Vēja turbīnu ģeneratora jauns risinājums brīvas enerģijas jaudai

Kas ir vēja enerģija?

Cilvēki tūkstošiem gadu ir izmantojuši vēja spēku. Vējš ir pārvietojis laivas gar Nīlas upi, sūknētu ūdeni un slīpētu graudu, atbalstītu pārtikas ražošanu un daudz ko citu. Mūsdienās dabisko gaisa plūsmu kinētiskā enerģija un spēks, ko sauc par vēju, tiek izmantoti masīvā mērogā, lai radītu elektrību. Vientuļš mūsdienu jūras vēja turbīna var radīt vairāk nekā 8 megavatu (MW) enerģijas, pietiekami, lai gadu tīrītu gandrīz sešas mājas. Krasta vēja ģeneratoru ģeneratori rada simtiem megavatu, padarot vēja enerģiju par vienu no rentablākajiem, tīrākajiem un viegli pieejamajiem enerģijas avotiem uz planētas.

Vēja enerģija ir viszemākā izmaksu lielā mēroga atjaunojamās enerģijas avots, un tas ir lielākais atjaunojamās enerģijas avots ASV šodien. Ir gandrīz 60 000 vēja turbīnu ar kopējo ietilpību 105 583 megavatu (MW). Tas ir pietiekami, lai darbinātu vairāk nekā 32 miljonus māju!

Papildus tam, ka vēja enerģijas risinājumi palīdz arī būtiskas lomas spēlēšanai mūsu enerģijas piegādē, palīdz arī komerciāliem uzņēmumiem sasniegt atjaunojamus mērķus un pilnvaras uzticamai, tīrai enerģijai.

Vēja enerģijas priekšrocības:

1. Vēja turbīnas parasti atmaksā mūža oglekļa emisijas, kas saistītas ar viņu izvietošanu mazāk nekā gada laikā, pirms tam nodrošina līdz 30 gadu elektrības ražošanai līdz 30 gadiem.
2. Vēja enerģija palīdz samazināt oglekļa dioksīda emisijas - 2018. gadā tā izvairījās no 201 miljonu tonnu C02 emisiju.
3. Vēja enerģija nodrošina nodokļu ieņēmumus kopienām, kurās tiek uzņemti projekti. Piemēram, valsts un vietējie nodokļu maksājumi no vēja projektiem Teksasā bija 237 miljoni USD.
4. Vēja nozare atbalsta darba vietu radīšanu, it īpaši būvniecības laikā. Nozare 2018. gadā atbalstīja 114 000 darba vietu visā ASV.
5. Vēja enerģija nodrošina vienmērīgu, papildu ieņēmumu avotu: vēja projekti katru gadu maksā vairāk nekā 1 miljardu USD valsts un pašvaldībām un privātajiem zemes īpašniekiem.

Kā izskatās vēja enerģijas projekts?

Vēja projekts vai ferma attiecas uz lielu skaitu vēja turbīnu, kas ir būvētas tuvu viens otram un darbojas līdzīgi kā elektrostacija, nosūtot elektrību uz režģi.

Projekts Frontier Wind Power I Kay County, Okla, darbojas kopš 2016. gada, un tas tiek paplašināts ar Project Wind Power II projektu. Kad I un II robeža ir pabeigta, kopumā radīs 550 megavatu vēja enerģijas - pietiekami, lai darbinātu 193 000 māju.

Kā darbojas vēja turbīnas?

Jaudu rada rotējošas vēja turbīnas, kas izmanto kustīgā gaisa kinētisko enerģiju, kas tiek pārveidota par elektrību. Pamatideja ir tāda, ka vēja turbīnas izmanto asmeņus, lai savāktu vēja potenciālu un kinētisko enerģiju. Vējš pagriež asmeņus, kas griežas ar rotoru, kas ir savienots ar ģeneratoru, lai radītu elektrisko enerģiju.

Lielākajai daļai vēja turbīnu ir četras pamata detaļas:

• Lāpstiņas ir piestiprinātas pie rumbas, kas griežas, asmeņi pagriežoties. Lāpstiņas un rumba kopā veido rotoru.
• Nacelle atrodas pārnesumkārba, ģenerators un elektriskie komponenti. \
• Tornis tur rotora asmeņus un ģenerēšanas aprīkojumu augstu virs zemes.
• Fonds tur turbīnu vietā uz zemes.

Vēja turbīnu veidi:

Lielas un mazas turbīnas ietilpst divās pamat kategorijās, pamatojoties uz rotora orientāciju: horizontālo asi un vertikālās ass turbīnas.

Horizontālās ass turbīnas mūsdienās ir visbiežāk izmantotā vēja turbīnas tips. Šāda veida turbīna ienāk prātā, attēlojot vēja spēku, ar asmeņiem, kas izskatās daudz kā lidmašīnas dzenskrūve. Lielākajai daļai no šīm turbīnām ir trīs asmeņi, un jo garāks ir turbīna un jo garāks asmens, parasti tiek ģenerēta vairāk elektrības.

Vertikālas ass turbīnas izskatās daudz vairāk kā Eggbeater, nevis lidmašīnas dzenskrūve. Šo turbīnu asmeņi ir piestiprināti gan vertikālā rotora augšdaļā, gan apakšā. Tā kā vertikālās ass turbīnas nedarbojas tik labi kā horizontālie kolēģi, šodien tās ir daudz retāk.

Cik daudz elektrības rada turbīna?

Tas ir atkarīgs. Turbīnas lielums un vēja ātrums caur rotora asmeņiem nosaka, cik daudz elektrības tiek ražots.

Pēdējā desmitgadē vēja turbīnas ir kļuvušas garākas, ļaujot veidot garākus asmeņus un iespēju izmantot labākus vēja resursus, kas pieejami augstākā augstumā.

Raugoties perspektīvā: vēja turbīna ar apmēram 1 megavatu jaudu var radīt pietiekami daudz tīras enerģijas apmēram 300 mājām katru gadu. Vēja turbīnas, ko izmanto sauszemes vēja parkām, parasti rada no 1 līdz gandrīz 5 megavatiem. Lai sāktu ražot elektrību, vēja ātrumam parasti jābūt aptuveni 9 jūdzēm stundā vai vairāk, lai lielākajai daļai komunālo pakalpojumu lieluma vēja turbīnu.

Katrs vēja turbīnas veids spēj radīt maksimālo elektrību vēja ātruma diapazonā, bieži no 30 līdz 55 jūdzēm stundā. Tomēr, ja vējš pūš mazāk, ražošana parasti samazinās ar eksponenciālu ātrumu, nevis pilnībā apstājas. Piemēram, radītās enerģijas daudzums samazinās par astoņu koeficientu, ja vēja ātrums samazinās uz pusi.

Vai jums vajadzētu apsvērt vēja enerģijas risinājumus?

Vēja enerģijas ražošana joprojām ir viena no jebkura enerģijas avota mazākajām oglekļa pēdām. Tam ir būtiska loma mūsu tautas enerģijas piegādes nākotnē, atbalstot mūsu pasaules enerģijas pāreju un pieaugošo ilgtspējīgu enerģijas resursu pieprasījumu.

Vējš ir arī viena no labākajām metodēm korporācijām, universitātēm, pilsētām, komunālajiem pakalpojumiem un citām organizācijām, lai ātri pārietu uz enerģiju bez emisijām. Viens virtuālās enerģijas pirkšanas līgums (VPPA) 10 līdz 25 gadus var nodrošināt desmitiem līdz simtiem megavatu neto nulles elektrības. Lielākā daļa nolīgumu arī atzīmē lodziņu, lai iegūtu papildinājumu, kas nozīmē, ka neto jaunais tīras enerģijas iegūšana tiek pārvietota potenciāli vecākiem, augstāk izstarojošiem enerģijas avotiem.

Kāda ir labākā vieta vēja enerģijas projektam?

Vēja enerģijas projektiem ir seši pamata apsvērumi:

• Vēja pieejamība un vēlamās vietas
• Ietekme uz vidi
• Sabiedrības ieguldījums un vietējā vajadzība pēc atjaunojamās enerģijas ražošanas
• Labvēlīga politika valsts un federālā līmenī
• Zemes pieejamība
• Spēja izveidot savienojumu ar strāvas režģi

Tāpat kā komerciālie saules enerģijas PV projekti, arī atļaujas ir jāsniedz pirms vēja enerģijas uzstādīšanas. Šis kritiskais solis palīdzēs noteikt, vai projekts ir finansiāli dzīvotspējīgs un tam ir labvēlīgs riska profils. Galu galā mērķis ir panākt, lai komerciālā mēroga vēja projekti piegādātu elektronus uz režģi nākamajām desmitgadēm. Būvnieka un projekta nodrošināšana ir finansiāli pamatota, nodrošinās panākumus paaudzē vai vairāk.