Energi i vind kommer från ojämn soluppvärmning av atmosfären. Användningen av vind för energi går tillbaka till de tidigaste segelbåtarna. På land tillämpade väderkvarnar segelprincipen på en roterande axel för att skörda den mekaniska vindenergi för att ge mekanisk kraft. Små väderkvarnar på gårdarna fick vattenpumpar och några kopplades till bilgeneratorer för att generera el på gården innan det elektriska distributionsnätet byggdes. Nu erbjuder stora vindkraftverk kraft för det nätet.
Hur moderna vindkraftverk fungerar
De grundläggande komponenterna i en modern vindturbin inkluderar rotorbladet monterade på en låghastighetsaxel och en växellåda kopplar låghastighetsaxeln till en höghastighetsaxel, som vrider en generator. En broms skyddar systemet från hög hastighet i vindar över 88 kilometer i timmen (55 miles per timme). Det finns ingen verklig turbin. Systemet står på ett högt torn med en "yaw drive" för att styra den riktning som turbinen kommer att möta, vilket beskrivs av avdelningen för energi. En anemometer mäter vindhastighet och en regulator startar eller stoppar systemet enligt den uppmätta vindhastigheten.
Hur man mäter generationskapacitet
Vindturbins storlek varierar med applikationen, från enskilda bostäder till nybyggda turbiner i vindkraftparker. Vindenergifonden förklarar hur genereringskapaciteten varierar med kvadratmängden av området som svepas av rotorerna, med vindhastigheter och till och med luftens densitet på grund av variationer i temperatur och höjd. Den energi som finns i vind ökar med hastighetens kub - det vill säga en dubbelt ökning av vindhastigheten ger åtta gånger kraften. Den mest exakta mängden av en turbin kapacitet på en viss plats är det specifika avkastningen som turbinen producerar om ett år.
Designhänsyn för vindkraftverk
Val av och konstruktion av vindkraftverk kräver många steg och överväganden, som beskrivs av World Wind Energy Association. Först kommer juridiska frågor som att tillåta och sedan platsproblem som mängden vind och markens kvalitet för att stödja turbintornen och fysisk närhet till befintliga elnät. Mark måste hyras och kontrakt säkras för att sälja den kraft som produceras av anläggningen. Bloomberg Business rapporterar tomgångsutvecklingskapacitet i Kina, eftersom det saknas nätverks förmåga att acceptera kraften som produceras av anläggningarna på ömsesidiga platser baserat på tillgängliga vindar.
Fördelar och nackdelar med vindkraft
Den största fördelen med vindkraft är tillgången till fri energi från att flytta luften, utan att skapa förorening från brinnande bränsle. Den största nackdelen är vindarnas otillförlitlighet; När vinden inte blåser, investerar investeringen i turbiner inte och nätet måste fungera runt en intermittent strömförsörjning. System som inte finns på elnätet behöver en lagringsenhet som ett batteri för att hålla genererad ström när det inte finns tillräckligt med vind. National Geographic rapporterar om problem med turbiner som dödar vilda djur och svårigheterna att anta nya mönster för att lösa problemen. Buller och till och med skuggor från turbinerna orsakar också problem.
