প্রধানত বাতাসের শক্তি উৎপাদনের প্রক্রিয়াটি নিম্নলিখিত ধাপগুলি অন্তর্ভুক্ত করে
বাতাসের শক্তির মৌলিক নীতি
বাতাসের শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়
বাতাসের শক্তি উৎপাদন বাতাসের গতিশক্তি ব্যবহার করে বাতাসের টারবাইনের ব্লেডগুলিকে ঘোরায়। যখন বাতাস একটি বাতাসের টারবাইনের ব্লেডগুলির মধ্য দিয়ে বইয়ে যায়, ব্লেডের বিশেষ আকৃতি এবং কোণ বাতাসের গতিশক্তিকে ব্লেডের ঘূর্ণন যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে।
উদাহরণস্বরূপ, সাধারণ তিন-ব্লেড বাতাসের টারবাইনের ব্লেডের ডিজাইন একটি বিমানের ডানার মতো, যখন বাতাস ব্লেডের মধ্য দিয়ে বইয়ে যায়, ব্লেডের উপর এবং নিচের পৃষ্ঠে বায়ুপ্রবাহের গতিতে পার্থক্য থাকায় উত্থাপন এবং বাধা উৎপন্ন হয়, এবং উত্থাপন শক্তি ব্লেডকে ঘোরাতে প্রচেষ্টা করে।
যান্ত্রিক শক্তি তথ্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়
ব্লেডের ঘূর্ণন হাবে সংযুক্ত একটি স্পিন্ডল দিয়ে জেনারেটরে স্থানান্তরিত হয়। জেনারেটরের ভিতরে একটি রোটর ঘূর্ণন চৌম্বক ক্ষেত্রে চৌম্বক বলের লাইনগুলিকে ছেদ করে, যা একটি প্ররোচিত তড়িৎ গতিশক্তি তৈরি করে এবং যান্ত্রিক শক্তিকে তথ্য শক্তিতে রূপান্তরিত করে।
উদাহরণস্বরূপ, একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরে, রোটর সাধারণত একটি স্থায়ী চৌম্বক বা একটি উত্তেজনামূলক ওয়াইন্ডিং দিয়ে তৈরি হয় যা রোটর ঘোরার সাথে সাথে স্টেটার ওয়াইন্ডিং-এ একটি এসিতে তড়িৎ গতিশক্তি তৈরি করে। ট্রান্সফর্মার দিয়ে জেনারেটরের আউটপুট ভোল্টেজ গ্রিড ট্রান্সমিশনের জন্য উপযুক্ত ভোল্টেজ স্তরে উন্নীত করা হয়, এবং তারপর তথ্য শক্তিকে গ্রিডে স্থানান্তরিত করা হয়।
বাতাসের শক্তি ব্যবস্থার গঠন
বাতাসের টারবাইন সেট
এতে বিষম প্রপেলার সিস্টেম সহ বাতাসের চাকা (ব্লেড, হাব), স্পিন্ডল, গিয়ারবক্স (কিছু সরাসরি চালিত বাতাসের টারবাইনে গিয়ারবক্স নেই), জেনারেটর, ইয়াও সিস্টেম, ব্রেকিং সিস্টেম এবং নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
বাতাসের টারবাইন বাতাসের শক্তি ধরার একটি মূল উপাদান, এবং ব্লেডের আকৃতি এবং দৈর্ঘ্য বাতাসের টারবাইনের বাতাসের শক্তি ধরার দক্ষতা নির্ধারণ করে। গিয়ারবক্স বাতাসের টারবাইনের মন্দ গতিকে জেনারেটরের প্রয়োজনীয় উচ্চ গতিতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। ইয়াও সিস্টেম বাতাসের টারবাইনকে সবসময় বাতাসের দিকে সাজাতে দেয় যাতে বাতাসের শক্তি সর্বোচ্চভাবে ধরা যায়। ব্রেকিং সিস্টেম বিপদের সময় বাতাসের টারবাইনের প্রচারকে বন্ধ করতে ব্যবহৃত হয়। নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম বাতাসের টারবাইনের বিভিন্ন উপাদানগুলিকে পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য দায়িত্বশীল, যাতে এটি নিরাপদ এবং স্থিতিশীলভাবে পরিচালিত হয়।
পাইলন
এটি বাতাসের টারবাইনগুলিকে সমর্থন করার জন্য ব্যবহৃত হয় যাতে তারা যথেষ্ট উচ্চতায় বেশি বাতাসের শক্তি ধরতে পারে। টাওয়ারের উচ্চতা সাধারণত স্থানীয় বাতাসের সম্পদ এবং ভৌগোলিক শর্ত অনুযায়ী নির্ধারিত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, সমতল এবং খোলা এলাকায়, টাওয়ারগুলি বেশি উচ্চতায় হতে পারে যাতে বেশি বাতাসের গতিশক্তি পাওয়া যায়; পর্বতাঞ্চলে বা জটিল ভূমির এলাকায়, টাওয়ারের উচ্চতা সীমিত হতে পারে।
শক্তি স্থানান্তর এবং বিতরণ ব্যবস্থা
এতে ট্রান্সফর্মার, সুইচগিয়ার, কেবল ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত, যা বাতাসের টারবাইন দ্বারা উৎপাদিত তথ্য শক্তির ভোল্টেজ উন্নীত করে এবং তা গ্রিডে স্থানান্তর করে।
ট্রান্সফর্মার জেনারেটর থেকে নিম্ন ভোল্টেজ আউটপুটকে গ্রিড ট্রান্সমিশনের জন্য উপযুক্ত ভোল্টেজ স্তরে উন্নীত করে, সুইচগিয়ার তথ্য শক্তির স্থানান্তর এবং বিতরণ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়, এবং কেবল তথ্য শক্তিকে বাতাসের টারবাইন থেকে ট্রান্সফর্মার এবং গ্রিডে স্থানান্তর করার জন্য দায়িত্বশীল।
বাতাসের শক্তি একটি পুনরায় প্রাপ্ত শক্তি হিসাবে ব্যবহারের একটি পদ্ধতি
গ্রিডে সংযুক্তি
বাতাসের শক্তির সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার হল গ্রিডে একীভূত করা যাতে পরিষ্কার, পুনরায় প্রাপ্ত শক্তি পাওয়া যায়। যখন বাতাসের টারবাইন দ্বারা উৎপাদিত তথ্য শক্তি ট্রান্সমিশন এবং ট্রান্সফর্মেশন ব্যবস্থা দ্বারা উন্নীত হয়, তখন তা গ্রিড দিয়ে গ্রাহকের কাছে প্রেরণ করা হয়।
পাওয়ার গ্রিড বিভিন্ন অঞ্চল এবং বিভিন্ন প্রকারের শক্তি উৎপাদন সম্পদগুলি একীভূত করতে এবং বিতরণ করতে পারে যাতে ব্যবহারকারীদের প্রয়োজন মেটানো যায়। একটি অনিয়মিত শক্তি উৎস হিসাবে, বাতাসের শক্তি অন্যান্য স্থিতিশীল শক্তি উৎপাদন পদ্ধতি (যেমন তাপীয় শক্তি উৎপাদন, জলবিদ্যুৎ উৎপাদন ইত্যাদি) সঙ্গে সংযুক্ত হতে হয় যাতে গ্রিডের স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, বাতাসের সম্পদে সমৃদ্ধ এলাকায়, বড় মাপের বাতাসের ফার্ম গড়ে তোলা যেতে পারে যাতে বাতাসের শক্তিকে গ্রিডে একীভূত করে পার্শ্ববর্তী অঞ্চল এমনকি সমগ্র দেশের জন্য বিদ্যুৎ প্রদান করা যায়।
বিতরণ উৎপাদন
বড় পাওয়ার গ্রিডে একীভূত করার পাশাপাশি, বাতাসের শক্তি বিতরণ উৎপাদন ব্যবস্থায়ও ব্যবহৃত হতে পারে। বিতরণ বাতাসের শক্তি সাধারণত ব্যবহারকারীদের কাছাকাছি স্থাপন করা হয়, যেমন কারখানা, স্কুল, সম্প্রদায় ইত্যাদি, যাতে ব্যবহারকারীদের স্বাধীন শক্তি সরবরাহ বা ব্যাকআপ শক্তি সোর্স হিসাবে প্রদান করা যায়।
বিতরণ বাতাসের শক্তি উৎপাদন ব্যবস্থা তথ্য শক্তির স্থানান্তর প্রক্রিয়াতে তথ্য শক্তির লোকসান কমাতে এবং শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা বাড়াতে পারে। একই সাথে, এটি শক্তি ব্যবস্থার নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা বাড়াতে এবং কেন্দ্রীয় গ্রিডের উপর নির্ভরতা কমাতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, কিছু দূরবর্তী এলাকা বা দ্বীপে ছোট বাতাসের টারবাইন স্থাপন করা যেতে পারে যাতে স্থানীয় বাসিন্দাদের জন্য বিদ্যুৎ প্রদান করা যায় এবং বিদ্যুৎ অনুপস্থিতি বা ঘাটতির সমস্যা সমাধান করা যায়।
শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির সংযুক্তি
বাতাসের শক্তি উৎপাদনের অনিয়মিততার কারণে, বাতাসের সম্পদ ভালভাবে ব্যবহার করার জন্য বাতাসের শক্তি উৎপাদন শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তির সঙ্গে সংযুক্ত করা যেতে পারে। শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা বাতাসের শক্তি উচ্চ থাকলে অতিরিক্ত তথ্য শক্তি সঞ্চয় করতে এবং বাতাসের শক্তি কম বা না থাকলে ব্যবহারকারীদের তথ্য শক্তির প্রয়োজন মেটাতে তথ্য শক্তি মুক্ত করতে পারে।
সাধারণ শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিগুলি হল ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়, পাম্পড স্টোরেজ, কম্প্রেসড এয়ার শক্তি সঞ্চয় ইত্যাদি। উদাহরণস্বরূপ, ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা বাতাসের শক্তি উৎপাদনের পরিবর্তনে দ্রুত প্রতিক্রিয়া দিতে পারে, তথ্য শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্ত করতে; পাম্পড স্টোরেজ প্ল্যান্ট বাতাসের শক্তি থেকে অতিরিক্ত তথ্য শক্তি ব্যবহার করে পানি উচ্চ স্তরে পাম্প করে সঞ্চয় করে, প্রয়োজনে তা মুক্ত করে তথ্য শক্তি উৎপাদন করে।
মাল্টি-শক্তি পরিপূরক ব্যবস্থা
বাতাসের শক্তি অন্যান্য পুনরায় প্রাপ্ত শক্তি উৎস (যেমন সৌর শক্তি, জলবিদ্যুৎ ইত্যাদি) এবং ঐতিহ্যগত শক্তি উৎস (যেমন প্রাকৃতিক গ্যাস শক্তি