Sisältö
- Kuinka nykyaikaiset tuulivoimalat toimivat
- Kuinka mitata tuotantokapasiteettia
- Tuulipuistojen suunnitteluun liittyvät näkökohdat
- Tuulienergian edut ja haitat
Tuulen energia tulee ilmakehän epätasaisesta auringonlämmöstä. Tuulen käyttö energiaan menee takaisin varhaisimpiin purjelaivoihin. Maalla tuulimyllyt sovelsivat purjeiden periaatetta pyörivään akseliin tuulen mekaanisen energian satoa varten mekaanisen voiman tuottamiseksi. Maatilojen pienissä tuulimyllyissä käytetään vesipumppuja, ja jotkut kytkettiin autogeneraattoreihin sähkön tuottamiseksi tilalla ennen sähkönjakeluverkon rakentamista. Nyt valtavat tuulivoimalat tarjoavat voimaa tälle verkolle.
Kuinka nykyaikaiset tuulivoimalat toimivat
Nykyaikaisen tuuliturbiinin peruskomponentit sisältävät roottorin lavat, jotka on kiinnitetty pienenopeuksiseen akseliin, ja vaihdelaatikon, joka yhdistää pienenopeuksisen akselin suurnopeusakseliin, joka kääntää generaattorin. Jarru suojaa järjestelmää liialliselta nopeudelta yli 88 kilometrin tunnissa (55 mailia tunnissa) olevissa tuulissa. Varsinaista turbiinia ei ole. Järjestelmä seisoo korkealla tornissa, jossa on "suunta-asema" ohjaamaan turbiinin kohtaamista suuntaa, kuten energiaministeriö on kuvannut. Anemometri mittaa tuulen nopeutta, ja ohjain käynnistää tai pysäyttää järjestelmän mitatun tuulen nopeuden mukaan.
Kuinka mitata tuotantokapasiteettia
Tuuliturbiinien koko vaihtelee sovelluksen mukaan, vaihtelemalla yksittäisistä koteista tuulipuistoihin sijoitettuihin hyötykäyttöisiin turbiineihin. Tuulienergia-säätiö selittää, kuinka tuotantokapasiteetti vaihtelee roottorien pyyhkimän alueen neliökuvien mukaan, tuulen nopeuden ja jopa ilman tiheyden mukaan lämpötilan ja korkeuden vaihtelujen vuoksi. Tuulen käytettävissä oleva energia kasvaa nopeuden kuutiolla - toisin sanoen tuulen nopeuden kaksinkertainen lisäys tuottaa kahdeksankertaisen voiman. Turbiinien kapasiteetin tarkin mitta tietyllä alueella on turbiinin tuottama "ominaistuotto" vuodessa.
Tuulipuistojen suunnitteluun liittyvät näkökohdat
Tuulipuiston valinta ja suunnittelu vaatii useita vaiheita ja huomioita, kuten World Wind Energy Association on kuvannut. Ensin tulevat oikeudelliset kysymykset, kuten lupamenettelyt, ja sitten maakohtaiset kysymykset, kuten tuulen määrä ja maan laatu tukemaan turbiinitorneja ja fyysinen läheisyys olemassa oleviin sähköverkkoihin. Maa-alue on vuokrattava, ja sopimukset on saatava kiinteistön tuotetun sähkön myymiseksi. Bloomberg Business raportoi tuulentuotantokapasiteetin tyhjäkäynnistä Kiinassa, koska verkoilla ei ole kykyä ottaa vastaan energiaa, jota tuottavat muuten lupaavissa kohteissa sijaitsevat laitokset saatavan tuulen perusteella.
Tuulienergian edut ja haitat
Tuulivoiman tärkein etu on liikkuvasta ilmasta vapaan energian saatavuus ilman polttoaineen aiheuttamaa pilaantumista. Suurin haittapuoli on tuulien epäluotettavuus; kun tuuli ei puhalta, investoinnit turbiineihin eivät kannatu ja verkon on toimittava ajoittaisen virtalähteen ympärillä. Järjestelmät, jotka eivät ole sähköverkossa, tarvitsevat akun, kuten akun, tuotetun sähkön pitämiseksi, kun tuulta ei ole tarpeeksi. National Geographic raportoi siivekästä villieläimiä tappavien turbiinien ongelmista ja ongelmista uusien mallien hyväksymisessä ongelmien ratkaisemiseksi. Turbiinien melu ja jopa varjot aiheuttavat myös ongelmia.