Větrné turbíny jsou strategicky umístěny na neustále větrných místech, aby jim poskytly nejlepší příležitost k generování nejvíce energie, ale kolik energie vítr vlastně vyrábět turbíny?
Všichni víme, že svět potřebuje více obnovitelných zdrojů energie – ať už stojíte kdekoli o změně klimatu, musíte čelit skutečnosti, že fosilní paliva jsou omezeným zdrojem a nakonec budou dojít. Pokud chceme žít v pohodlném světě poháněném elektřinou, který nyní děláme, musíme najít alternativní zdroje.
Mezi obnovitelné zdroje energie, které můžeme použít, patří sluneční, větrná, biomasa a geotermální energie a ačkoli žádná jednotlivá technologie nebude odpovědí, jejich sloučení pomáhá vést vpřed.
Mnoho lidí zjistilo, že přechod od tradičních energetických plánů založených na fosilních palivech k neomezenému předplatnému obnovitelné energie umožňuje okamžitý přístup k čistá energie bez velkých investic, jako jsou solární panely.
Dalším čistým zdrojem energie, který již roste po celém světě, jsou větrné turbíny. Jedná se o obrovské struktury, které jsou strategicky umístěny na věčně větrných místech, aby jim poskytly nejlepší příležitost generovat co nejvíce energie.
Ale jak vlastně fungují větrné turbíny?
Jak funguje vítr vyrobená energie?
Větrná energie se vyrábí, když využíváme sílu proudění vzduchu naší atmosféry k výrobě elektřiny. Větrné turbíny to dělají tím, že zachycují kinetickou energii větru (např. Pohybující se energie).
V současné době existují tři různé typy větrné energie, větrná energie v užitkovém měřítku, distribuovaná (malá) větrná energie a pobřežní větrná energie.
Větrná energie v průmyslovém měřítku zahrnuje turbíny všech velikostí, které dodávají energii do sítě a používají je energetické společnosti.
Větrná energie na moři je přesně to, co zní jako – to jsou obrovské větrné turbíny, které jsou postaveny na moři a generují největší množství energie.
Samozřejmě, ne veškerá elektřina procházející elektrickou sítí pochází z čistých zdrojů, jako jsou vítr a sluneční energie, většina stále pochází ze spalování paliv. Dokonce i obnovitelná paliva vynechávají škodlivé plyny, takže si musíme být vědomi toho, odkud pochází naše energie.
Možná to nevíte, ale v mnoha státech si můžete vybrat, odkud vaše energie pochází. Poskytujeme našim zákazníkům možnost zvolit si energii, která pochází z čistých zdrojů, místo škodlivých. Naši zákazníci si vybírají čistou energii a předplatný plán, který je pro ně vhodný, aby získali stabilní měsíční účet s uspokojením, že pomáhají světu zelenějšímu. Pokud byste se chtěli dozvědět více o tom, jak vám můžeme pomoci, klikněte sem.
Jak fungují větrné turbíny?
Větrné turbíny vás dovedou k hlavě relativně snadno, a často je snáze pochopíte, když o nich přemýšlíte jako o historickém větrném mlýně, který by využíval energii větru k mletí obilí.
Když vítr fouká kolem lopatky větrné turbíny, je silou zachycující jeho kinetickou energii), a tak se turbína začne otáčet. Energie je nyní považována za mechanickou energii. Stejně jako u větrného mlýna se otáčí vnitřní hřídel. Na rozdíl od tradičního větrného mlýna jsou hřídele větrných turbín připojeny k převodovce, která pomáhá masivně zvyšovat rychlost – obvykle stokrát.
Toto předení je spojeno s generátorem, který vyrábí elektřinu.
To je vše, co opravdu potřebujete vědět, ale pokud vás zajímají technické výrazy, tyto stejné prvky se nazývají stožár, gondola a rotor. Stožár podepírá rotor a gondolu a gondola obsahuje mechanické části. Stožáry nebo věže jsou duté a jsou vyrobeny převážně z oceli. Čepele jsou vyrobeny ze skleněných vláken vyztužených polyesterem, epoxidem vyztuženým skleněnými vlákny nebo epoxidy vyztuženými uhlíkovými vlákny, což je činí neuvěřitelně pevnými, ale také dostatečně lehkými na to, aby je mohly relativně jemné síly větru roztočit.
lopatky jsou podobné křídlům letadel; vítr způsobí točení turbíny se třemi lopatkami, protože síla zdvihu je větší než síla odporu. Existují tři, protože to vytváří nejlepší kompromis mezi rychlostí otáčení a mechanickou spolehlivostí.
Rotor je připojen k generátoru řadou ozubených kol, takže rychlost otáčení se zvyšuje řádově stokrát. To umožňuje generátoru vyrábět elektřinu a nemusí být příliš velké a drahé. Počítače řídí stoupání lopatek a směr, kterým směřují, aby produkovaly maximální výkon.
Většina dnešních větrných turbín na pevnině má jmenovitý výkon 2,5–3 MW (megawattů), přičemž lopatky mají délku přibližně 50 metrů, přibližně polovinu délka fotbalového hřiště. Jen před 30 lety byly lopatky dlouhé pouhých 15 metrů!
Vyrábí větrné turbíny střídavý nebo stejnosměrný proud?
Generátory elektřiny vyrábějí střídavý proud (AC).Některé turbíny obsahují převodník, který mění střídavý proud na stejnosměrný (stejnosměrný proud) a zpět, aby vyrobená elektřina odpovídala frekvenci a fázi sítě, ke které je připojena. Rozdíl mezi těmito proudy spočívá v tom, že ve střídavých proudech elektrony stále přepínají směry, zatímco ve stejnosměrných proudech proudí pouze jedním směrem.
Jaké jsou různé typy větrných turbín?
Zdaleka nejběžnějším typem generátoru větrných turbín je větrná turbína s vodorovnou osou (HAWT). To je ten, který se stal běžným jevem buď jako jednotlivci a malé skupiny, nebo ve velkém počtu na větrných farmách. Připomínají vrtule letadla na věži.
Na druhé straně byly popsány turbíny se svislou osou, které vypadají jako mlátičky vajec. Turbíny s vertikální osou mají obvykle dva lopatky připojené nahoře a dole na vzpřímeném rotoru. Mohou být poměrně velké, ale vyšly z módy, protože nejsou tak účinné jako turbíny s horizontální osou.
Existuje několik dalších, které byly vyřazeny jako nižší, nebo jsou stále ve fázi prototypu, včetně vzdušná větrná turbína vyvíjená společností Altaeros Energies. Tato větrná turbína je trochu jako kříženec balónu a větrné turbíny a byla by teoreticky mnohem vizuálně přitažlivější možností, protože by nenarušila krajinu. Pouze čas ukáže, zda je některá z nich životaschopnou alternativou k HAWT, které se nyní používají po celém světě.
Jak větrné turbíny produkují energii?
Větrná turbína je navržena k přeměně kinetické energie vítr na elektřinu. Lopatkový rotor je připojen k generátoru řadou ozubených kol, takže se rychlost otáčení zvyšuje řádově stokrát. To umožňuje generátoru vyrábět elektřinu, aniž by byl příliš velký nebo drahý. Elektřina vyrobená větrnou turbínou se běžně přenáší do energetické sítě.
Jaký je nejúčinnější typ větrné turbíny?
Od roku 2020 je lídrem v oblasti účinnosti větrné turbíny velký, třílistý design s vodorovnou osou, a proto bylo nasazeno více než 300 000. Aerodynamické lopatky generují více elektřiny než jakákoli jiná konstrukce, a to jednak proto, že vyrobený výtah pohybuje lopatkami rychleji a každá lopatka se pohybuje „čistým“ vzduchem.
Také proto, že počítače ovládají orientaci lopatek, vždy pracují na svém optimálním potenciálu. Návrhy svislé osy a další návrhy vodorovné osy nemohou konkurovat.
Další výhodou třílistého HAWT je, že se zvětšují velmi dobře, mnohem lépe, ve skutečnosti než alternativy. Velké turbíny generují stejně velké množství elektřiny, což je pro výrobu elektřiny v komunálním sektoru životně důležité.
Kolik energie vyrábí větrná turbína?
Moderní větrná turbína začíná vyrábět elektřinu, když rychlost větru dosáhne 6–9 mil za hodinu (mph), a musí se vypnout, pokud překročí 88,5 km za hodinu, když by její mechanismus mohl být vystaven poškození. Takže mohou generovat elektřinu po většinu času, někdy jindy musí b Vypnutí.
Existuje také snížení způsobené nevyhnutelnou neúčinností mechanismu, většina větrných turbín pracuje s účinností kolem 30% – 40%, i když to může za ideálních větrných podmínek vzrůst na 50%.
Předpokládá se, že průměrná pobřežní větrná turbína o výkonu 2,5 – 3 megawatty může každý rok vyprodukovat více než 6 milionů kWh. Pobřežní turbína o výkonu 3,6 MW to může zdvojnásobit.
Kolik energie vyrábí větrná turbína na jednu rotaci?
Větrné turbíny se zvětšují a neustále produkují více a více elektřiny. V roce 2018 švédský energetický gigant Vattenfall nainstaloval u pobřeží Skotska první z 11 svých 8,8 MW turbín vyrobených společností Vestas. Tyto kolosální turbíny mají celkovou výšku 191 metrů (627 stop) a každá lopatka je dlouhá 80 metrů (262 stop). Podle projektového manažera evropského centra pro zavádění větrných elektráren Adama Ezzamela „„ jediné otočení lopatek může na jeden den napájet průměrný domov ve Velké Británii. “
Může 1 větrná turbína napájet dům?
Existují alternativy k monsterům větrných turbín používaných k výrobě elektřiny v průmyslovém měřítku. Malé větrné turbíny o výkonu 100 kilowattů nebo méně lze použít k přímému napájení domácnosti nebo malé firmy. Mohou vyrábět energii ve stejném jako solární panely, protože energii lze akumulovat pro použití v bateriích a měla by být schopná napájet dům nebo místo podnikání ve větrném dni. Problém nastává, když vítr klesá několik dní v kuse nebo stoupá příliš vysoko aby větrná turbína fungovala, aniž by se poškodila.
Druhým, větším problémem je, že instalace větrné turbíny nebo solárních panelů stojí obrovské náklady. Jednodušším řešením je jednoduše přepnout váš energetický plán na fosilní paliva doma nebo v kanceláři na neomezené předplatné čisté energie. To umožní fo Okamžité úspory a neplatí se žádný zřizovací poplatek.
Přestože se instalace solárních panelů nebo větrné turbíny může z dlouhodobého hlediska vyplatit, nejedná se o finanční investici, kterou může mnoho lidí udělat.
Pokud se rozhodnete pro instalaci, turbíny mohou být namontovány na střechu nebo samostatně, v závislosti na situaci. Ve velmi vzácných případech může být přebytečná vyrobená elektřina přiváděna do sítě a ve skutečnosti vydělávat peníze pro majitele (stejně jako solární panely).
Toto je rostoucí odvětví trhu (můžete si je dokonce koupit na Amazon) a časem mohou být stejně důležité jako větrné farmy, protože hledáme levnější udržitelné zdroje energie.
Skvělá věc na větru je, že je zdarma a je toho spousta! Očekává se, že síla větru může nakonec zajistit až 50% energetické potřeby. Již téměř polovina dánské elektřiny pochází z větru. Na konci roku 2018 dosáhla celosvětová kapacita větrné elektřiny téměř 600 gigawattů, přičemž USA přispěly 96 665 MW. Americká energetická informační agentura odhaduje, že dalších 14 300 MW větrné energie bude online v roce 2020.
Větrná energie není úplnou odpovědí na energetické potřeby světa, ale již nyní hraje důležitou roli při pomoci přizpůsobíme se čistší a udržitelnější budoucnosti.