Die proses van windenergie-opleiding sluit hoofsaaklik die volgende stappe in
Die basisprinsipes van windenergie
Windenergie word omgesit na meganiese energie
Windenergie-opleiding maak gebruik van die kinetiese energie van die wind om die blare van 'n windturbine te laat draai. Wanneer die wind deur die blare van 'n windturbine waai, verander die spesifieke vorm en hoek van die blare die kinetiese energie van die wind in die roterende meganiese energie van die blare.
Byvoorbeeld, die algemene driedeelige windturbine, die ontwerp van die blaar is soortgelyk aan dié van 'n vliegtuigvlerk, wanneer die wind deur die blaar gaan, as gevolg van die verskillende lugstroomspoed op die bo- en onderkant van die blaar, sal dit hef en weerstand genereer, en die heffing krag sal die blaar laat roteer.
Meganiese energie word omgesit na elektriese energie
Die rotering van die blare word oorgedra na die generator via 'n spil wat by die hub aangeheg is. 'n Rotor binne die generator sny die magneetveldlyne in 'n roterende magneetveld, wat 'n geïnduseerde elektromotiewe krag skep wat meganiese energie omskep na elektriese energie.
Byvoorbeeld, in 'n gesinchroniseerde generator, bestaan die rotor gewoonlik uit 'n permanente magneet of 'n opwindingsspul wat 'n AC-elektromotiewe krag in die statorspul skep terwyl die rotor roteer. Deur die transformator word die generator-uitsetspanning verhoog tot die spanningsvlak wat geskik is vir netwerk-oorsewing, en dan word die elektriese energie na die netwerk oorgesend.
Samenstelling van 'n windenergiesisteem
Windturbineset
Inklusief windrad (blaar, radhub en veranderlike propellersisteem), spil, versnellingsbak (sommige direkte-aandryfwindturbines het geen versnellingsbak nie), generator, yaw-sisteem, remmerstelsel en beheersisteem.
Die windturbine is 'n sleutelkomponent in die vang van windenergie, en die vorm en lengte van die blaar bepaal die windenergievang-effektiwiteit van die windturbine. Die versnellingsbak word gebruik om die lae spoed van die windturbine om te skakel na die hoë spoed wat deur die generator benodig word. Die yaw-sisteem laat die windturbine toe om altyd in lyn met die windrigting te wees om die maksimum windenergie te vang. Die remmerstelsel word gebruik om die werking van die windturbine in 'n noodsituasie te stop. Die beheersisteem is verantwoordelik vir die monitering en beheer van die verskillende komponente van die windturbine om sy veilige en stabiele werking te verseker.
Pylon
Dit word gebruik om windturbines te ondersteun sodat hulle meer windenergie kan vang op voldoende hoogtes. Die hoogte van die toren word gewoonlik bepaal volgens plaaslike windhulpbronne en topografiese omstandighede.
Byvoorbeeld, in vlakke, oop areas, kan towers relatief hoog wees vir sterker windspoed; In bergareas of areas met komplekse terrein, kan die hoogte van die tower beperk wees.
Kragverspreidingsisteem
Inklusief transformators, switsers, kabels, ens., gebruik om die spannings van die elektrisiteit uitgestoot deur die windturbine te verhoog en dit na die netwerk oor te seën.
Transformators verhoog die lae spanningsuitset van die generator na 'n spanningsvlak wat geskik is vir netwerk-oorsewing, switsers word gebruik om die oorsewing en verdeling van elektriese energie te beheer, en kabels is verantwoordelik vir die oorsending van elektriese energie van die windturbine na die transformator en die netwerk.
'n Manier om windenergie as 'n hernubare energiebron te gebruik
Integrering in die netwerk
Die mees algemene gebruik van windenergie is die integrering daarvan in die netwerk om skoon, hernubare energie aan die kragstelsel te voorsien. Wanneer die elektriese energie uitgestoot deur die windturbine deur die oorsewings- en transformasiesisteem verhoog word, word dit deur die netwerk na die kliënt gestuur.
Die kragnetwerk kan die kragopwekkinghulpbronne van verskillende areas en tipes integreer en inrig om die behoefte van gebruikers te bevredig. As 'n onstabiele energiebron moet windenergie gekombineer word met ander stabiele kragopwekkingmetodes (soos termiese kragopwekking, waterkragopwekking, ens.) om die stabiele werking van die netwerk te verseker.
Byvoorbeeld, in areas ryk aan windhulpbronne, kan grootskale windparkbou gebou word om windenergie in die netwerk te integreer om elektrisiteit vir die omringende area en selfs die hele land te voorsien.
Gedistribueerde opwekking
Naast die integrering in groot kragnetwerke, kan windenergie ook in gedistribueerde opwekkingsisteme gebruik word. Gedistribueerde windenergie word gewoonlik naby gebruikers geïnstalleer, soos fabriek, skole, gemeenskappe, ens., om gebruikers met 'n onafhanklike kragvoorsiening of as 'n rugsteun-kragbron te voorsien.
'n Gedistribueerde windenergie-opwekkingsisteem kan die verlies van elektrisiteit tydens die oorsewingproses verminder en die effektiwiteit van energieverbruik verbeter. Tegelykertyd kan dit die betroubaarheid en stabiliteit van die kragstelsel verhoog en die afhanklikheid van 'n gesentraliseerde netwerk verminder.
Byvoorbeeld, sommige afgeleë areas of eilande kan klein windturbines installeer om elektrisiteit aan plaaslike inwoners te voorsien en die probleem van geen elektrisiteit of tekort aan elektrisiteit op te los.
Integrering van energiebergingstegnologie
As gevolg van die onstabiele aard van windenergie-opleiding, om windhulpbronne beter te gebruik, kan windenergie-opleiding gekombineer word met energiebergingstegnologie. Die energiebergingstelsel kan oormaatse elektriese energie berg wanneer die windenergie hoog is, en elektriese energie vrylaat wanneer die windenergie laag of geen windenergie is om die elektrisiteitsbehoeftes van gebruikers te bevredig.
Algemene energiebergingstegnologieë sluit batterie-energieberging, pompberging, gekomprimeerde lug-energieberging, ens. in. Byvoorbeeld, batterie-energiebergingstelsels kan vinnig reageer op veranderinge in windenergie-opleiding, en elektriese energie berg en vrylaat; pompbergingstasies kan oormaatse elektrisiteit van windenergie gebruik om water op hoë hoogte te pomp en te berg, en dit vrylaat om elektrisiteit te genereer wanneer dit nodig is.
Multi-energiekomplementêre stelsel
Windenergie kan gekombineer word met ander hernubare energiebronne (soos sonenergie, waterkrag, ens.) en tradisionele energiebronne (soos aardgas-kragopwekking, ens.) om 'n multi-energiekomplementêre stelsel te vorm om doeltreffende energiegebruik en stabiele voorsiening te bereik.
Die multi-energiekomplementêre stelsel kan die voordele van verskillende energiebronne ten volle uitleg en die tekortkominge van enkele energiebronne aanvul. Byvoorbeeld, sonenergie-opleiding en windenergie-opleiding het 'n sekere mate van komplementariteit in tyd, sonenergie is voldoende tydens die dag, en die wind kan groter wees tydens die nag, en 'n stabiele alle-weer-kragvoorsiening kan deur redelike konfigurasie en skedulering bereik word. Tegelykertyd kan tradisionele energiebronne as rugsteun-kragbronne gebruik word om kragondersteuning te gee wanneer hernubare energiebronne onvoldoende is.
