Энергия ветра стала одним из наиболее доступных источников чистой энергии на Земле. На протяжении многих лет большая часть нашей электроэнергии вырабатывалась из угля, нефти и других видов ископаемого топлива. Однако производство энергии из этих ресурсов наносит серьезный ущерб нашей окружающей среде и загрязняет воздух, землю и воду. Это признание заставило многих людей обратиться к зеленой энергии в качестве решения. Таким образом, возобновляемая энергия очень важна по многим причинам, в том числе:
-Положительное воздействие на окружающую среду
-Рабочие места и другие экономические выгоды
-Улучшение общественного здравоохранения
-Огромный и неисчерпаемый запас энергии.
-Более надежная и устойчивая энергетическая система.
В 1831 году Майкл Фарадей создал первый электромагнитный генератор. Он обнаружил, что электрический ток может создаваться в проводнике, если его перемещать через магнитное поле. Почти 200 лет спустя магниты и магнитные поля продолжают играть важную роль в современном производстве электроэнергии. Инженеры продолжают развивать изобретения Фарадея, создавая новые конструкции для решения проблем 21 века.
Ветровые турбины, которые считаются очень сложным оборудованием, становятся все более популярными в секторе возобновляемых источников энергии. Кроме того, каждая часть турбины играет важную роль в том, как она функционирует и улавливает энергию ветра. В простейшей форме принцип работы ветряных турбин таков:
-Сильный ветер поворачивает лопасти.
-Лопасти вентилятора соединены с основным каналом в центре.
— Генератор, подключенный к этому валу, преобразует это движение в электричество.
Постоянные магниты играют решающую роль в некоторых из крупнейших в мире ветряных турбин. Редкоземельные магниты, такие как мощные неодим-железо-борные магниты, использовались в некоторых конструкциях ветряных турбин для снижения затрат, повышения надежности и уменьшения необходимости дорогостоящего и текущего обслуживания. Кроме того, развитие новых инновационных технологий в последние годы вдохновило инженеров использовать системы генераторов с постоянными магнитами (PMG) в ветряных турбинах. Таким образом, это устранило необходимость в редукторах, доказав, что системы с постоянными магнитами более экономичны, надежны и не требуют особого обслуживания. Вместо того, чтобы использовать электричество для создания магнитного поля, большие неодимовые магниты используются для создания собственного. Более того, это устранило необходимость в деталях, использовавшихся в предыдущих генераторах, и одновременно снизило скорость ветра, необходимую для производства энергии.
Синхронный генератор с постоянными магнитами представляет собой альтернативный тип ветрогенератора. В отличие от индукционных генераторов, эти генераторы используют магнитное поле сильных редкоземельных магнитов вместо электромагнитов. Им не требуются контактные кольца или внешний источник питания для создания магнитного поля. Они могут работать на более низких скоростях, что позволяет приводить их в действие непосредственно от вала турбины и, следовательно, не требует редуктора. Это уменьшает вес гондолы ветряной турбины и означает, что башни можно производить с меньшими затратами. Отсутствие коробки передач приводит к повышению надежности, снижению затрат на техническое обслуживание и повышению эффективности. Способность магнитов позволить конструкторам снимать механические коробки передач с ветряных турбин показывает, как магниты можно использовать инновационно для решения как эксплуатационных, так и экономических проблем в современных ветряных турбинах.
Индустрия ветряных турбин отдает предпочтение редкоземельным магнитам по трем основным причинам:
-Генераторам с постоянными магнитами не требуется внешний источник питания для создания магнитного поля.
-Самовозбуждение также означает, что блок батарей или конденсаторов для других функций может быть меньше.
-Конструкция снижает электрические потери
Кроме того, благодаря генераторам с постоянными магнитами с высокой плотностью энергии, устраняется некоторый вес, связанный с медными обмотками, а также проблемы повреждения изоляции и короткого замыкания.
Ветроэнергетика сегодня является одним из самых быстрорастущих источников энергии в коммунальном секторе.
Огромные преимущества использования магнитов в ветряных турбинах для производства более чистого, безопасного, более эффективного и экономически жизнеспособного источника энергии ветра имеют огромные положительные последствия для нашей планеты, населения и того, как мы живем и работаем.
Ветер — это чистый и возобновляемый источник топлива, который можно использовать для производства электроэнергии. Ветровые турбины могут использоваться в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии, чтобы помочь штатам и странам соответствовать стандартам портфеля возобновляемых источников энергии и целевым показателям выбросов, чтобы замедлить темпы изменения климата. Ветровые турбины не выделяют углекислый газ или другие вредные парниковые газы, что делает энергию ветра более безопасной для окружающей среды, чем источники энергии на основе ископаемого топлива.
Помимо сокращения выбросов парниковых газов, энергия ветра обеспечивает дополнительные преимущества по сравнению с традиционными источниками производства электроэнергии. Атомные, угольные и газовые электростанции используют удивительно большое количество воды при производстве электроэнергии. На электростанциях этих типов вода используется для создания пара, контроля выбросов или в целях охлаждения. Большая часть этой воды в конечном итоге выбрасывается в атмосферу в виде конденсата. И наоборот, ветряные турбины не требуют воды для производства электроэнергии. Таким образом, ценность ветряных электростанций растет в геометрической прогрессии в засушливых регионах, где доступность воды ограничена.
Возможно, очевидным, но существенным преимуществом ветровой энергии является то, что источник топлива практически бесплатен и добывается на месте. Напротив, затраты на ископаемое топливо могут быть одними из крупнейших эксплуатационных расходов электростанции, и их, возможно, придется получать от иностранных поставщиков, которые могут создать зависимость от прерываемых цепочек поставок и могут быть затронуты геополитическими конфликтами. Это означает, что энергия ветра может помочь странам стать более энергетически независимыми и снизить риск колебаний цен на ископаемое топливо.
В отличие от ограниченных источников топлива, таких как уголь или природный газ, ветер является устойчивым источником энергии, который не требует ископаемого топлива для производства энергии. Ветер возникает из-за разницы температур и давлений в атмосфере и является результатом нагревания поверхности Земли солнечным светом. В качестве источника топлива ветер обеспечивает бесконечный запас энергии, и пока светит солнце, ветер будет дуть.
