ژنراتور توربین بادی - راه حل جدید برای انرژی رایگان

انرژی باد چیست؟

مردم هزاران سال است که از نیروی باد استفاده کرده اند.باد قایق ها را در امتداد رودخانه نیل به حرکت درآورده، آب را پمپاژ کرده و غلات را آسیاب کرده، از تولید غذا و بسیاری موارد دیگر حمایت کرده است.امروزه انرژی جنبشی و قدرت جریان های طبیعی هوا به نام باد در مقیاس عظیم برای ایجاد الکتریسیته مهار می شود.یک توربین بادی فراساحلی مدرن امروزی می تواند بیش از 8 مگاوات انرژی تولید کند که برای تامین برق تقریباً شش خانه برای یک سال کافی است.مزارع بادی خشکی صدها مگاوات تولید می کنند و انرژی باد را به یکی از مقرون به صرفه ترین، پاک ترین و در دسترس ترین منابع انرژی روی کره زمین تبدیل می کنند.

انرژی باد کم‌هزینه‌ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ است و امروزه بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر در ایالات متحده است.نزدیک به 60000 توربین بادی با ظرفیت ترکیبی 105583 مگاوات (MW) وجود دارد.این برای تامین برق بیش از 32 میلیون خانه کافی است!

راه‌حل‌های انرژی بادی علاوه بر ایفای نقش حیاتی در تامین انرژی ما، به شرکت‌های تجاری کمک می‌کند تا به اهداف و الزامات انرژی‌های تجدیدپذیر برای انرژی پاک و قابل اعتماد دست یابند.

مزایای انرژی باد:

1. توربین‌های بادی معمولاً انتشار کربن در طول عمر مرتبط با استقرارشان را در کمتر از یک سال بازپرداخت می‌کنند، قبل از اینکه تا 30 سال برق تقریباً بدون کربن تولید کنند.
2. انرژی باد به کاهش انتشار دی اکسید کربن کمک می کند - در سال 2018، از انتشار 201 میلیون تنی C02 جلوگیری کرد.
3. انرژی بادی درآمد مالیاتی را برای جوامع میزبان پروژه ها فراهم می کند.به عنوان مثال، پرداخت مالیات ایالتی و محلی از پروژه های بادی در تگزاس بالغ بر 237 میلیون دلار است.
4. صنعت بادی از ایجاد شغل به ویژه در زمان ساخت و ساز حمایت می کند.این صنعت در سال 2018 از 114000 شغل در سراسر ایالات متحده پشتیبانی کرد.
5. انرژی بادی منبع درآمدی ثابت و تکمیلی را فراهم می‌کند: پروژه‌های بادی سالانه بیش از یک میلیارد دلار به دولت‌های ایالتی و محلی و مالکان خصوصی پرداخت می‌کنند.

پروژه برق بادی چگونه است؟

پروژه یا مزرعه بادی به تعداد زیادی توربین بادی اطلاق می‌شود که نزدیک به هم ساخته می‌شوند و مانند یک نیروگاه عمل می‌کنند و برق را به شبکه ارسال می‌کنند.

پروژه Frontier Wind power I در شهرستان کی، اوکلا، از سال 2016 عملیاتی شده است و با پروژه Frontier Wind power II در حال گسترش است.پس از تکمیل، Frontier I و II در مجموع 550 مگاوات انرژی باد تولید خواهند کرد که برای تامین برق 193000 خانه کافی است.

توربین های بادی چگونه کار می کنند؟

نیرو از طریق توربین‌های بادی چرخشی تولید می‌شود که انرژی جنبشی هوای متحرک را که به الکتریسیته تبدیل می‌شود، مهار می‌کنند.ایده اصلی این است که توربین های بادی از پره ها برای جمع آوری پتانسیل باد و انرژی جنبشی استفاده می کنند.باد پره‌ها را می‌چرخاند و روتوری را می‌چرخاند که برای تولید انرژی الکتریکی به ژنراتور متصل است.

بیشتر توربین‌های بادی دارای چهار بخش اساسی هستند:

• تیغه ها به توپی متصل می شوند که با چرخش تیغه ها می چرخد.تیغه ها و توپی با هم روتور را می سازند.
• ناسل گیربکس، ژنراتور و اجزای الکتریکی را در خود جای داده است.
• این برج تیغه های روتور و تجهیزات تولید را در بالای سطح زمین نگه می دارد.
• یک فونداسیون توربین را روی زمین ثابت نگه می دارد.

انواع توربین های بادی:

توربین های بزرگ و کوچک بر اساس جهت گیری روتور به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: توربین های محور افقی و توربین های محور عمودی.

امروزه توربین های محور افقی متداول ترین نوع توربین بادی هستند.این نوع توربین هنگام تصویر کردن نیروی باد با پره هایی که بسیار شبیه پروانه هواپیما هستند به ذهن متبادر می شود.اکثر این توربین ها دارای سه پره هستند و هر چه توربین بلندتر و پره بلندتر باشد، معمولاً برق بیشتری تولید می شود.

توربین های محور عمودی بیشتر شبیه به تخم مرغ کوب هستند تا پروانه هواپیما.پره های این توربین ها هم در بالا و هم در پایین روتور عمودی متصل می شوند.از آنجایی که توربین های محور عمودی به خوبی نمونه های افقی خود عمل نمی کنند، امروزه بسیار کمتر رایج هستند.

یک توربین چقدر برق تولید می کند؟

بستگی دارد.اندازه توربین و سرعت باد از طریق پره های روتور تعیین می کند که چه مقدار برق تولید می شود.

در طول دهه گذشته، توربین‌های بادی بلندتر شده‌اند و به پره‌های بلندتر و توانایی بهره‌برداری از منابع بادی بهتر در ارتفاعات بالاتر اجازه می‌دهند.

برای در نظر گرفتن همه چیز: یک توربین بادی با حدود 1 مگاوات قدرت می تواند انرژی پاک کافی برای حدود 300 خانه در سال تولید کند.توربین‌های بادی که در مزارع بادی مستقر در زمین استفاده می‌شوند معمولاً بین ۱ تا نزدیک به ۵ مگاوات تولید می‌کنند.سرعت باد معمولاً باید تقریباً 9 مایل در ساعت یا بیشتر باشد تا بیشتر توربین‌های بادی در اندازه‌ی ابزار شروع به تولید برق کنند.

هر نوع توربین بادی قادر است حداکثر الکتریسیته خود را در محدوده ای از سرعت باد، اغلب بین 30 تا 55 مایل در ساعت، تولید کند.با این حال، اگر باد کمتر می وزد، تولید معمولاً با سرعتی تصاعدی کاهش می یابد تا اینکه به طور کلی متوقف شود.به عنوان مثال، اگر سرعت باد به نصف کاهش یابد، مقدار انرژی تولید شده به میزان 8 برابر کاهش می یابد.

آیا باید راه حل های انرژی باد را در نظر بگیرید؟

تولید انرژی بادی در میان کوچکترین ردپای کربن در بین هر منبع انرژی باقی مانده است.این نقش اساسی در آینده تامین انرژی کشور ما، حمایت از انتقال انرژی در جهان و افزایش تقاضا برای منابع انرژی پایدار دارد.

باد همچنین یکی از بهترین روش‌ها برای شرکت‌ها، دانشگاه‌ها، شهرها، شرکت‌های آب و برق و سایر سازمان‌ها است تا به سرعت به سمت انرژی بدون انتشار در مقیاس حرکت کنند.یک قرارداد خرید برق مجازی (VPPA) می تواند ده ها تا صدها مگاوات برق خالص صفر را برای 10 تا 25 سال تضمین کند.بیشتر توافق‌نامه‌ها همچنین کادر اضافی را علامت می‌زنند، به این معنی که منبع انرژی پاک جدید جایگزین منابع انرژی بالقوه قدیمی‌تر و با انتشار بیشتر می‌شود.

بهترین مکان برای پروژه انرژی بادی چیست؟

شش نکته اساسی برای پروژه های انرژی بادی وجود دارد:

• در دسترس بودن باد و مکان های مورد نظر
• اثرات زیست محیطی
• ورودی جامعه و نیاز محلی برای تولید انرژی های تجدیدپذیر
• سیاست های مطلوب در سطوح ایالتی و فدرال
• در دسترس بودن زمین
• قابلیت اتصال به شبکه برق

درست مانند پروژه های تجاری PV خورشیدی، مجوزها نیز باید قبل از شروع نصب برق بادی تضمین شوند.این مرحله حیاتی به تعیین اینکه آیا پروژه از نظر مالی قابل دوام است و دارای مشخصات ریسک مطلوبی است کمک می کند.به هر حال، هدف این است که پروژه‌های بادی در مقیاس تجاری، الکترون‌ها را برای دهه‌های آینده به شبکه تحویل دهند.اطمینان از اینکه سازنده و پروژه از نظر مالی سالم هستند، موفقیت یک نسل یا بیشتر را تضمین می کند.