विंड पावर जनरेशन की प्रक्रिया क्या है

विंड पावर उत्पादन की प्रक्रिया मुख्य रूप से निम्नलिखित चरणों से गुजरती है

विंड पावर के मूल सिद्धांत

वायु ऊर्जा का यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तन

विंड पावर उत्पादन में वायु की गतिज ऊर्जा का उपयोग किया जाता है जो विंड टरबाइन के पंखों को घुमाने के लिए उन्हें धकेलती है। जब वायु विंड टरबाइन के पंखों से गुजरती है, तो पंखों की विशेष आकृति और कोण वायु की गतिज ऊर्जा को पंखों की घूर्णन यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित कर देते हैं।

उदाहरण के लिए, सामान्य तीन-पंख वाली विंड टरबाइन, पंखों का डिजाइन विमान के पंख के समान होता है, जब वायु पंख से गुजरती है, तो पंख के ऊपरी और निचले सतह पर विभिन्न वायु की गति के कारण उत्थापन और रोध बनता है, और उत्थापन बल पंख को घुमाने के लिए धकेलता है।

यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन

पंखों की घूर्णन एक अक्ष द्वारा जनरेटर तक पहुंचाई जाती है जो हब से लगा होता है। जनरेटर के अंदर एक रोटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय बल रेखाओं को काटता है, जिससे उत्प्रेरित विद्युत बल उत्पन्न होता है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

उदाहरण के लिए, सिंक्रोनस जनरेटर में, रोटर आमतौर पर एक स्थायी चुंबक या एक उत्तेजन वाइंडिंग से बना होता है जो रोटर के घूमने से स्टेटर वाइंडिंग में AC विद्युत बल उत्पन्न करता है। ट्रांसफार्मर के माध्यम से, जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज ग्रिड ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त वोल्टेज स्तर तक बढ़ाया जाता है, और फिर विद्युत ऊर्जा ग्रिड में पहुंचाई जाती है।

विंड पावर सिस्टम की संरचना

विंड टरबाइन सेट

विंड व्हील (पंख, हब और वेरिएबल प्रोपेलर सिस्टम), अक्ष, गियरबॉक्स (कुछ डायरेक्ट ड्राइव विंड टरबाइन में गियरबॉक्स नहीं होता), जनरेटर, यॉ तंत्र, ब्रेकिंग सिस्टम और नियंत्रण सिस्टम सहित।

विंड टरबाइन वायु ऊर्जा को पकड़ने का एक महत्वपूर्ण घटक है, और पंख की आकृति और लंबाई विंड टरबाइन की वायु ऊर्जा पकड़ की दक्षता को निर्धारित करती है। गियरबॉक्स विंड टरबाइन की निम्न गति को जनरेटर की आवश्यक उच्च गति में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है। यॉ सिस्टम विंड टरबाइन को सभी समय वायु की दिशा के साथ संरेखित रखने की अनुमति देता है ताकि वायु ऊर्जा को अधिकतम रूप से पकड़ा जा सके। ब्रेकिंग सिस्टम आपातकालीन स्थितियों में विंड टरबाइन के संचालन को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है। नियंत्रण सिस्टम विंड टरबाइन के विभिन्न घटकों की निगरानी और नियंत्रण के लिए जिम्मेदार है ताकि इसका सुरक्षित और स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके।

पायलन

यह विंड टरबाइन को समर्थित करने के लिए उपयोग किया जाता है ताकि वे पर्याप्त ऊंचाई पर अधिक वायु ऊर्जा को पकड़ सकें। टावर की ऊंचाई आमतौर पर स्थानीय वायु संसाधनों और भूगोलिक स्थितियों के अनुसार निर्धारित की जाती है।

उदाहरण के लिए, समतल और खुले क्षेत्रों में, टावर अधिक मजबूत वायु गति के लिए अपेक्षाकृत ऊंचा हो सकता है; पहाड़ी क्षेत्रों या जटिल भूगोलिक स्थितियों में, टावर की ऊंचाई सीमित हो सकती है।

विद्युत प्रसारण और वितरण सिस्टम

ट्रांसफार्मर, स्विचगियर, केबल आदि सहित, जिनका उपयोग विंड टरबाइन द्वारा उत्पन्न विद्युत का वोल्टेज बढ़ाने और इसे ग्रिड में पहुंचाने के लिए किया जाता है।

ट्रांसफार्मर जनरेटर से निम्न वोल्टेज आउटपुट को ग्रिड ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त वोल्टेज स्तर तक बढ़ाते हैं, स्विचगियर विद्युत ऊर्जा के प्रसारण और वितरण को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और केबल विद्युत ऊर्जा को विंड टरबाइन से ट्रांसफार्मर और ग्रिड तक स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।

विंड पावर का एक अक्षय ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने का एक तरीका

ग्रिड में एकीकरण

विंड पावर का सबसे सामान्य उपयोग ग्रिड में इसका एकीकरण है ताकि विद्युत प्रणाली को स्वच्छ, अक्षय ऊर्जा प्रदान की जा सके। जब विंड टरबाइन द्वारा उत्पन्न विद्युत ट्रांसमिशन और ट्रांसफार्मेशन सिस्टम द्वारा बढ़ाई जाती है, तो यह ग्रिड के माध्यम से ग्राहक तक पहुंचाई जाती है।

विद्युत ग्रिड विभिन्न क्षेत्रों और विभिन्न प्रकार की विद्युत उत्पादन संसाधनों को एकीकृत और तैनात कर सकता है ताकि ग्राहकों की मांग को पूरा किया जा सके। एक अस्थिर ऊर्जा स्रोत के रूप में, विंड पावर को अन्य स्थिर विद्युत उत्पादन तकनीकों (जैसे थर्मल विद्युत उत्पादन, जल विद्युत उत्पादन आदि) के साथ जोड़ा जाना चाहिए ताकि ग्रिड का स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके।

उदाहरण के लिए, विंड संसाधनों से समृद्ध क्षेत्रों में, बड़े पैमाने पर विंड फार्म बनाए जा सकते हैं ताकि विंड पावर को ग्रिड में एकीकृत किया जा सके और आसपास के क्षेत्र और यहाँ तक कि पूरे देश को विद्युत प्रदान किया जा सके।

वितरित उत्पादन

बड़े विद्युत ग्रिड में एकीकरण के अलावा, विंड पावर का उपयोग वितरित उत्पादन प्रणालियों में भी किया जा सकता है। वितरित विंड पावर आमतौर पर ग्राहकों के निकट इंस्टॉल किया जाता है, जैसे कि कारखाने, स्कूल, समुदाय आदि, ताकि ग्राहकों को एक स्वतंत्र विद्युत सप्लाई या एक बैकअप विद्युत स्रोत प्रदान किया जा सके।

वितरित विंड पावर उत्पादन प्रणाली प्रसारण प्रक्रिया में विद्युत की हानि को कम कर सकती है और ऊर्जा उपयोग की दक्षता को बढ़ा सकती है। साथ ही, यह विद्युत प्रणाली की विश्वसनीयता और स्थिरता को बढ़ा सकती है और केंद्रीय ग्रिड पर निर्भरता को कम कर सकती है।

उदाहरण के लिए, कुछ दूरस्थ क्षेत्रों या द्वीपों पर छोटे विंड टरबाइन इंस्टॉल किए जा सकते हैं ताकि स्थानीय निवासियों को विद्युत प्रदान की जा सके और बिना विद्युत या विद्युत की कमी की समस्या का समाधान किया जा सके।

ऊर्जा संचय तकनीक का एकीकरण

विंड पावर उत्पादन की अस्थिरता के कारण, वायु ऊर्जा का बेहतर उपयोग करने के लिए विंड पाऊर उत्पादन को ऊर्जा संचय तकनीक के साथ जोड़ा जा सकता है। ऊर्जा संचय प्रणाली जब विंड पावर उच्च होता है तो अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा को संचित कर सकती है, और जब विंड पावर कम होता है या वायु ऊर्जा नहीं होती है तो विद्युत ऊर्जा को ग्राहकों की विद्युत की आवश्यकता को पूरा करने के लिए जारी कर सकती है।

सामान्य ऊर्जा संचय तकनीकों में बैटरी ऊर्जा संचय, पंप संचय, संपीड़ित वायु ऊर्जा संचय आदि शामिल हैं। उदाहरण के लिए, बैटरी ऊर्जा संचय प्रणालियाँ विंड पावर उत्पादन में परिवर्तनों पर तुरंत प्रतिक्रिया दे सकती हैं, विद्युत ऊर्जा को संचित और जारी कर सकती हैं; पंप संचय संयंत्र विंड पावर से अतिरिक्त विद्युत का उपयोग करके पानी को ऊपर बढ़ा और संचित कर सकते हैं, जब आवश्यकता होती है तो इसे जारी करके विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं।

बहु-ऊर्जा पूरक प्रणाली

विंड पावर को अन्य अक्षय ऊर्जा स्रोतों (जैसे सौर ऊर्जा, जल ऊर्जा आदि) और पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों (जैसे प्राकृतिक गैस विद्युत उत्पादन आदि) के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि बहु-ऊर्जा पूरक प्रणाली बनाई जा सके जो ऊर्जा का दक्ष उपयोग और स्थिर आपूर्ति को सुनिश्चित कर सके।

बहु-ऊर्जा पूरक प्रणाली विभिन्न ऊर्जा स्रोतों के फायदों को पूरी तरह से लागू कर सकती है और एकल ऊर्जा स्रोतों की कमियों को दूर कर सकती है। उदाहरण के लिए, सौर ऊर्जा उत्पादन और विंड पावर उत्पादन के बीच समय के संदर्भ में एक निश्चित डिग्री तक पूरकता होती है, दिन के दौरान सौर ऊर्जा पर्याप्त होती है, और रात को वायु अधिक हो सकती है, और विन्यास और अनुसूचित कार्यक्रम के माध्यम से सभी समय की स्थिर विद्युत आपूर्ति प्राप्त की जा सकती है। साथ ही, पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को बैकअप विद्युत स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है ताकि अक्षय