa. Maalla sijaitsevat tuulipuistot tuottavat satoja megawatteja, mikä tekee tuulienergiasta yhden kustannustehokkaimmista, puhtaimmista ja helposti saatavissa olevista energialähteistä planeetalla.

Tuulivoima on alhaisimman suuren mittakaavan uusiutuvan energian lähde ja se on nykyään suurin uusiutuvan energian lähde. Tuuliturbiinia on lähes 60 000, joiden yhdistetty kapasiteetti on 105 583 megawattia (MW). Se riittää yli 32 miljoonan kodin valtuuttamiseen!

Tuulenergiaratkaisut auttavat elintärkeää roolia energian tarjonnassa myös kaupallisten yritysten saavuttamisessa uusiutuvia tavoitteita ja valtuutuksia luotettavan, puhtaan energian suhteen.

Tuulienergian edut:

1. Tuuliturbiinit maksavat tyypillisesti takaisin niiden käyttöönottoon liittyvät hiilidioksidipäästöt alle vuodessa, ennen kuin ne tarjoavat jopa 30 vuotta käytännöllisesti katsoen hiilittomia sähköntuotantoja.
2. Tuulenergia auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä - vuonna 2018 se vältti 201 miljoonaa tonnia C02 -päästöjä.
3. Tuulienergia tarjoaa verotuloja yhteisöille, jotka isännöivät hankkeita. Esimerkiksi Texasin tuulenprojektien valtion ja paikalliset veronmaksut olivat 237 miljoonaa dollaria.
4. Tuulen teollisuus tukee työpaikkojen luomista, etenkin rakentamisen aikana. Teollisuus tuki 114 000 työpaikkaa Yhdysvalloissa vuonna 2018.
5. Tuulienergia tarjoaa tasaisen, täydentävän tulolähteen: Tuuliprojektit maksavat yli miljardi dollaria valtion ja paikallishallinnoille ja yksityisille maanomistajille vuosittain.

Miltä tuulivoimaprojekti näyttää?

Tuulenprojekti tai maatila viittaa suureen määrään tuuliturbiineja, jotka on rakennettu lähelle toisiaan ja toimivat paljon kuin voimalaitos, lähettämällä sähköä verkkoon.

Frontier Wind Power I -projekti Kay Countyssa, Okla., On ollut toiminnassa vuodesta 2016 lähtien, ja sitä laajennetaan Frontier Wind Power II -projektin avulla. Kun Frontier I ja II on valmis, ne tuottavat yhteensä 550 megawattia tuulienergiaa - tarpeeksi 193 000 kotia.

Kuinka tuuliturbiinit toimivat?

Virta syntyy pyörivien tuuliturbiinien kautta, jotka valjastavat liikkuvan ilman kineettisen energian, joka muuttuu sähköksi. Perusajatuksena on, että tuuliturbiinit käyttävät teriä tuulen potentiaalin ja kineettisen energian keräämiseen. Tuuli kääntää terät, jotka pyörittävät roottoria, joka on kytketty generaattoriin sähköenergian luomiseksi.

Useimmissa tuuliturbiineissa on neljä perusosaa:

• Terät on kiinnitetty napaan, joka pyörii terien kääntyessä. Terät ja napa tekevät yhdessä roottorin.
• Nacellessa on vaihdelaatikko, generaattori ja sähkökomponentit. \
• Torni pitää roottorin terät ja tuotantolaitteet korkealla maanpinnan yläpuolella.
• Säätiö pitää turbiinin paikallaan maassa.

Tuuliturbiinien tyypit:

Suuret ja pienet turbiinit jakautuvat kahteen perusluokkaan, jotka perustuvat roottorin suuntaan: vaaka-akseli ja pystysuora akselin turbiinit.

Vaaka-akselin turbiinit ovat ylivoimaisesti yleisimmin käytetty tuuliturbiinityyppi. Tämän tyyppinen turbiini tulee mieleen tuulen voiman kuvaamisessa, terät, jotka näyttävät paljon lentokoneen potkurilta. Suurimmalla osalla näistä turbiineista on kolme terää, ja mitä korkeampi turbiini ja mitä pidempi terä, sitä tyypillisesti sitä enemmän sähköä syntyy.

Pystysuuntainen akselin turbiinit näyttävät paljon enemmän munavälin kuin lentokoneen potkurilta. Näiden turbiinien terät on kiinnitetty pystysuoran roottorin ylä- että alaosaan. Koska pystysuora akselin turbiinit eivät toimi yhtä hyvin kuin niiden vaakasuorat kollegansa, nämä ovat nykyään paljon vähemmän yleisiä.

Kuinka paljon sähköä turbiini tuottaa?

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

Viimeisen vuosikymmenen aikana tuuliturbiineista on tullut korkeampaa, mikä mahdollistaa pidemmät terät ja kyvyn hyödyntää parempia tuulivaroja, joita on saatavana korkeammissa korkeuksissa.

Asioiden asettaminen näkökulmaan: Tuuliturbiini, jolla on noin 1 megawatti voimaa, voi tuottaa tarpeeksi puhdasta energiaa noin 300 kodille vuosittain. Maallapohjaisissa tuulipuistoissa käytetyt tuuliturbiinit tuottavat tyypillisesti 1-lähes 5 megawattia. Tuulen nopeuksien on tyypillisesti oltava noin 9 mailia tunnissa tai enemmän useimpien hyötykokoisten tuuliturbiinien aloittamiseksi sähkön tuottamiseksi.

Jokainen tuuliturbiinityyppi pystyy tuottamaan suurimman sähkön tuulen nopeuden alueella, usein välillä 30–55 mailia tunnissa. Jos tuuli puhaltaa kuitenkin vähemmän, tuotanto vähenee tyypillisesti eksponentiaalisella nopeudella sen sijaan, että pysähtyisi kokonaan. Esimerkiksi syntyneen energian määrä pienenee kertoimella kahdeksan, jos tuulen nopeus putoaa puoleen.

Pitäisikö sinun harkita tuulienergiaratkaisuja?

Tuulivoiman tuotanto on edelleen minkä tahansa energialähteen pienimpiä hiilijalanjälkiä. Sillä on olennainen rooli kansakuntamme energian tarjonnan tulevaisuudessa, joka tukee maailman energian siirtymistä ja kestävien energiavarojen kasvavaa kysyntää.

Wind on myös yksi parhaimmista menetelmistä yrityksille, yliopistoille, kaupunkeille, apuohjelmille ja muille organisaatioille siirtyäkseen nopeasti päästövapaaseen energiaan mittakaavassa. Yksi virtuaalinen energian hankintasopimus (VPPA) voi varmistaa kymmeniä satoja netto -nolla -sähkön megawatteja 10-25 vuodeksi. Useimmat sopimukset merkitsevät myös ruudun lisäykseen, mikä tarkoittaa netto-uusi puhtaan energian hankinta, joka syrjäyttää mahdollisesti vanhemmat, korkeamman säteilevät energialähteet.

Mikä on paras sijainti tuulienergiaprojektille?

Tuulienergiaprojekteissa on kuusi perusnäkökohtaa:

• Tuulen saatavuus ja halutut paikat
• Ympäristövaikutukset
• Yhteisön panos ja paikallinen tarve uusiutuvan energian tuottamiseen
• Suotuisat politiikat osavaltion ja liittovaltion tasolla
• Maan saatavuus
• Kyky muodostaa yhteyden sähköverkkoon

Aivan kuten kaupalliset aurinkoenergiaprojektit, myös luvat on varmistettava ennen tuulivoiman asennuksen alkamista. Tämä kriittinen vaihe auttaa selvittämään, onko projekti taloudellisesti kannattava ja siinä on suotuisa riskiprofiili. Loppujen lopuksi tavoitteena on, että kaupalliset tuuliprojektit toimittavat elektroneja verkkoon tulevina vuosikymmeninä. Rakentajan ja projektin varmistaminen ovat taloudellisesti järkeviä varmistaa menestyksen sukupolvelle tai enemmän.