Ano ang proseso ng paglikha ng enerhiya mula sa hangin?

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

Ang mga pangunahing prinsipyo ng enerhiyang hangin

Ang enerhiyang hangin ay inililipat sa mekanikal na enerhiya

Ang paglikha ng enerhiya mula sa hangin ay gumagamit ng kinetikong enerhiya ng hangin upang itulak ang mga balde ng turbinang hangin na mag-ikot. Kapag ang hangin ay dumaan sa mga balde ng turbinang hangin, ang espesyal na hugis at anggulo ng mga balde ay inililipat ang kinetikong enerhiya ng hangin sa ikot na mekanikal na enerhiya ng mga balde.

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

Ang mekanikal na enerhiya ay inililipat sa elektrikong enerhiya

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

Halimbawa, sa isang synchronous generator, ang rotor karaniwang binubuo ng permanenteng magnet o exciting winding na nagpapabuo ng AC electromotive force sa stator winding habang ang rotor ay umiikot. 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 elektrikong enerhiya ay ipinapadala sa grid.

Komposisyon ng sistema ng enerhiyang hangin

Set ng turbinang hangin

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

Ang turbine ng hangin ay isang mahalagang komponente sa pagkuha ng enerhiyang hangin, at ang hugis at haba ng blade ay nagpapasya sa epektividad ng pagkuha ng enerhiyang hangin ng turbine. Ang gearbox ay ginagamit upang i-convert ang mababang bilis ng turbine sa mataas na bilis na kinakailangan ng generator. Ang yaw system ay nagbibigay-daan para ang turbine ng hangin ay laging naka-align sa direksyon ng hangin upang makamit ang pinakamataas na pagkuha ng enerhiyang hangin. Ang braking system ay ginagamit upang itigil ang operasyon ng turbine ng hangin sa panahon ng emergency. Ang control system ay responsable sa pag-monitor at pag-control ng iba't ibang komponente ng turbine ng hangin upang matiyak ang ligtas at matatag na operasyon nito.

Pylon

Ito ay ginagamit upang suportahan ang mga turbine ng hangin upang makuha ang mas maraming enerhiyang hangin sa sapat na taas. Ang taas ng tower ay karaniwang napagpapasyahan ayon sa lokal na yaman ng hangin at kondisyong topograpiya.

Halimbawa, sa maluwag at bukas na lugar, ang mga tower ay maaaring maging 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 mga transformer, switchgear, cables, atbp., na ginagamit upang itaas ang voltage ng kuryente na inililipat ng turbine ng hangin at ipadala ito sa grid.

Ang mga transformer 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 elektrikong enerhiya, at ang mga cable ay responsable sa paglipat ng elektrikong enerhiya mula sa turbine ng hangin patungo sa transformer at sa grid.

Isang paraan upang gamitin ang enerhiyang hangin bilang renewable energy source

Integrasyon sa grid

Ang pinaka-karaniwang paggamit ng enerhiyang hangin ay ang pag-integrate nito sa grid upang magbigay ng malinis at renewable energy sa power system. Kapag ang elektrikong enerhiya na inililipat ng turbine ng 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 mapagkukunan ng paglikha ng enerhiya mula sa iba't ibang rehiyon at uri upang matugunan ang pangangailangan ng mga user. Bilang isang hindi stabil na mapagkukunan ng enerhiya, ang enerhiyang hangin kailangan ng kombinasyon ng iba pang stable na paraan ng paglikha ng enerhiya (tulad ng thermal power generation, hydroelectric power generation, atbp.) upang matiyak ang matatag na operasyon ng grid.

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

Distributed generation

Bukod sa pag-integrate sa malalaking power grids, ang enerhiyang hangin ay maaari ring gamitin sa mga distributed generation systems. Ang distributed wind power ay karaniwang itinatayo malapit sa mga user, tulad ng mga pabrika, paaralan, komunidad, atbp., upang magbigay ng independenteng suplay ng kuryente o bilang backup power source.

Ang sistema ng distributed wind power generation ay maaaring bawasan ang pagkawala ng kuryente sa proseso ng pagpapadala at mapataas ang epektibidad ng paggamit ng enerhiya. Samantalang, ito ay maaaring mapataas ang reliabilidad at estabilidad ng sistema ng kuryente at mabawasan ang dependensiya sa centralized grid.

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

Integrasyon ng teknolohiya ng storage ng enerhiya

Dahil sa hindi stabil na paglikha ng enerhiyang hangin, upang mas mabuti pa itong gamitin, ang paglikha ng enerhiyang hangin ay maaaring i-combine sa teknolohiya ng storage ng enerhiya. Ang sistema ng storage ng enerhiya ay maaaring imumulan ang sobrang elektrikong enerhiya kapag ang enerhiyang hangin ay mataas, at ililipat ang elektrikong enerhiya kapag ang enerhiyang hangin ay mababa o wala upang matugunan ang pangangailangan ng kuryente ng mga user.

Ang karaniwang teknolohiya ng storage ng enerhiya ay kasama ang battery energy storage, pumped storage, compressed air energy storage, atbp. Halimbawa, ang mga battery energy storage systems ay maaaring mabilis na tumugon sa pagbabago ng paglikha ng enerhiyang hangin, imumulan at ililipat ang elektrikong enerhiya; ang mga pumped storage plants ay maaaring gamitin ang sobrang kuryente mula sa enerhiyang hangin upang i-pump ang tubig pataas at imumulan ito, ililipat ito upang lumikha ng kuryente kapag kailangan.

Multi-energy complementary system

Ang enerhiyang 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 mabuo ang multi-energy complementary system upang makamit ang epektibong paggamit ng enerhiya at matatag na supply.

Ang multi-energy complementary system ay maaaring ma-maximize ang mga benepisyo ng iba't ibang mapagkukunan ng enerhiya at mapuno 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 malakas sa gabi, at maaaring makamit ang matatag na all-weather power supply sa pamamagitan ng wastong konfigurasyon at scheduling. Samantala, ang mga tradisyunal na mapagkukunan ng enerhiya ay maaaring gamitin bilang backup power sources upang magbigay ng suporta sa kuryente kapag ang renewable energy sources ay hindi sapat.