Ano ang proseso ng paggawa ng enerhiya mula sa hangin?

Ang proseso ng paggawa ng enerhiya mula sa hangin pangunahin ay kasama ang mga sumusunod na hakbang

Ang mga pangunahing prinsipyo ng enerhiya mula sa hangin

Ang enerhiya mula sa hangin ay inililipat sa mekanikal na enerhiya

Ang paggawa ng enerhiya mula sa hangin ay gumagamit ng kinetikong enerhiya ng hangin upang itulak ang mga balahibo ng turbinang hangin na mag-ikot. Kapag ang hangin ay lumampas sa mga balahibo ng turbinang hangin, ang espesyal na hugis at anggulo ng mga balahibo ay nagbabago ng kinetikong enerhiya ng hangin sa ikot na mekanikal na enerhiya ng mga balahibo.

Halimbawa, ang karaniwang turbinang hangin na may tatlong balahibo, ang disenyo ng balahibo ay katulad ng disenyo ng pakpak ng eroplano, kapag ang hangin ay lumampas sa balahibo, dahil sa iba't ibang bilis ng hangin sa itaas at ilalim ng balahibo, ito ay magbabago ng lift at resistance, at ang lakas ng lift ay itutulak ang balahibo na mag-ikot.

Ang mekanikal na enerhiya ay inililipat sa elektrikal na enerhiya

Ang pag-ikot ng mga balahibo ay ipinapadala sa generator sa pamamagitan ng spindle na nakakabit sa hub. Ang rotor sa loob ng generator ay kumukupkop ng linya ng magnetic force sa isang rotating magnetic field, na nagpapabuo ng induced electromotive force na nagbabago ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya.

Halimbawa, sa synchronous generator, ang rotor sa karaniwan ay binubuo ng permanenteng magnet o exciting winding na nagpapabuo ng AC electromotive force sa stator winding habang ang rotor ay nagiikot. Sa pamamagitan ng transformer, ang output voltage ng generator ay itinataas sa antas ng voltage na angkop para sa grid transmission, at pagkatapos ay ang enerhiyang elektriko ay ipinapadala sa grid.

Ang komposisyon ng sistema ng enerhiya mula sa hangin

Set ng turbinang hangin

Kabilang ang wind wheel (blade, hub ng gulong at variable propeller system), spindle, gearbox (ang ilang direct drive wind turbines ay walang gearbox), generator, yaw system, braking system at control system.

Ang turbinang hangin ay isang mahalagang komponente sa pagkuha ng enerhiya mula sa hangin, at ang hugis at haba ng balahibo ay nagpapasya sa epektibidad ng pagkuha ng enerhiya mula sa hangin ng turbinang hangin. Ang gearbox ay ginagamit upang baguhin ang mababang bilis ng turbinang hangin sa mataas na bilis na kailangan ng generator. Ang yaw system ay nagbibigay-daan para ang turbinang hangin ay laging naka-align sa direksyon ng hangin upang makamit ang pinakamataas na pagkuha ng enerhiya mula sa hangin. Ang braking system ay ginagamit upang hinto ang operasyon ng turbinang hangin sa panahon ng emergency. Ang control system ay responsable sa pag-monitor at pag-control ng iba't ibang komponente ng turbinang hangin upang masiguro ang ligtas at matatag na operasyon nito.

Pylon

Ito ay ginagamit upang suportahan ang mga turbinang hangin upang makuha nila ang mas maraming enerhiya mula sa hangin sa sapat na taas. Ang taas ng tower ay karaniwang detalyado batay sa lokal na yaman ng hangin at kondisyon ng terreno.

Halimbawa, sa maluwag at bukas na lugar, ang mga tower ay maaaring mas mataas para sa mas malakas na bilis ng hangin; Sa mga bundok o lugar na may mahirap na terreno, ang taas ng tower ay maaaring limitado.

Sistema ng pagpapadala at distribusyon ng enerhiya

Kabilang ang transformers, switchgear, cables, atbp., na ginagamit upang itaas ang voltage ng enerhiyang elektriko na inilabas ng turbinang hangin at ipadala ito sa grid.

Ang mga transformers ay itinataas ang mas mababang voltage output mula sa generator sa antas ng voltage na angkop para sa grid transmission, ang switchgear ay ginagamit upang kontrolin ang pagpapadala at distribusyon ng enerhiyang elektriko, at ang mga cable ay responsable sa paglipat ng enerhiyang elektriko mula sa turbinang hangin sa transformer at sa grid.

Isang paraan upang gamitin ang enerhiya mula sa hangin bilang isang renewable energy source

Integrasyon sa grid

Ang pinakakaraniwang gamit ng enerhiya mula sa hangin ay ang pag-integrate nito sa grid upang magbigay ng malinis at renewable na enerhiya sa sistema ng enerhiya. Kapag ang enerhiyang elektriko na inilabas ng turbinang hangin ay itinataas ng sistema ng transmission at transformation, ito ay ipinapadala sa client sa pamamagitan ng grid.

Ang power grid ay maaaring i-integrate at i-deploy ang mga resources ng power generation mula sa iba't ibang rehiyon at uri upang mapasadya ang demand ng mga user. Bilang isang unstable energy source, ang enerhiya mula sa hangin kailangan mong i-combine sa iba pang stable power generation methods (tulad ng thermal power generation, hydroelectric power generation, atbp.) upang masigurong matatag ang operasyon ng grid.

Halimbawa, sa mga lugar na may sapat na yaman ng hangin, maaaring itayo ang mga malalaking wind farms upang i-integrate ang enerhiya mula sa hangin sa grid upang magbigay ng kuryente para sa paligid na rehiyon at kahit sa buong bansa.

Distributed generation

Sa kabila ng pag-integrate sa malalaking power grids, ang enerhiya mula sa hangin ay maaari ring gamitin sa mga distributed generation systems. Ang distributed wind power ay karaniwang inilalapat malapit sa mga user, tulad ng factories, schools, communities, atbp., upang magbigay ng independent power supply o bilang backup power source.

Ang distributed wind power generation system ay maaaring bawasan ang pagkawala ng kuryente sa proseso ng transmission at mapabuti ang epektividad ng paggamit ng enerhiya. Sa parehong oras, ito ay maaaring mapataas ang reliabilidad at matatag na operasyon ng sistema ng enerhiya at bawasan ang dependensiya sa centralized grid.

Halimbawa, ang ilang malalayong lugar o mga isla ay maaaring mag-install ng maliliit na turbinang hangin upang magbigay ng kuryente sa mga lokal na residente at solusyon sa problema ng walang kuryente o kulang sa kuryente.

Integrasyon ng teknolohiya ng energy storage

Dahil sa instability ng paggawa ng enerhiya mula sa hangin, upang mas mabuting gamitin ang yaman ng hangin, ang paggawa ng enerhiya mula sa hangin ay maaaring i-combine sa teknolohiya ng energy storage. Ang sistema ng energy storage ay maaaring imumulan ang sobrang electrical energy kapag ang enerhiya mula sa hangin ay mataas, at ililipat ang electrical energy kapag ang enerhiya mula sa hangin ay mababa o walang hangin upang mapasadya ang pangangailangan ng enerhiya ng mga user.

Ang mga karaniwang teknolohiya ng energy storage ay kabilang ang battery energy storage, pumped storage, compressed air energy storage, atbp. Halimbawa, ang mga battery energy storage systems ay maaaring mabilis na tumugon sa mga pagbabago sa paggawa ng enerhiya mula sa hangin, na imumulan at ililipat ang electrical energy; Ang mga pumped storage plants ay maaaring gamitin ang sobrang kuryente mula sa hangin upang pumpin ang tubig pataas at imumulan ito, at ililipat ito upang maglabas ng kuryente kapag kailangan.

Multi-energy complementary system

Ang enerhiya mula sa hangin ay maaaring i-combine sa iba pang renewable energy sources (tulad ng solar power, hydropower, atbp.) at traditional energy sources (tulad ng natural gas power generation, atbp.) upang bumuo ng multi-energy complementary system upang makamit ang epektibong paggamit ng enerhiya at matatag na supply.

Ang multi-energy complementary system ay maaaring gamitin ang mga benepisyo ng iba't ibang energy sources at mapunan ang kakulangan ng single energy sources. Halimbawa, ang solar power generation at wind power generation ay may tiyak na degree ng complementarity sa oras, ang solar energy ay sapat sa araw, at ang hangin ay maaaring mas malaki sa gabi, at maaaring makamit ang matatag na all-weather power supply sa pamamagitan ng wastong configuration at scheduling. Sa parehong oras, ang mga traditional energy sources ay maaaring gamitin bilang backup power sources upang magbigay ng power support kapag ang renewable energy sources ay kulang.