Tuuliturbiinit on sijoitettu strategisesti ikuisesti tuulisiin paikkoihin, jotta heille olisi paras mahdollisuus tuottaa eniten energiaa, mutta kuinka paljon energiaa tuuli tuottaa todella turbiinituotantoa?
Me kaikki tiedämme, että maailma tarvitsee enemmän uusiutuvia energialähteitä – missä tahansa seisot ilmastonmuutoksen suhteen, sinun on kohdattava tosiasia, että fossiiliset polttoaineet ovat rajallinen voimavara ja lopulta, loppua. Jos haluamme elää mukavassa sähkökäyttöisessä maailmassa, jota teemme nyt, meidän on löydettävä vaihtoehtoisia lähteitä.
Joitakin uusiutuvista energialähteistä, joita voimme käyttää, ovat aurinko, tuuli, biomassa ja maalämpö, ja vaikka mikään yksittäinen tekniikka ei ole ratkaisu, kaikkien yhdistäminen auttaa eteenpäin.
Monet ihmiset ovat huomanneet, että siirtyminen fossiilisilla polttoaineilla toimivista perinteisistä energiasuunnitelmista rajoittamattomiin uusiutuvan energian liittymiin mahdollistaa välittömän pääsyn puhdasta energiaa ilman suuria investointeja esimerkiksi aurinkopaneeleihin.
Toinen puhdas energialähde, joka on jo kasvanut ympäri maailmaa, on tuuliturbiinit. Nämä ovat valtavia rakenteita, jotka on sijoitettu strategisesti ikuisesti tuulisiin paikkoihin, jotta ne saisivat parhaan mahdollisuuden tuottaa eniten energiaa.
Mutta miten tuuliturbiinit todella toimivat?
Miten tuuli on tuotettu energia?
Tuulienergia syntyy, kun hyödynnämme ilmakehämme ilmavirran voimaa sähkön luomiseksi. Tuuliturbiinit tekevät tämän sieppaamalla tuulen kineettisen energian (esim. Liikkuva energia).
Tällä hetkellä on olemassa kolme erilaista tuulienergiatyyppiä, hyödyllisyysasteinen tuulivoima, hajautettu (pieni) tuulivoima ja offshore-tuulivoima.
Hyödyllisyysasteinen tuulivoima sisältää kaikenkokoisia turbineja, jotka toimittavat voimansa verkkoon ja joita yleishyödylliset yritykset käyttävät.
Merituulivoimaa kuulostaa tarkalleen. kuten – nämä ovat valtavia tuulivoimaloita, jotka on rakennettu merelle ja tuottavat eniten energiaa.
Kaikki sähköverkon läpi kulkeva sähkö ei tietenkään tule puhtaista lähteistä, kuten tuuli ja aurinko, suurin osa se tulee edelleen polttoaineiden polttamisesta. Jopa uusiutuvissa polttoaineissa ei ole haitallisia kaasuja, joten meidän on oltava tietoisia siitä, mistä energiamme tulee.
Et ehkä tiedä tätä, mutta monissa osavaltioissa voit valita, mistä energiasi tulee. Annamme asiakkaillemme mahdollisuuden valita puhtaista lähteistä peräisin oleva energia haitallisten sijaan. Asiakkaamme valitsevat puhtaan energian ja heille sopivan tilaussuunnitelman, jotta he saavat vakaan kuukausilaskun tyytyväisenä, että he auttavat maailmaa vihreämmäksi. Jos haluat lisätietoja siitä, miten voimme auttaa sinua, napsauta tätä.
Kuinka tuuliturbiinit toimivat?
Tuuliturbiinit ovat suhteellisen helppoja päästä päähän, ja ymmärretään usein helpommin, kun ajattelet niitä kuin historiallinen tuulimylly, joka käyttäisi tuulienergiaa viljan jauhamiseen.
Kun tuuli puhaltaa tuuliturbiinin terän ohi, voima tarttuu siihen (tämä on kutsutaan kineettisen energian sieppaamiseksi), ja turbiini alkaa pyöriä. Energiaa pidetään nyt mekaanisena energiana. Aivan kuten tuulimyllyssä, tämä kääntää sisäisen akselin. Toisin kuin perinteinen tuulimylly, tuuliturbiiniakselit on kytketty vaihdelaatikkoon, mikä auttaa lisäämään nopeutta massiivisesti – tyypillisesti 100 kertaa enemmän.
Tämä kehruu on kytketty generaattoriin, joka tuottaa sähköä.
Se on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää, mutta jos olet kiinnostunut teknisistä termeistä, näitä samoja elementtejä kutsutaan mastoksi, naselliksi ja roottoriksi. Masto tukee roottoria ja helmiä, ja nauha sisältää mekaaniset osat. Mastot tai tornit ovat onttoja ja valmistettu pääasiassa teräksestä. Terät on valmistettu lasikuitusta, joka on vahvistettu polyesterillä, lasikuituvahvisteisella epoksilla tai hiilikuituvahvisteisella epoksilla, mikä tekee niistä uskomattoman vahvoja, mutta myös riittävän kevyitä suhteellisen lempeille tuulivoimalle, jotta ne pyöritä. terät ovat paljon kuin lentokoneen siivet; tuuli saa kolmilapaisen turbiinin pyörimään, koska nostovoima on suurempi kuin vetovoima. Niitä on kolme, koska tämä tuottaa parhaan mahdollisen kompromissin pyörimisnopeuden ja mekaanisen luotettavuuden välillä.
Roottori on kytketty generaattoriin hammaspyöräsarjan kautta siten, että pyörimisnopeus kasvaa noin 100 kertaa. Tämä antaa generaattorille mahdollisuuden tuottaa sähköä eikä olla liian suuri ja kallis. Tietokoneet hallitsevat siipien korkeutta ja suuntaa, johon ne osoittavat maksimaalisen tehon tuottamiseksi.
Suurimman osan maalla sijaitsevista tuuliturbiinien teho on nykyään 2,5-3 MW (megawattia), terien pituus on noin 50 metriä, noin puolet jalkapallokentän pituus. Vain 30 vuotta sitten terät olivat vain 15 metriä pitkiä!
tuottavatko tuuliturbiinit vaihtovirtaa vai tasavirtaa?
Sähkögeneraattorit tuottavat vaihtovirtaa (AC).Jotkut turbiinit sisältävät muuntimen, joka vaihtaa vaihtovirran tasavirtaan (tasavirta) ja takaisin, jotta tuotettu sähkö vastaa sen verkon taajuutta ja vaihetta, johon se on kytketty. Näiden virtojen ero on se, että vaihtovirrassa elektronit pitävät vaihtosuuntaa, kun taas tasavirrassa ne virtaavat vain yhteen suuntaan.
Mitkä ovat erityyppiset tuuliturbiinit?
Ylivoimaisesti yleisin tuuliturbiinigeneraattorityyppi on vaaka-akselinen tuuliturbiini (HAWT). Tästä on tullut yleinen näky joko yksilöinä ja pieninä ryhminä tai suurina määrinä tuulipuistoissa. Ne muistuttavat tornissa olevaa lentokoneen potkuria.
Pystysuoran akselin turbiinien on puolestaan kuvattu näyttävän munankuulijoilta. Pystyakseliturbiinien tyypillisesti kaksi terää on kiinnitetty pystysuoran roottorin ylä- ja alaosaan. Ne voivat olla melko suuria, mutta ne ovat menneet muodista, koska ne eivät ole yhtä tehokkaita kuin vaaka-akseliset turbiinit.
On monia muita, jotka on hylätty huonompina tai ovat edelleen prototyyppivaiheessa, mukaan lukien Altaeros Energiesin kehittämään ilmassa sijaitsevaan tuuliturbiiniin. Tämä tuuliturbiini on vähän kuin risteytys ilmapallon ja tuuliturbiinin välillä, ja se olisi teoriassa paljon visuaalisesti houkuttelevampi vaihtoehto, koska ne eivät häiritsisi maisemaa. Ainoa aika kertoo, ovatko jotkut näistä toteuttamiskelpoisia vaihtoehtoja HAWT-laitteille, joita käytetään nyt ympäri maailmaa.
Kuinka tuuliturbiinit tuottavat energiaa?
Tuuliturbiini on suunniteltu muuntamaan energian kineettinen energia. tuulen sähköä. Teräinen roottori on kytketty generaattoriin hammaspyöräsarjan kautta siten, että pyörimisnopeus kasvaa noin 100 kertaa. Tämän avulla generaattori voi tuottaa sähköä, vaikka se ei ole liian suuri tai kallis. Tuuliturbiinin tuottama sähkö siirretään yleisesti sähköverkkoon.
Mikä on tehokkain tuuliturbiinityyppi?
Vuodesta 2020 lähtien tuuliturbiinin hyötysuhdejohtaja on suuri, kolmilapainen, vaaka-akselinen muotoilu, minkä vuoksi yli 300 000 on otettu käyttöön. Aerodynaamiset terät tuottavat enemmän sähköä kuin mikään muu muotoilu, sekä siksi, että tuotettu hissi liikkuu teriä nopeammin, ja jokainen terä liikkuu ”puhtaan” ilman läpi.
Koska tietokoneet ohjaavat terien suuntaa, ne pystysuorat akselirakenteet ja muut vaaka-akselirakenteet eivät voi kilpailla.
Kolmen terän HAWT: n toinen etu on, että ne skaalautuvat erittäin hyvin, paljon paremmin, itse asiassa Suuret turbiinit tuottavat yhtä suuria määriä sähköä, mikä on elintärkeää sähkölaitosten mittakaavassa.
Kuinka paljon energiaa tuuliturbiini tuottaa?
Moderni tuuliturbiini alkaa tuottaa sähköä, kun tuulen nopeus saavuttaa 6-9 mailia tunnissa (mph), ja se on sammutettava, jos se ylittää 55 mph (88,5 kilometriä tunnissa), kun sen mekanismi olisi vaarassa vahingoittua. Joten, vaikka ne voivat tuottaa sähköä suurimman osan ajasta, on toisinaan heidän on b Sammutus.
Mekanismiin liittyvät väistämättömät tehottomuudet johtavat myös vähennykseen, useimmat tuuliturbiinit toimivat noin 30–40%: n hyötysuhteella, vaikka ihanteellisissa tuuliolosuhteissa tämä voi nousta 50%: iin.
Lasketaan, että keskimääräinen 2,5 – 3 megawatin maalla sijaitseva tuuliturbiini voi tuottaa yli 6 miljoonaa kWh vuodessa. 3,6 MW: n offshore-turbiini saattaa kaksinkertaistaa sen.
Kuinka paljon voimaa tuuliturbiini tuottaa kierrosta kohti?
Tuuliturbiinit kasvavat ja tuottavat jatkuvasti enemmän sähköä. Vuonna 2018 ruotsalainen energiajätti Vattenfall asensi Skotlannin rannikolle ensimmäisen 11 Vestasin valmistamasta 8,8 MW: n turbiinistaan. Näiden valtavien turbiinien kokonaiskorkeus on 191 metriä (627 jalkaa), ja kukin terä on 80 metriä pitkä. European Offshore Wind Deployment Center -projektipäällikön Adam Ezzamelin mukaan ”vain yksi terien kierto voi käyttää keskimääräistä Ison-Britannian taloa päivässä.”
Voiko yksi tuuliturbiini käyttää taloa?
On olemassa vaihtoehtoja tuulivoimalaitoksille, joita käytetään sähkön tuottamiseen hyödyllisessä mittakaavassa. Pieniä tuulivoimaloita, joiden teho on enintään 100 kilowattia, voidaan käyttää suoraan kotitalouksien tai pienyritysten virran saamiseksi. Ne voivat tuottaa sähköä samalla tavalla tavalla kuin aurinkopaneelit, sillä virtaa voidaan varastoida käytettäväksi paristoissa, ja sen tulisi pystyä käyttämään virtaa kotiin tai yritystoimintaan tuulisena päivänä. Ongelma tulee, kun tuuli putoaa päiviä kerrallaan tai nousee liian korkealle jotta tuuliturbiini toimisi vahingoittumatta.
Toinen, isompi asia on se, että tuuliturbiinin tai aurinkopaneelien asentaminen maksaa valtavasti. Helpompi ratkaisu on yksinkertaisesti vaihtaa fossiilisilla polttoaineilla toimivan energiasuunnitelman kotona tai toimistossa rajoittamattoman puhdasta energiaa koskevan tilauksen avulla Välitöntä säästöä, eikä perustamismaksua.
Vaikka aurinkopaneelien tai tuuliturbiinin asentaminen voi maksaa hyvin pitkällä aikavälillä, se ei ole taloudellinen sijoitus, jonka monet ihmiset voivat tehdä.
Jos päätät asentaa sellaisen, turbiinit voivat olla katolle asennettuja tai erillisiä tilanteen mukaan. Hyvin harvoissa tapauksissa ylimääräinen tuotettu sähkö voidaan syöttää verkkoon ja todella ansaita rahaa omistajalle (kuten aurinkopaneelit).
Tämä on kasvava markkina-alue (voit jopa ostaa niitä Amazon) ja voi ajan mittaan olla yhtä tärkeä kuin tuulipuistot, kun katsomme halvempia kestäviä energialähteitä.
Tuulessa on hienoa, että se on ilmaista ja sitä on paljon! Toivotaan, että lopulta jopa 50% energiantarpeesta voidaan tuottaa tuulen voimalla. Jo melkein puolet Tanskan sähköstä tulee tuulesta. Vuoden 2018 loppuun mennessä tuulivoimalan maailmanlaajuinen kapasiteetti oli lähes 600 gigawattia, ja Yhdysvaltojen osuus oli 96665 MW. Yhdysvaltain energiatietohallinnon arvion mukaan 14 300 MW tuulivoimaa tulee verkkoon vuonna 2020.
Tuulivoima ei ole täydellinen vastaus maailman energiantarpeeseen, mutta sillä on jo nyt tärkeä rooli auttaessa sopeutua puhtaampaan, kestävämpään tulevaisuuteen.