Енергията във вятъра идва от неравномерното слънчево нагряване на атмосферата. Използването на вятъра за енергия се връща към най-ранните ветроходни кораби. На сушата вятърните мелници прилагат принципа на платна към въртящ се вал, за да събират механичната енергия на вятъра за осигуряване на механична мощност. Малките вятърни мелници във фермите захранват водни помпи, а някои са свързани към автомобилни генератори, за да генерират електричество във фермата, преди да бъде изградена електроразпределителната мрежа. Сега огромни вятърни турбини осигуряват енергия за тази мрежа.
Как работят съвременните вятърни турбини
Основните компоненти на съвременната вятърна турбина включват лопатките на ротора, монтирани на нискоскоростен вал, и скоростна кутия, свързваща нискоскоростния вал с високоскоростен вал, който завърта генератор. Спирачката предпазва системата от прекомерна скорост при вятър над 88 километра в час (55 мили в час). Няма действителна турбина. Системата стои на висока кула с "yaw drive
"за контрол на посоката, към която ще бъде насочена турбината, както е описано от Министерството на енергетиката. Анемометър измерва скоростта на вятъра и контролер стартира или спира системата, в съответствие с измерената скорост на вятъра.Как се измерва производственият капацитет
Размерът на вятърните турбини варира в зависимост от приложението, вариращи от единични домове до полезни турбини, разположени във вятърни паркове. Фондацията за вятърна енергия обяснява как генериращият капацитет варира в зависимост от квадратурата на пометената площ от роторите, от скоростта на вятъра и дори от плътността на въздуха поради промени в температурата и надморска височина. Наличната енергия във вятъра се увеличава с куба на скоростта - тоест двукратното увеличение на скоростта на вятъра дава осем пъти мощността. Най-прецизната мярка за мощността на турбината в даден обект е "специфичният добив", произведен от турбината за една година.
Съображения за проектиране на вятърни ферми
Изборът и проектирането на вятърна ферма изисква много стъпки и съображения, както е описано от Световната асоциация за вятърна енергия. Първо идват правните проблеми като разрешителни и след това проблеми с обекта като количеството на вятъра и качеството на земята, за да се поддържат турбинните кули и физическата близост до съществуващите електрически мрежи. Земята трябва да се отдаде под наем и да се осигурят договори за продажба на произведената от съоръжението енергия. Bloomberg Business отчети капацитет за производство на вятър на празен ход в Китай, поради липсата на способността на мрежата да приема мощността, произведена от съоръженията, разположени в обещаващи иначе обекти, базирани на наличните ветрове.
Предимства и недостатъци на вятърната енергия
Основното предимство на вятърната енергия е наличието на безплатна енергия от движещия се въздух, без да се създава замърсяване от изгарянето на гориво. Основният недостатък е ненадеждността на ветровете; когато вятърът не духа, инвестицията в турбини не се изплаща и мрежата трябва да работи около периодично захранване. Системите, които не са в електрическата мрежа, се нуждаят от устройство за съхранение като батерия, за да задържат генерирана енергия, когато няма достатъчно вятър. National Geographic докладва за проблеми с турбини, убиващи крилати диви животнии трудностите при приемането на нови дизайни за решаване на проблемите. Шум и дори сенки от турбините също създават проблеми.