A szélenergia a Föld egyik leginkább megvalósítható tiszta energiaforrásává vált. Sok éven át áramunk nagy része szénből, olajból és más fosszilis tüzelőanyagokból származott. Az energiatermelés ezekből az erőforrásokból azonban komoly károkat okoz környezetünkben, és szennyezi a levegőt, a talajt és a vizet. Ez a felismerés sokakat késztetett arra, hogy a zöld energia, mint megoldás felé forduljanak. Ezért a megújuló energia nagyon fontos számos okból, többek között:
- Pozitív környezeti hatás
-Munkahelyek és egyéb gazdasági előnyök
- A közegészségügy javítása
- Hatalmas és kimeríthetetlen energiakészlet
-Megbízhatóbb és rugalmasabb energiarendszer
1831-ben Michael Faraday megalkotta az első elektromágneses generátort. Felfedezte, hogy a vezetőben elektromos áram keletkezhet, ha azt mágneses mezőn keresztül mozgatják. Közel 200 évvel később a mágnesek és a mágneses mezők továbbra is szerves szerepet játszanak a modern villamosenergia-termelésben. A mérnökök továbbra is Faraday találmányaira építenek, új terveket készítve a 21. századi problémák megoldására.
A szélturbinák, mint rendkívül összetett gépezet, egyre népszerűbbek a megújuló energia szektorban. Ezenkívül a turbina minden része fontos szerepet játszik a működésében és a szélenergia rögzítésében. A szélturbinák működése a legegyszerűbb formában a következő:
- Az erős szél megfordítja a pengéket
-A ventilátor lapátjai egy központi csatornához csatlakoznak
- Az ehhez a tengelyhez csatlakoztatott generátor ezt a mozgást elektromos árammá alakítja
Az állandó mágnesek kritikus szerepet játszanak a világ legnagyobb szélturbináiban. Ritkaföldfém-mágneseket, például nagy teljesítményű neodímium-vas-bór mágneseket használtak egyes szélturbinákban, hogy csökkentsék a költségeket, javítsák a megbízhatóságot, és csökkentsék a költséges és folyamatos karbantartás szükségességét. Ezenkívül az elmúlt évek új, innovatív technológiák kifejlesztése arra ösztönözte a mérnököket, hogy szélturbinákban állandó mágneses generátorokat (PMG) alkalmazzanak. Ezáltal megszűnt a sebességváltók szükségessége, és bebizonyosodott, hogy az állandó mágneses rendszerek költséghatékonyabbak, megbízhatóbbak és kevesebb karbantartást igényelnek. Ahelyett, hogy áramra lenne szükség a mágneses mező kibocsátásához, nagy neodímium mágneseket használnak a saját előállításához. Ezen túlmenően ez megszüntette a korábbi generátorokban használt alkatrészek szükségességét, miközben csökkenti az energiatermeléshez szükséges szélsebességet.
Az állandó mágneses szinkrongenerátor a szélturbinás generátor alternatív típusa. Az indukciós generátorokkal ellentétben ezek a generátorok az erős ritkaföldfém-mágnesek mágneses terét használják elektromágnesek helyett. Nincs szükség csúszógyűrűkre vagy külső áramforrásra a mágneses mező létrehozásához. Alacsonyabb fordulatszámon üzemeltethetők, ami lehetővé teszi, hogy közvetlenül a turbina tengelyéről hajtsák meg őket, és ezért nem igényelnek sebességváltót. Ez csökkenti a szélturbina-gondola súlyát, és alacsonyabb költséggel állíthatók elő a tornyok. A sebességváltó megszüntetése nagyobb megbízhatóságot, alacsonyabb karbantartási költségeket és jobb hatékonyságot eredményez. A mágnesek azon képessége, hogy a tervezők mechanikus sebességváltókat távolítsanak el a szélturbinákból, jól illusztrálja, hogy a mágnesek miként használhatók innovatív módon a modern szélturbinák működési és gazdasági problémáinak megoldására.
A szélturbina-ipar három fő okból részesíti előnyben a ritkaföldfém-mágneseket:
-Az állandó mágneses generátoroknak nincs szükségük külső áramforrásra a mágneses tér indításához
-Az öngerjesztés azt is jelenti, hogy a más funkciókhoz szükséges akkumulátorok vagy kondenzátorok kisebbek lehetnek
- A kialakítás csökkenti az elektromos veszteségeket
Ezen túlmenően, a nagy energiasűrűségű állandó mágneses generátorok kínálata miatt a réztekercsekhez kapcsolódó súlyok megszűnnek, valamint a szigetelés meghibásodása és a rövidzárlat.
A szélenergia napjainkban az egyik leggyorsabban növekvő energiaforrás a közüzemi szektorban.
A szélturbinákban lévő mágnesek tisztább, biztonságosabb, hatékonyabb és gazdaságilag életképes szélenergia-forrás előállítására való felhasználásának óriási előnyei óriási pozitív hatással vannak bolygónkra, lakosságunkra, valamint élet- és munkamódszerünkre.
A szél tiszta és megújuló tüzelőanyag, amely felhasználható elektromos energia előállítására. A szélturbinák más megújuló energiaforrásokkal együtt is használhatók, hogy segítsenek az államoknak és országoknak megfelelni a megújuló portfólió szabványainak és a kibocsátási céloknak az éghajlatváltozás ütemének lassítása érdekében. A szélturbinák nem bocsátanak ki szén-dioxidot vagy más káros üvegházhatású gázokat, ami a szélenergiát jobbá teszi a környezet számára, mint a fosszilis tüzelőanyag-alapú források.
Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése mellett a szélenergia további előnyöket biztosít a hagyományos energiatermelési forrásokhoz képest. Az atom-, szén- és földgázerőművek meglepően sok vizet használnak fel az elektromos áram előállításához. Az ilyen típusú erőművekben a vizet gőz előállítására, a kibocsátás szabályozására vagy hűtésre használják. Ennek a víznek a nagy része végül kondenzáció formájában kerül a légkörbe. Ezzel szemben a szélturbinák nem igényelnek vizet az elektromos áram előállításához. A szélerőművek értéke ezért exponenciálisan növekszik azokon a száraz területeken, ahol a víz rendelkezésre állása korlátozott.
A szélenergia talán nyilvánvaló, de jelentős előnye, hogy az üzemanyag-forrás lényegében ingyenes és helyben kapható. Ezzel szemben a fosszilis tüzelőanyagok tüzelőanyag-költségei az egyik legnagyobb működési költséget jelenthetik egy erőmű számára, és előfordulhat, hogy külföldi beszállítóktól kell beszerezni, ami függőséget okozhat a megszakítható ellátási láncoktól, és geopolitikai konfliktusok is befolyásolhatják. Ez azt jelenti, hogy a szélenergia segíthet az országoknak energiafüggetlenebbé válni, és csökkentheti a fosszilis tüzelőanyagok áringadozásainak kockázatát.
Ellentétben a véges tüzelőanyag-forrásokkal, mint például a szén vagy a földgáz, a szél fenntartható energiaforrás, amely nem igényel fosszilis tüzelőanyagokat az energiatermeléshez. A szelet a légkör hőmérséklet- és nyomáskülönbségei okozzák, és a Nap felmelegíti a Föld felszínét. A szél, mint tüzelőanyag, végtelen energiaellátást biztosít, és amíg a nap tovább süt, a szél továbbra is fúj.
