Kuinka tuulienergiaa tuotetaan?

Tuulenergia tulee ilmakehän epätasaisesta lämmityksestä. Tuulen käyttö energiaksi palaa jo varhaisiin purjealuksiin. Maalla tuulimyllyt soveltivat purjeiden periaatetta pyörivään akseliin keräämään tuulen mekaanisen energian mekaanisen voiman tuottamiseksi. Maatilojen pienet tuulimyllyt käyttävät vesipumppuja, ja jotkut niistä kytkettiin autogeneraattoreihin tuottamaan sähköä tilalla ennen sähkönjakelujärjestelmän rakentamista. Nyt valtavat tuuliturbiinit tarjoavat virtaa tälle verkolle.

Nykyaikaisen tuuliturbiinin peruskomponentteihin kuuluvat hitaasti pyörivään akseliin asennetut roottorin siivet ja vaihdelaatikko, joka yhdistää hitaan akselin suurnopeusakseliin, joka kääntää generaattorin. Jarru suojaa järjestelmää liialliselta nopeudelta yli 88 kilometrin tunnissa (55 mailia tunnissa). Varsinaista turbiinia ei ole. Järjestelmä seisoo korkealla tornilla, jonkahaukko ajaa"ohjata turbiinin suuntaan, kuten energiaministeriö on kuvannut. Anemometri mittaa tuulen nopeutta ja ohjain käynnistää tai pysäyttää järjestelmän mitatun tuulen nopeuden mukaan.

Tuuliturbiinien koko vaihtelee sovelluksen mukaan, vaihdellen omakotitaloista tuulipuistoihin sijoitettuihin hyötykäyttöisiin turbiineihin. Tuulienergiasäätiö kertoo, kuinka tuotantokapasiteetti vaihtelee pyyhkäisyn pinta-alan neliökuvan mukaan - roottorit, tuulen nopeudet ja jopa ilman tiheys lämpötilan vaihteluista ja korkeus. Tuulessa käytettävissä oleva energia kasvaa nopeuden kuutiolla - toisin sanoen tuulen nopeuden kaksinkertainen kasvu tuottaa kahdeksankertaisen tehon. Tarkin mitta turbiinin kapasiteetista tietyllä alueella on turbiinin tuottama "ominaissaanto" vuodessa.

Tuulipuiston valinta ja suunnittelu vaatii monia vaiheita ja huomioita, kuten Maailman tuulienergiajärjestö kuvailee. Ensin tulevat oikeudelliset kysymykset, kuten lupamenettelyt ja sitten työmaakysymykset, kuten tuulen määrä ja maan laatu tukeakseen turbiinitorneja ja fyysinen läheisyys olemassa oleviin sähköverkkoihin. Maa-alueet on vuokrattava ja solmittava sopimus laitoksen tuottaman sähkön myymiseksi. Bloomberg Business raportoi tyhjäkäynnillä tuulentuotantokapasiteetti Kiinassa, koska verkon kyky puuttua muuten lupaavilla paikoilla sijaitsevien laitosten tuottamaan sähköön käytettävissä olevien tuulien perusteella.

Tuulivoiman tärkein etu on vapaan energian saatavuus liikkuvasta ilmasta aiheuttamatta pilaantumista polttoaineiden polttamisesta. Suurin haitta on tuulien epäluotettavuus; kun tuuli ei puhalla, investoinnit turbiineihin eivät kannata ja verkon on toimittava ajoittaisen virtalähteen ympärillä. Järjestelmät, jotka eivät ole sähköverkossa, tarvitsevat tallennuslaitteen, kuten akun, pitämään tuotettua virtaa, kun ei ole tarpeeksi tuulta. National Geographic raportoi ongelmista turbiinit tappavat siivekkäitä villieläimiäja vaikeudet uusien mallien hyväksymisessä ongelmien korjaamiseksi. Turbiinien aiheuttama melu ja jopa varjot aiheuttavat myös ongelmia.