Вятърната енергия се превърна в един от най-осъществимите източници на чиста енергия на земята. В продължение на много години по-голямата част от нашата електроенергия идваше от въглища, нефт и други изкопаеми горива. Създаването на енергия от тези ресурси обаче причинява сериозни щети на околната среда и замърсява въздуха, земята и водата. Това признание накара много хора да се обърнат към зелената енергия като решение. Следователно възобновяемата енергия е много важна поради много причини, включително:
-Положително въздействие върху околната среда
-Работни места и други икономически ползи
-Подобрено обществено здраве
-Огромен и неизчерпаем запас от енергия
-По-надеждна и устойчива енергийна система
През 1831 г. Майкъл Фарадей създава първия електромагнитен генератор. Той откри, че електрически ток може да се създаде в проводник, когато той се движи през магнитно поле. Близо 200 години по-късно магнитите и магнитните полета продължават да играят важна роля в съвременното производство на електроенергия. Инженерите продължават да надграждат изобретенията на Фарадей с нови проекти за решаване на проблемите на 21-ви век.
Считани за изключително сложна част от машината, вятърните турбини стават все по-популярни в сектора на възобновяемата енергия. Освен това всяка част от турбината играе важна роля в начина, по който функционира и улавя вятърна енергия. В най-простата форма как работят вятърните турбини е следното:
-Силните ветрове обръщат остриетата
-Лопатките на вентилатора са свързани към основен канал в центъра
- Генераторът, свързан към този вал, преобразува това движение в електричество
Постоянните магнити играят критична роля в някои от най-големите вятърни турбини в света. Редкоземни магнити, като мощни магнити от неодим-желязо-бор, са използвани в някои проекти на вятърни турбини за намаляване на разходите, подобряване на надеждността и намаляване на необходимостта от скъпа и текуща поддръжка. Освен това развитието на нови, иновативни технологии през последните години вдъхнови инженерите да използват системи с генератори с постоянен магнит (PMG) във вятърни турбини. Следователно, това елиминира нуждата от скоростни кутии, доказвайки, че системите с постоянни магнити са по-рентабилни, надеждни и изискват ниска поддръжка. Вместо да е необходимо електричество за излъчване на магнитно поле, големите неодимови магнити се използват за производството на собствени. Освен това, това елиминира нуждата от части, използвани в предишните генератори, като същевременно намали скоростта на вятъра, необходима за производството на енергия.
Синхронният генератор с постоянен магнит е алтернативен тип генератор на вятърна турбина. За разлика от индукционните генератори, тези генератори използват магнитното поле на силни редкоземни магнити вместо електромагнити. Те не изискват контактни пръстени или външен източник на захранване за създаване на магнитно поле. Те могат да работят при по-ниски скорости, което им позволява да се захранват директно от вала на турбината и следователно не изискват скоростна кутия. Това намалява теглото на гондолата на вятърната турбина и означава, че кулите могат да бъдат произведени на по-ниска цена. Премахването на скоростната кутия води до подобрена надеждност, намалени разходи за поддръжка и подобрена ефективност. Способността на магнитите да позволяват на дизайнерите да премахнат механичните скоростни кутии от вятърните турбини е илюстративна за това как магнитите могат да се използват иновативно при решаването както на оперативни, така и на икономически проблеми в съвременните вятърни турбини.
Индустрията на вятърните турбини предпочита редкоземни магнити поради три основни причини:
- Генераторите с постоянен магнит не се нуждаят от външен източник на захранване, за да инициират магнитно поле
- Самовъзбуждането също означава, че банката от батерии или кондензатори за други функции може да бъде по-малка
- Дизайнът намалява електрическите загуби
Освен това, благодарение на предлагането на генераторите с постоянен магнит с висока енергийна плътност, известно тегло, свързано с медните намотки, се елиминира заедно с проблемите с повредена изолация и късо съединение.
Вятърната енергия е сред най-бързо развиващите се източници на енергия в комуналния сектор днес.
Огромните ползи от използването на магнити във вятърни турбини за производство на по-чист, по-безопасен, по-ефективен и икономически жизнеспособен източник на вятърна енергия имат огромни положителни последици за нашата планета, населението и начина, по който живеем и работим.
Вятърът е чист и възобновяем източник на гориво, който може да се използва при производството на електроенергия. Вятърните турбини могат да се използват заедно с други възобновяеми енергийни източници, за да помогнат на държавите и страните да изпълнят стандартите за портфолио от възобновяеми източници и целите за емисии, за да забавят скоростта на изменението на климата. Вятърните турбини не отделят въглероден диоксид или други вредни парникови газове, което прави вятърната енергия по-добра за околната среда от източниците, базирани на изкопаеми горива.
В допълнение към намаляването на емисиите на парникови газове, вятърната енергия осигурява допълнителни предимства пред традиционните източници на електроенергия. Ядрените електроцентрали, електроцентралите на въглища и природен газ използват изненадващо голямо количество вода за производството на електроенергия. В тези типове електроцентрали водата се използва за създаване на пара, контрол на емисиите или за охлаждане. Голяма част от тази вода в крайна сметка се освобождава в атмосферата под формата на кондензация. Обратно, вятърните турбини не се нуждаят от вода, за да произвеждат електричество. Следователно стойността на вятърните паркове нараства експоненциално в сухите региони, където наличието на вода е ограничено.
Може би очевидно, но значително предимство на вятърната енергия е, че източникът на гориво е по същество безплатен и се доставя на местно ниво. За разлика от това, разходите за гориво за изкопаеми горива могат да бъдат едни от най-големите оперативни разходи за електроцентрала и може да се наложи да се доставят от чуждестранни доставчици, които могат да създадат зависимост от прекъсваеми вериги на доставки и могат да бъдат засегнати от геополитически конфликти. Това означава, че вятърната енергия може да помогне на страните да станат по-енергийно независими и да намали риска от колебания в цените на изкопаемите горива.
За разлика от ограничените източници на гориво като въглища или природен газ, вятърът е устойчив източник на енергия, който не изисква изкопаеми горива за генериране на енергия. Вятърът се произвежда от разликите в температурата и налягането в атмосферата и е резултат от нагряването на земната повърхност от слънцето. Като източник на гориво, вятърът осигурява безкраен запас от енергия и докато слънцето продължава да грее, вятърът ще продължава да духа.
