Energija vjetra postala je jedan od najizvedivijih izvora čiste energije na zemlji. Dugi niz godina većina naše električne energije dolazila je iz ugljena, nafte i drugih fosilnih goriva. Međutim, stvaranje energije iz tih resursa uzrokuje ozbiljne štete našem okolišu i zagađuje zrak, zemlju i vodu. Ovo priznanje mnoge je natjeralo da se okrenu zelenoj energiji kao rješenju. Stoga je obnovljiva energija vrlo važna iz više razloga, uključujući:
-Pozitivan utjecaj na okoliš
-Poslovi i druge ekonomske koristi
- Poboljšano javno zdravstvo
- Ogroman i neiscrpan izvor energije
-Pouzdaniji i otporniji energetski sustav
Godine 1831. Michael Faraday stvorio je prvi elektromagnetski generator. Otkrio je da se električna struja može stvoriti u vodiču kada se on pomiče kroz magnetsko polje. Gotovo 200 godina kasnije, magneti i magnetska polja i dalje igraju važnu ulogu u modernoj proizvodnji električne energije. Inženjeri nastavljaju graditi na Faradayevim izumima, s novim dizajnom za rješavanje problema 21. stoljeća.
Vjetroturbine koje se smatraju vrlo složenim dijelom strojeva postaju sve popularnije u sektoru obnovljive energije. Osim toga, svaki dio turbine igra važnu ulogu u tome kako funkcionira i hvata energiju vjetra. U najjednostavnijem obliku, vjetroturbine rade ovako:
-Jaki vjetrovi okreću oštrice
- Lopatice ventilatora spojene su na glavni kanal u sredini
-Generator spojen na tu osovinu pretvara to gibanje u električnu energiju
Trajni magneti igraju ključnu ulogu u nekim od najvećih svjetskih vjetroturbina. Magneti rijetkih zemalja, kao što su moćni magneti neodimij-željezo-bor, korišteni su u nekim projektima vjetroturbina kako bi se smanjili troškovi, poboljšala pouzdanost i smanjila potreba za skupim i tekućim održavanjem. Osim toga, razvoj novih, inovativnih tehnologija tijekom posljednjih godina inspirirao je inženjere da koriste sustave generatora s permanentnim magnetom (PMG) u vjetroturbinama. Stoga je ovo eliminiralo potrebu za mjenjačkim kutijama, dokazujući da su sustavi s trajnim magnetima isplativiji, pouzdaniji i zahtijevaju malo održavanja. Umjesto da je potrebna električna energija za emitiranje magnetskog polja, veliki neodimijski magneti koriste se za proizvodnju vlastitih. Štoviše, ovo je eliminiralo potrebu za dijelovima koji su se koristili u prethodnim generatorima, a istovremeno je smanjila brzinu vjetra potrebnu za proizvodnju energije.
Sinkroni generator s trajnim magnetom je alternativni tip generatora vjetroturbine. Za razliku od indukcijskih generatora, ovi generatori umjesto elektromagneta koriste magnetsko polje jakih magneta rijetkih zemalja. Nisu im potrebni klizni prstenovi niti vanjski izvor energije za stvaranje magnetskog polja. Mogu raditi pri nižim brzinama, što im omogućuje da se pokreću izravno s osovine turbine i stoga ne zahtijevaju mjenjač. To smanjuje težinu gondole vjetroturbine i znači da se tornjevi mogu proizvoditi po nižoj cijeni. Uklanjanje mjenjača rezultira poboljšanom pouzdanošću, smanjenim troškovima održavanja i poboljšanom učinkovitošću. Sposobnost magneta da omogući dizajnerima uklanjanje mehaničkih mjenjača iz vjetroturbina ilustrativno je kako se magneti mogu koristiti inovativno u rješavanju operativnih i ekonomskih problema u modernim vjetroturbinama.
Industrija vjetroturbina preferira magnete rijetkih zemalja iz tri glavna razloga:
- Generatori s trajnim magnetima ne trebaju vanjski izvor energije za pokretanje magnetskog polja
-Samopobuda također znači da baterija ili kondenzatori za druge funkcije mogu biti manji
-Dizajn smanjuje električne gubitke
Dodatno, zbog ponude generatora s permanentnim magnetom visoke gustoće energije, neka težina povezana s bakrenim namotima je eliminirana zajedno s problemima oštećenja izolacije i kratkog spoja.
Energija vjetra danas je među najbrže rastućim izvorima energije u komunalnom sektoru.
Ogromne prednosti korištenja magneta u vjetroturbinama za proizvodnju čišćeg, sigurnijeg, učinkovitijeg i ekonomski održivog izvora energije vjetra imaju ogromne pozitivne implikacije na naš planet, stanovništvo i način na koji živimo i radimo.
Vjetar je čisto i obnovljivo gorivo koje se može koristiti u proizvodnji električne energije. Vjetroturbine se mogu koristiti u kombinaciji s drugim obnovljivim izvorima energije kako bi pomogle državama i zemljama da zadovolje standarde portfelja obnovljivih izvora energije i ciljeve emisija kako bi se usporila stopa klimatskih promjena. Vjetroturbine ne ispuštaju ugljični dioksid niti druge štetne stakleničke plinove, što energiju vjetra čini boljom za okoliš od izvora koji se temelje na fosilnim gorivima.
Osim smanjenja emisija stakleničkih plinova, energija vjetra pruža dodatne prednosti u odnosu na tradicionalne izvore proizvodnje energije. Nuklearne elektrane, elektrane na ugljen i prirodni plin koriste iznenađujuće veliku količinu vode u proizvodnji električne energije. U ovim vrstama elektrana voda se koristi za stvaranje pare, kontrolu emisija ili za potrebe hlađenja. Velik dio te vode na kraju se ispušta u atmosferu u obliku kondenzacije. S druge strane, vjetroturbinama nije potrebna voda za proizvodnju električne energije. Stoga se vrijednost vjetroelektrana eksponencijalno povećava u sušnim područjima gdje je dostupnost vode ograničena.
Možda je očita, ali značajna prednost energije vjetra to što je izvor goriva u biti besplatan i nabavlja se lokalno. Nasuprot tome, troškovi goriva za fosilna goriva mogu biti jedan od najvećih operativnih troškova za elektranu i možda će ih trebati nabaviti od inozemnih dobavljača koji mogu stvoriti ovisnost o neprekinutim lancima opskrbe i mogu biti pod utjecajem geopolitičkih sukoba. To znači da energija vjetra može pomoći zemljama da postanu energetski neovisnije i smanjiti rizik od fluktuacija cijena fosilnih goriva.
Za razliku od ograničenih izvora goriva kao što su ugljen ili prirodni plin, vjetar je održivi izvor energije koji ne zahtijeva fosilna goriva za proizvodnju energije. Vjetar nastaje zbog razlika u temperaturi i tlaku u atmosferi, a posljedica je zagrijavanja Zemljine površine Suncem. Kao izvor goriva, vjetar osigurava beskrajnu opskrbu energijom i, sve dok sunce nastavlja sjati, vjetar će i dalje puhati.
