Vindenergi har blivit en av de mest genomförbara rena energikällorna på jorden. Under många år kom det mesta av vår el från kol, olja och andra fossila bränslen. Men att skapa energi från dessa resurser orsakar allvarliga skador på vår miljö och förorenar luft, mark och vatten. Detta erkännande har fått många att vända sig till grön energi som en lösning. Därför är förnybar energi mycket viktig av många anledningar, inklusive:
-Positiv miljöpåverkan
-Jobb och andra ekonomiska förmåner
-Förbättrad folkhälsa
-En stor och outtömlig energiförsörjning
-Ett mer tillförlitligt och motståndskraftigt energisystem
1831 skapade Michael Faraday den första elektromagnetiska generatorn. Han upptäckte att en elektrisk ström kan skapas i en ledare när den förs genom ett magnetfält. Nästan 200 år senare fortsätter magneter och magnetfält att spela en integrerad roll i modern elproduktion. Ingenjörer fortsätter att bygga vidare på Faradays uppfinningar, med nya konstruktioner för att lösa 2000-talets problem.
Vindkraftverk anses vara ett mycket komplext maskineri och blir allt populärare inom sektorn för förnybar energi. Dessutom spelar varje del av turbinen en viktig roll för hur den fungerar och fångar upp vindenergi. I den enklaste formen är hur vindkraftverk fungerar att:
- Starka vindar vänder bladen
-Fläktens blad är anslutna till en huvudkanal i mitten
-Generatorn som är ansluten till den axeln omvandlar den rörelsen till elektricitet
Permanenta magneter spelar en avgörande roll i några av världens största vindkraftverk. Sällsynta jordartsmagneter, såsom kraftfulla neodym-järn-bor-magneter, har använts i vissa vindkraftskonstruktioner för att sänka kostnaderna, förbättra tillförlitligheten och minska behovet av dyrt och löpande underhåll. Dessutom har utvecklingen av ny, innovativ teknik under de senaste åren inspirerat ingenjörer att använda PMG-system (permanent magnet generator) i vindturbiner. Därför har detta eliminerat behovet av växellådor, vilket visar att permanentmagnetsystem är mer kostnadseffektiva, tillförlitliga och kräver lite underhåll. Istället för att behöva elektricitet för att avge ett magnetfält, används stora neodymmagneter för att producera sina egna. Dessutom har detta eliminerat behovet av delar som används i tidigare generatorer, samtidigt som vindhastigheten som krävs för att producera energi har minskat.
En permanentmagnet synkrongenerator är en alternativ typ av vindkraftsgenerator. Till skillnad från induktionsgeneratorer använder dessa generatorer magnetfältet hos starka sällsynta jordartsmagneter istället för elektromagneter. De kräver inga släpringar eller en extern strömkälla för att skapa ett magnetfält. De kan drivas med lägre hastigheter, vilket gör att de kan drivas direkt av turbinaxeln och kräver därför ingen växellåda. Detta minskar vikten på vindkraftsgondolen och innebär att torn kan produceras till en lägre kostnad. Elimineringen av växellådan resulterar i förbättrad tillförlitlighet, sänkta underhållskostnader och förbättrad effektivitet. Magneternas förmåga att tillåta konstruktörer att ta bort mekaniska växellådor från vindturbiner är illustrativt för hur magneter kan användas innovativt för att lösa både driftsmässiga och ekonomiska problem i moderna vindkraftverk.
Vindkraftsindustrin föredrar magneter av sällsynta jordartsmetaller av tre huvudsakliga skäl:
-Permanentmagnetgeneratorer behöver ingen extern strömkälla för att initiera ett magnetfält
-Självexciteringen innebär också att en bank av batterier eller kondensatorer för andra funktioner kan vara mindre
-Designen minskar elektriska förluster
Dessutom, på grund av den höga energitätheten som permanentmagnetgeneratorer erbjuder, elimineras viss vikt förknippad med kopparlindningar tillsammans med problem med att korrumpera isolering och kortslutning.
Vindenergi är en av de snabbast växande energikällorna inom allmännyttiga sektorn idag.
De enorma fördelarna med att använda magneter i vindkraftverk för att producera en renare, säkrare, effektivare och ekonomiskt lönsam källa till vindenergi har enorma positiva konsekvenser för vår planet, befolkning och vårt sätt att leva och arbeta.
Vind är en ren och förnybar bränslekälla som kan användas vid produktion av elkraft. Vindkraftverk kan användas tillsammans med andra förnybara energikällor för att hjälpa stater och länder att uppfylla förnybara portföljstandarder och utsläppsmål för att bromsa takten i klimatförändringen. Vindkraftverk släpper inte ut koldioxid eller andra skadliga växthusgaser, vilket gör vinddriven energi bättre för miljön än fossila bränslen.
Förutom att minska utsläppen av växthusgaser ger vindenergi ytterligare fördelar jämfört med traditionella kraftgenereringskällor. Kärn-, kol- och naturgaskraftverk använder förvånansvärt stora mängder vatten vid produktion av elkraft. I dessa typer av kraftverk används vatten för att skapa ånga, kontrollera utsläpp eller för kylningsändamål. Mycket av detta vatten släpps slutligen ut i atmosfären i form av kondens. Omvänt kräver vindkraftverk inte vatten för att producera el. Vindkraftsparkers värde ökar därför exponentiellt i torra områden där tillgången på vatten är begränsad.
En kanske uppenbar men betydande fördel med vindkraft är att bränslekällan i huvudsak är gratis och hämtas lokalt. Däremot kan bränslekostnader för fossila bränslen vara en av de största driftskostnaderna för ett kraftverk och kan behöva hämtas från utländska leverantörer som kan skapa ett beroende av avbrytbara leveranskedjor och kan påverkas av geopolitiska konflikter. Detta innebär att vindenergi kan hjälpa länder att bli mer energioberoende och minska risken för prisfluktuationer på fossila bränslen.
Till skillnad från ändliga bränslekällor som kol eller naturgas är vind en hållbar energikälla som inte kräver fossila bränslen för att generera kraft. Vind produceras av temperatur- och tryckskillnader i atmosfären och är ett resultat av solens uppvärmning av jordens yta. Som bränslekälla ger vind en oändlig tillgång på energi och så länge solen fortsätter att skina kommer vinden att fortsätta blåsa.
