Në botën e energjive të rinovueshme, dallohen dy forma kryesore të gjenerimit: energji dhe diellore dhe energji eolica. Ndërsa energjia diellore transformon rrezatimin diellor në energji elektrike përmes paneleve diellore, energjia e erës fokusohet në shfrytëzimin e fuqisë së erës përmes turbinave të erës. Këto pajisje janë thelbësore për shndërrimin e energjisë kinetike të erës në energji elektrike të përdorshme.
L turbinat e erës Ato janë komplekse në dizajnin e tyre dhe kërkojnë studime paraprake për të siguruar që instalimi i tyre të jetë fitimprurës dhe efikas. Ekzistojnë lloje dhe teknologji të ndryshme që lidhen me turbinat me erë, të cilat ndryshojnë në varësi të përdorimit të tyre dhe kapacitetit të prodhimit të energjisë elektrike. Në këtë artikull do të mësoni në detaje gjithçka që lidhet me turbinat e erës.
Karakteristikat e një turbine me erë
Turbinat me erë konvertohen energjia kinetike e erës në energji elektrike përmes teheve që rrotullohen falë forcës së erës. Këto tehe mund të rrotullohen ndërmjet 13 dhe 20 rrotullime në minutë (rpm), në varësi të teknologjisë së turbinës së erës dhe shpejtësisë së erës në çdo kohë. Materialet e tehut ndikojnë gjithashtu në shpejtësinë e rrotullimit; Tehet më të lehta priren të rrotullohen më shpejt.
Sa më shumë shpejtësi të fitojnë fletët, aq më e madhe është sasia e energjisë së gjeneruar nga turbina e erës, e cila rrit efikasitet. Sidoqoftë, për të nisur pajisjen në radhë të parë, kërkohet energji ndihmëse. Pasi të vihet në punë, era bëhet shtytësi i vetëm i rrotullimit të tehuve.
Një nga aspektet më të dukshme të turbinave me erë është e tyre Jetë e gjatë e dobishme, e cila tejkalon Vjet 25. Megjithëse kostot e instalimit dhe shpenzimet fillestare mund të jenë të larta, koha e gjatë e funksionimit lejon që investimi të amortizohet dhe të gjenerojë përfitime ekonomike. Për më tepër, duke qenë se është energji e pastër, ajo kontribuon në reduktimin e emetimeve ndotëse dhe në reduktimin e përdorimit të lëndëve djegëse fosile.
Përparimet në teknologji jo vetëm që kanë rritur jetëgjatësinë e dobishme të turbinave me erë, por edhe i kanë bërë ato më efikase, duke lehtësuar instalimin e tyre në vende më optimale për të maksimizuar kapjen e energjisë së erës.
operacion
Procesi i transformimit të energjisë në një turbinë me erë kryhet në disa faza, secila prej tyre kyçe për shndërrimin e energjisë së erës në energji elektrike:
- Orientimi automatik: Turbina e erës orientohet automatikisht për të shfrytëzuar sa më shumë energjinë e erës. Kjo është e mundur në sajë të të dhënave të regjistruara nga lopata dhe anemometri, të cilat lejojnë që nacela të rrotullohet në drejtimin e duhur.
- Rrotullimi i tehut: Kur era arrin një shpejtësi prej afërsisht 3,5 m/s, ajo fillon të rrotullojë tehet. Për të optimizuar prodhimin e energjisë, shpejtësia ideale e erës është 11 m/s. Nëse kjo shpejtësi i kalon 25 m/s, tehet vendosen në pozicionin e flamurit për të shmangur tensionet e tepërta dhe për të frenuar sistemin.
- Shumëzimi: Rrotullimi i rotorit drejton një bosht të ngadaltë që rrit shpejtësinë e tij nga 13 rpm në rreth 1.500 rpm duke përdorur një shumëzues.
- Gjenerata: Energjia rrotulluese transferohet në gjenerator, ku shndërrohet në energji elektrike.
- Evakuimi: Energjia elektrike e prodhuar transportohet përmes kullës në nënstacion, ku tensioni i tij ngrihet përpara se të injektohet në rrjetin elektrik për shpërndarje në pikat e konsumit.
- Monitorimi: Ky proces siguron që turbina e erës të funksionojë siç duhet. Sistemet kritike monitorohen në mënyrë të përhershme nga nënstacioni dhe qendra e kontrollit, gjë që lejon zbulimin dhe zgjidhjen e shpejtë të incidenteve të mundshme.
Llojet e turbinave me erë
Ekzistojnë dy kategori kryesore të turbinave me erë, të cilat klasifikohen sipas boshtit të rotorit ose fuqisë që mund të furnizojnë.
Sipas boshtit të rotorit
Boshti vertikal
Ky lloj turbine me ere eshte omnidirectional dhe nuk kërkon sisteme orientimi, gjë që e bën instalimin dhe mirëmbajtjen më të lehtë. Për më tepër, përbërësit e tij si gjeneratori dhe shumëzuesi janë të njëtrajtshëm me tokën, gjë që thjeshton ndërtimin e tij dhe zvogëlon kostot. Megjithatë, disavantazhi kryesor i tij është se Ata kanë efikasitet më të ulët se ato me bosht horizontal dhe kërkojnë sisteme të jashtme për të filluar rrotullimin e teheve.
Aksi horizontal
Turbinat e erës boshti horizontal Ato janë më të zakonshmet dhe më efikaset. Dizajni i tij lejon që të arrihen shpejtësi më të larta rrotullimi dhe, për rrjedhojë, kërkon më pak shumëzim të rrotullimeve. Për më tepër, duke qenë më të gjatë, ata janë në gjendje të përdorin më mirë energjinë e erës në lartësi të mëdha.
Sipas energjisë së furnizuar
Në funksion të fuqia e furnizuar, turbinat e erës ndahen në tre klasa:
- Fuqia e ulët: Ato ofrojnë fuqi deri në 50 kW dhe përdoren në aplikime të tilla si pompimi i ujit ose furnizimi me energji elektrike në zona të izoluara.
- Gjysma e fuqisë: Ato janë në rangun e 150 kW dhe përdoren për furnizimin me energji të rrjetit në vende rurale ose të izoluara.
- Fuqia e lartë: Ato ofrojnë energji në shkallë komerciale dhe prodhimi i tyre mund të arrijë deri në disa gigavat.
Sot, pajisjet me fuqi të lartë janë më të përdorurat në fermat e erës për të prodhuar energji elektrike në mënyrë efikase dhe ekonomike, duke kontribuar në luftën kundër ndryshimeve klimatike.
Sektori i energjisë së rinovueshme vazhdon të evoluojë, i nxitur nga nevoja për të reduktuar emetimet e gazeve serrë dhe për të zbutur ndikimin e ndryshimeve klimatike. Turbinat me erë, në veçanti, kanë parë përparime të rëndësishme teknologjike, duke i lejuar ato të prodhojnë më shumë energji elektrike dhe të kenë një jetëgjatësi më të gjatë. Me këtë informacion, do të kuptoni më mirë se si funksionojnë turbinat e erës dhe rolin e tyre kyç në të ardhmen e energjisë së pastër.