Vėjo energija tapo vienu iš labiausiai įmanomų švarios energijos šaltinių žemėje. Daugelį metų didžioji dalis mūsų elektros energijos buvo gaunama iš anglies, naftos ir kito iškastinio kuro. Tačiau energijos kūrimas iš šių išteklių daro didelę žalą mūsų aplinkai ir teršia orą, žemę ir vandenį. Šis pripažinimas privertė daugelį žmonių kreiptis į žaliąją energiją kaip sprendimą. Todėl atsinaujinanti energija yra labai svarbi dėl daugelio priežasčių, įskaitant:
- Teigiamas poveikis aplinkai
-Darbas ir kita ekonominė nauda
– Pagerėjo visuomenės sveikata
- Didžiulis ir neišsenkantis energijos tiekimas
-Patikimesnė ir atsparesnė energijos sistema
1831 metais Michaelas Faradėjus sukūrė pirmąjį elektromagnetinį generatorių. Jis atrado, kad laidininke gali susidaryti elektros srovė, kai ji judama magnetiniu lauku. Beveik po 200 metų magnetai ir magnetiniai laukai ir toliau vaidina neatsiejamą vaidmenį šiuolaikinėje elektros energijos gamyboje. Inžinieriai ir toliau remiasi Faradėjaus išradimais, kurdami naujus dizainus, kad išspręstų XXI amžiaus problemas.
Vėjo turbinos, laikomos labai sudėtinga mašina, vis labiau populiarėja atsinaujinančios energijos sektoriuje. Be to, kiekviena turbinos dalis atlieka svarbų vaidmenį, kaip ji veikia ir fiksuoja vėjo energiją. Paprasčiausia forma vėjo turbinos veikia taip:
- Stiprus vėjas apverčia ašmenis
-Ventiliatoriaus mentės yra prijungtos prie pagrindinio kanalo centre
- Prie to veleno prijungtas generatorius tą judesį paverčia elektra
Nuolatiniai magnetai atlieka svarbų vaidmenį kai kuriose didžiausiose pasaulyje vėjo turbinose. Retųjų žemių magnetai, tokie kaip galingi neodimio, geležies ir boro magnetai, buvo naudojami kai kuriose vėjo turbinų konstrukcijose, siekiant sumažinti išlaidas, pagerinti patikimumą ir sumažinti brangios ir nuolatinės priežiūros poreikį. Be to, pastaraisiais metais sukurtos naujos, novatoriškos technologijos įkvėpė inžinierius vėjo turbinose naudoti nuolatinio magneto generatorių (PMG) sistemas. Todėl nebereikėjo pavarų dėžių, o nuolatinių magnetų sistemos yra ekonomiškesnės, patikimesnės ir nereikalaujančios priežiūros. Vietoj to, kad magnetiniam laukui skleisti reikia elektros, naudojami dideli neodimio magnetai. Be to, dėl to nebereikėjo dalių, naudotų ankstesniuose generatoriuose, o vėjo greitis, reikalingas energijai gaminti, sumažėjo.
Nuolatinio magneto sinchroninis generatorius yra alternatyvus vėjo turbinos generatoriaus tipas. Skirtingai nuo indukcinių generatorių, šie generatoriai naudoja ne elektromagnetus, o stiprių retųjų žemių magnetų magnetinį lauką. Norint sukurti magnetinį lauką, jiems nereikia slydimo žiedų ar išorinio maitinimo šaltinio. Jie gali būti naudojami mažesniu greičiu, todėl jie gali būti varomi tiesiogiai iš turbinos veleno, todėl jiems nereikia pavarų dėžės. Tai sumažina vėjo turbinos projektoriaus svorį, o bokštai gali būti gaminami mažesnėmis sąnaudomis. Panaikinus pavarų dėžę, padidėja patikimumas, sumažėja priežiūros sąnaudos ir padidėja efektyvumas. Magnetų gebėjimas leisti dizaineriams pašalinti mechanines pavarų dėžes iš vėjo turbinų parodo, kaip magnetai gali būti novatoriškai naudojami sprendžiant šiuolaikinių vėjo turbinų eksploatacines ir ekonomines problemas.
Vėjo turbinų pramonė teikia pirmenybę retųjų žemių magnetams dėl trijų pagrindinių priežasčių:
-Nuolatinio magneto generatoriams nereikia išorinio maitinimo šaltinio magnetiniam laukui inicijuoti
- Savaiminis sužadinimas taip pat reiškia, kad baterijų ar kondensatorių, skirtų kitoms funkcijoms, bankas gali būti mažesnis
- Konstrukcija sumažina elektros nuostolius
Be to, dėl didelio energijos tankio nuolatinių magnetų generatorių pasiūlos tam tikras svoris, susijęs su varinėmis apvijomis, pašalinamas ir izoliacijos pažeidimo bei trumpojo jungimo problemos.
Vėjo energija šiandien yra vienas greičiausiai augančių energijos šaltinių komunalinių paslaugų sektoriuje.
Didžiulė magnetų naudojimo vėjo turbinose nauda švaresniam, saugesniam, efektyvesniam ir ekonomiškai perspektyvesniam vėjo energijos šaltiniui turi milžinišką teigiamą poveikį mūsų planetai, gyventojams ir mūsų gyvenimo bei darbo būdui.
Vėjas yra švarus ir atsinaujinantis kuro šaltinis, kuris gali būti naudojamas elektros energijai gaminti. Vėjo turbinos gali būti naudojamos kartu su kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, siekiant padėti valstybėms ir šalims laikytis atsinaujinančios energijos portfelio standartų ir išmetamųjų teršalų kiekio mažinimo tikslų, siekiant sulėtinti klimato kaitos greitį. Vėjo turbinos neišskiria anglies dioksido ar kitų kenksmingų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, todėl vėjo energija yra geresnė aplinkai nei iškastinio kuro šaltiniai.
Be šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo mažinimo, vėjo energija suteikia papildomos naudos, palyginti su tradiciniais energijos gamybos šaltiniais. Branduolinės, anglies ir gamtinių dujų jėgainės elektros energijai gaminti sunaudoja stebėtinai daug vandens. Tokio tipo elektrinėse vanduo naudojamas garams gaminti, išmetamųjų teršalų kontrolei arba vėsinimui. Didelė šio vandens dalis galiausiai išleidžiama į atmosferą kondensacijos pavidalu. Ir atvirkščiai, vėjo turbinoms elektros energijai gaminti nereikia vandens. Todėl vėjo jėgainių vertė eksponentiškai didėja sausringuose regionuose, kur vandens prieinamumas yra ribotas.
Galbūt akivaizdus, bet reikšmingas vėjo energijos pranašumas yra tas, kad kuro šaltinis iš esmės yra nemokamas ir gaunamas vietoje. Priešingai, iškastinio kuro kuro sąnaudos gali būti vienos didžiausių jėgainės eksploatavimo išlaidų, todėl jas gali tekti įsigyti iš užsienio tiekėjų, o tai gali sukelti priklausomybę nuo pertraukiamų tiekimo grandinių ir gali būti paveikta geopolitinių konfliktų. Tai reiškia, kad vėjo energija gali padėti šalims tapti nepriklausomesnėms nuo energijos ir sumažinti iškastinio kuro kainų svyravimo riziką.
Skirtingai nuo ribotų kuro šaltinių, tokių kaip anglis ar gamtinės dujos, vėjas yra tvarus energijos šaltinis, kuriam energijai gaminti nereikia iškastinio kuro. Vėjas kyla dėl temperatūros ir slėgio skirtumų atmosferoje ir yra saulės kaitinimo Žemės paviršių rezultatas. Vėjas, kaip kuro šaltinis, suteikia begalinį energijos tiekimą ir tol, kol toliau švies saulė, vėjas ir toliau pūs.
