Energija u vjetru dolazi od neravnomjernog solarnog zagrijavanja atmosfere. Korištenje vjetra za energiju seže do najranijih jedrenjaka. Na kopnu su vjetrenjače primjenjivale princip jedra na rotacijsku osovinu kako bi sakupile mehaničku energiju vjetra za pružanje mehaničke snage. Male vjetrenjače na farmama napajaju pumpe za vodu, a neke su bile povezane s automobilskim generatorima za proizvodnju električne energije na farmi prije nego što je izgrađena električna distribucijska mreža. Sada ogromne vjetroturbine pružaju snagu za tu mrežu.
Kako rade moderne vjetroturbine
Osnovni dijelovi moderne vjetroturbine uključuju lopatice rotora postavljene na osovinu s malim brojem okretaja i prijenosnik koji povezuje osovinu s malim brojem okretaja s osovinom s velikom brzinom, koja okreće generator. Kočnica štiti sustav od prekomjerne brzine pri vjetru većem od 88 kilometara na sat (55 milja na sat). Nema stvarne turbine. Sustav stoji na visokom tornju s "yaw pogon"za kontrolu smjera prema kojem će turbina biti okrenuta, kako je opisalo Ministarstvo energetike. Anemometar mjeri brzinu vjetra, a regulator pokreće ili zaustavlja sustav, u skladu s izmjerenom brzinom vjetra.
Kako izmjeriti proizvodni kapacitet
Veličina vjetroturbina varira ovisno o primjeni, u rasponu od pojedinačnih domova do komunalnih turbina raspoređenih u vjetroelektranama. Zaklada vjetra za energiju vjetra objašnjava kako se proizvodni kapacitet razlikuje s kvadratnom površinom pometene površine rotorima, brzinama vjetra, pa čak i gustoćom zraka zbog promjena temperature i visina. Dostupna energija u vjetru povećava se za kocku brzine - to jest, dvostruko povećanje brzine vjetra daje osam puta veću snagu. Najpreciznije mjerenje kapaciteta turbine na određenom mjestu je "specifični prinos" koji turbina proizvede u godini.
Razmatranja dizajna za vjetroelektrane
Odabir i projektiranje vjetroelektrane zahtijeva mnogo koraka i razmatranja, kako je opisalo Svjetsko udruženje za energiju vjetra. Prvo dolaze pravna pitanja poput dozvole, a zatim pitanja lokacije, kao što su količina vjetra i kvaliteta tla za potporu turbinskim tornjevima i fizička blizina postojećih elektroenergetskih mreža. Zemljište se mora dati u zakup i osigurati ugovori o prodaji električne energije koju postrojenje proizvodi. Bloomberg Business izvještava kapacitet praznog vjetra u praznom hodu u Kini, zbog nedostatka mogućnosti mreže da prihvati snagu koju proizvode postrojenja smještena na inače perspektivnim mjestima na temelju dostupnih vjetrova.
Prednosti i nedostaci energije vjetra
Glavna prednost snage vjetra je dostupnost besplatne energije iz zraka u pokretu, bez stvaranja onečišćenja izgaranjem goriva. Glavni nedostatak je nepouzdanost vjetrova; kada vjetar ne puše, ulaganje u turbine se ne isplati i mreža mora zaobići isprekidani izvor napajanja. Sustavi koji nisu u električnoj mreži trebaju uređaj za pohranu poput baterije za zadržavanje generirane energije kada nema dovoljno vjetra. National Geographic izvještava o problemima s turbine koje ubijaju krilate divlje životinjei poteškoće u usvajanju novih dizajna za rješavanje problema. Buka, pa čak i sjene turbina također uzrokuju probleme.
