כיצד מייצרים אנרגיית רוח?

אנרגיה ברוח מגיעה מחימום סולארי לא אחיד של האטמוספירה. השימוש ברוח לאנרגיה חוזר לספינות המפרש הקדומות ביותר. ביבשה, טחנות רוח יישמו את עיקרון המפרשים על פיר סיבובי, כדי לקצור את האנרגיה המכנית של הרוח לצורך אספקת כוח מכני. טחנות רוח קטנות בחוות מפעילות משאבות מים, וחלקן הוצמדו לגנרטורי רכב לייצור חשמל בחווה לפני בניית רשת החלוקה החשמלית. כעת טורבינות רוח ענקיות מספקות חשמל לרשת זו.

המרכיבים הבסיסיים של טורבינת רוח מודרנית כוללים להבי הרוטור המותקנים על פיר במהירות נמוכה, ותיבת הילוכים המחברת את הפיר במהירות נמוכה לפיר במהירות גבוהה, שמסובב גנרטור. בלם מגן על המערכת מפני מהירות מופרזת ברוחות מעל 88 קמ"ש (55 מייל לשעה). אין טורבינה ממשית. המערכת עומדת על מגדל גבוה עם "כונן פיהוק"כדי לשלוט בכיוון אליו תפנה הטורבינה, כמתואר על ידי משרד האנרגיה. מד רוח רוחב מודד את מהירות הרוח, ובקר מפעיל או מפסיק את המערכת, בהתאם למהירות הרוח שנמדדה.

גודל טורבינות הרוח משתנה עם היישום, החל מבתים בודדים וכלה בטורבינות בקנה מידה שימושי שממוקמות בחוות רוח. הקרן לאנרגיית רוח מסבירה כיצד יכולת הייצור משתנה עם השטח המרובע של השטח שנסחף על ידי הרוטורים, על ידי מהירויות רוח ואפילו על ידי צפיפות האוויר עקב שינויים בטמפרטורה ו גוֹבַה. האנרגיה הזמינה ברוח עולה בקוביית המהירות - כלומר עלייה כפולה במהירות הרוח מניבה פי שמונה מההספק. המדד המדויק ביותר ליכולתה של הטורבינה באתר נתון הוא "התשואה הספציפית" שמייצרת הטורבינה בשנה.

בחירה ועיצוב חוות רוח דורשים צעדים ושיקולים רבים, כפי שתוארו על ידי האיגוד העולמי לאנרגיית רוח. ראשית מגיעות סוגיות משפטיות כמו היתר ואז נושאים באתר כמו כמות הרוח ואיכות הקרקע לתמיכה במגדלי הטורבינה והקרבה הפיזית לרשתות החשמל הקיימות. יש להשכיר קרקעות ולהבטיח חוזים למכירת הכוח המופק על ידי המתקן. דיווחים של בלומברג ביזנס יכולת ייצור רוח סרק בסין, מחוסר יכולת הרשת לקבל את הכוח שמייצרים המתקנים הממוקמים באתרים מבטיחים אחרת בהתבסס על רוחות זמינות.

היתרון העיקרי של אנרגיית הרוח הוא זמינות האנרגיה החופשית מאוויר נע, מבלי ליצור זיהום משריפת דלק. החיסרון העיקרי הוא חוסר אמינות הרוחות; כאשר הרוח לא נושבת, ההשקעה בטורבינות אינה משתלמת והרשת חייבת לעבוד סביב אספקת חשמל לסירוגין. מערכות שאינן ברשת החשמל זקוקות למכשיר אחסון כמו סוללה כדי להחזיק כוח שנוצר כשאין מספיק רוח. נשיונל ג'יאוגרפיק מדווח על בעיות עם טורבינות שהורגות חיות בר מכונפות, והקשיים באימוץ עיצובים חדשים כדי לפתור את הבעיות. רעש ואפילו צללים מהטורבינות גורמים גם לבעיות.