Energija vetra je postala eden najbolj izvedljivih virov čiste energije na svetu. Več let smo večino električne energije pridobivali iz premoga, nafte in drugih fosilnih goriv. Vendar ustvarjanje energije iz teh virov povzroča resno škodo našemu okolju in onesnažuje zrak, zemljo in vodo. To priznanje je marsikoga spodbudilo k zeleni energiji kot rešitvi. Zato je obnovljiva energija zelo pomembna iz več razlogov, vključno z:
-Pozitiven vpliv na okolje
- Delovna mesta in druge gospodarske koristi
- Izboljšano javno zdravje
- Ogromna in neizčrpna zaloga energije
- Bolj zanesljiv in odporen energetski sistem
Leta 1831 je Michael Faraday ustvaril prvi elektromagnetni generator. Odkril je, da lahko v prevodniku nastane električni tok, ko se ta premika skozi magnetno polje. Skoraj 200 let pozneje imajo magneti in magnetna polja še vedno pomembno vlogo pri sodobni proizvodnji električne energije. Inženirji še naprej gradijo na Faradayjevih izumih z novimi načrti za reševanje problemov 21. stoletja.
Vetrne turbine, ki veljajo za zelo zapleten del stroja, postajajo vse bolj priljubljene v sektorju obnovljivih virov energije. Poleg tega ima vsak del turbine pomembno vlogo pri delovanju in zajemanju vetrne energije. V najpreprostejši obliki vetrne turbine delujejo takole:
-Močan veter obrača rezila
- Lopatice ventilatorja so povezane z glavnim kanalom v sredini
- Generator, povezan s to gredjo, pretvori to gibanje v elektriko
Trajni magneti igrajo ključno vlogo v nekaterih največjih vetrnih turbinah na svetu. Magneti redkih zemelj, kot so močni magneti neodim-železo-bor, so bili uporabljeni v nekaterih zasnovah vetrnih turbin za znižanje stroškov, izboljšanje zanesljivosti in zmanjšanje potrebe po dragem in tekočem vzdrževanju. Poleg tega je razvoj novih, inovativnih tehnologij v zadnjih letih navdihnil inženirje za uporabo sistemov generatorjev s trajnimi magneti (PMG) v vetrnih turbinah. Zato je to odpravilo potrebo po menjalnikih, kar dokazuje, da so sistemi s trajnimi magneti stroškovno učinkovitejši, zanesljivejši in zahtevajo malo vzdrževanja. Namesto da bi za oddajanje magnetnega polja potrebovali elektriko, se veliki neodimovi magneti uporabljajo za proizvodnjo lastnih. Poleg tega je to odpravilo potrebo po delih, ki so bili uporabljeni v prejšnjih generatorjih, hkrati pa zmanjšalo hitrost vetra, potrebno za proizvodnjo energije.
Sinhroni generator s trajnim magnetom je alternativna vrsta generatorja vetrne turbine. Za razliko od indukcijskih generatorjev ti generatorji namesto elektromagnetov uporabljajo magnetno polje močnih magnetov redkih zemelj. Za ustvarjanje magnetnega polja ne potrebujejo drsnih obročev ali zunanjega vira energije. Lahko delujejo pri nižjih vrtljajih, kar jim omogoča, da jih poganja neposredno turbinska gred in zato ne potrebujejo menjalnika. To zmanjša težo gondole vetrne turbine in pomeni, da je mogoče stolpe izdelati po nižji ceni. Odprava menjalnika ima za posledico izboljšano zanesljivost, nižje stroške vzdrževanja in izboljšano učinkovitost. Sposobnost magnetov, da oblikovalcem omogočijo odstranitev mehanskih menjalnikov iz vetrnih turbin, je ilustrativen prikaz tega, kako je mogoče magnete uporabiti inovativno pri reševanju tako operativnih kot ekonomskih težav v sodobnih vetrnih turbinah.
Industrija vetrnih turbin daje prednost magnetom redkih zemelj iz treh glavnih razlogov:
- Generatorji s trajnimi magneti ne potrebujejo zunanjega vira energije za sprožitev magnetnega polja
- Samovzbujanje pomeni tudi, da je lahko baterija ali kondenzator za druge funkcije manjša
- Zasnova zmanjšuje električne izgube
Poleg tega je zaradi ponudbe generatorjev s trajnimi magneti z visoko energijsko gostoto nekaj teže, povezane z bakrenimi navitji, odpravljeno skupaj s težavami poškodovanja izolacije in kratkega stika.
Vetrna energija je danes med najhitreje rastočimi viri energije v komunalnem sektorju.
Ogromne koristi uporabe magnetov v vetrnih turbinah za proizvodnjo čistejšega, varnejšega, učinkovitejšega in ekonomsko sprejemljivega vira vetrne energije imajo ogromne pozitivne posledice za naš planet, prebivalstvo ter način življenja in dela.
Veter je čist in obnovljiv vir goriva, ki se lahko uporablja pri proizvodnji električne energije. Vetrne turbine se lahko uporabljajo v povezavi z drugimi obnovljivimi viri energije, da bi državam in državam pomagali izpolniti standarde portfelja obnovljivih virov energije in cilje emisij, da bi upočasnili stopnjo podnebnih sprememb. Vetrne turbine ne oddajajo ogljikovega dioksida ali drugih škodljivih toplogrednih plinov, zaradi česar je energija vetra boljša za okolje kot viri na osnovi fosilnih goriv.
Vetrna energija poleg zmanjšanja emisij toplogrednih plinov zagotavlja dodatne prednosti v primerjavi s tradicionalnimi viri proizvodnje električne energije. Jedrske elektrarne, elektrarne na premog in zemeljski plin za proizvodnjo električne energije porabijo presenetljivo veliko vode. V teh vrstah elektrarn se voda uporablja za ustvarjanje pare, nadzor emisij ali za hlajenje. Velik del te vode se na koncu sprosti v ozračje v obliki kondenzacije. Nasprotno pa vetrne turbine ne potrebujejo vode za proizvodnjo električne energije. Vrednost vetrnih elektrarn torej eksponentno narašča v sušnih regijah, kjer je dostopnost vode omejena.
Morda je očitna, a pomembna prednost vetrne energije ta, da je vir goriva v bistvu brezplačen in se pridobiva lokalno. Nasprotno pa so lahko stroški goriva za fosilna goriva eden največjih obratovalnih stroškov za elektrarno in jih bo morda treba pridobiti od tujih dobaviteljev, ki lahko povzročijo odvisnost od prekinljivih dobavnih verig in nanje lahko vplivajo geopolitični konflikti. To pomeni, da lahko vetrna energija pomaga državam postati bolj energetsko neodvisne in zmanjša tveganje nihanja cen fosilnih goriv.
Za razliko od omejenih virov goriva, kot sta premog ali zemeljski plin, je veter trajnostni vir energije, ki za proizvodnjo energije ne potrebuje fosilnih goriv. Veter nastaja zaradi temperaturnih in tlačnih razlik v atmosferi in je posledica sončnega segrevanja zemeljske površine. Veter kot vir goriva zagotavlja neomejeno količino energije in dokler sonce sije, bo veter pihal.
