Energija vjetra je postala jedan od najizvodljivijih izvora čiste energije na zemlji. Dugi niz godina većina naše električne energije dolazi iz uglja, nafte i drugih fosilnih goriva. Međutim, stvaranje energije iz ovih resursa uzrokuje ozbiljne štete našoj okolini i zagađuje zrak, zemlju i vodu. Ovo priznanje natjeralo je mnoge ljude da se okrenu zelenoj energiji kao rješenju. Stoga je obnovljiva energija vrlo važna iz više razloga, uključujući:
- Pozitivan uticaj na životnu sredinu
-Posao i druge ekonomske koristi
-Poboljšano javno zdravlje
-Ogromna i neiscrpna zaliha energije
-Pouzdaniji i otporniji energetski sistem
Godine 1831. Michael Faraday stvorio je prvi elektromagnetski generator. Otkrio je da se električna struja može stvoriti u vodiču kada se kreće kroz magnetsko polje. Skoro 200 godina kasnije, magneti i magnetna polja nastavljaju da igraju integralnu ulogu u modernoj proizvodnji električne energije. Inženjeri nastavljaju da se nadograđuju na Faradejeve izume, sa novim dizajnom za rešavanje problema 21. veka.
Turbine na vjetar, koje se smatraju vrlo složenim komadom strojeva, postaju sve popularnije u sektoru obnovljive energije. Osim toga, svaki dio turbine igra važnu ulogu u tome kako funkcionira i hvata energiju vjetra. U najjednostavnijem obliku, kako rade turbine na vjetar je:
-Jaki vjetrovi okreću oštrice
-Lopatice ventilatora su povezane sa glavnim kanalom u sredini
-Generator spojen na tu osovinu pretvara to kretanje u električnu energiju
Trajni magneti igraju ključnu ulogu u nekim od najvećih svjetskih vjetroturbina. Magneti rijetkih zemalja, kao što su snažni magneti neodimijum-gvožđe-bor, korišćeni su u nekim dizajnima vetroturbina za smanjenje troškova, poboljšanje pouzdanosti i smanjenje potrebe za skupim i tekućim održavanjem. Pored toga, razvoj novih, inovativnih tehnologija tokom poslednjih godina inspirisao je inženjere da koriste sisteme generatora permanentnih magneta (PMG) u vetroturbinama. Dakle, ovo je eliminisalo potrebu za menjačima, čime je dokazano da su sistemi sa trajnim magnetima ekonomičniji, pouzdaniji i lakši za održavanje. Umjesto da im je potrebna električna energija za emitiranje magnetnog polja, veliki neodimijski magneti se koriste za proizvodnju vlastitih. Štoviše, ovo je eliminiralo potrebu za dijelovima korištenim u prethodnim generatorima, dok je smanjena brzina vjetra potrebna za proizvodnju energije.
Sinhroni generator s permanentnim magnetom je alternativni tip vjetroturbinskog generatora. Za razliku od indukcijskih generatora, ovi generatori koriste magnetno polje jakih magneta rijetkih zemalja umjesto elektromagneta. Ne zahtijevaju klizne prstenove ili vanjski izvor napajanja za stvaranje magnetskog polja. Mogu da rade na nižim brzinama, što im omogućava da se napajaju direktno iz osovine turbine i stoga im nije potreban menjač. Ovo smanjuje težinu gondole vjetroturbine i znači da se tornjevi mogu proizvoditi po nižoj cijeni. Eliminacija mjenjača rezultira poboljšanom pouzdanošću, smanjenim troškovima održavanja i poboljšanom efikasnošću. Sposobnost magneta da omogući dizajnerima da uklone mehaničke mjenjače iz vjetroturbina ilustrativno je kako se magneti mogu inovativno koristiti u rješavanju operativnih i ekonomskih problema u modernim vjetroturbinama.
Industrija vjetroturbina preferira magnete retkih zemalja iz tri glavna razloga:
-Generatorima s trajnim magnetima nije potreban vanjski izvor napajanja da bi pokrenuli magnetsko polje
-Samouzbuđenje također znači da banka baterija ili kondenzatora za druge funkcije može biti manja
- Dizajn smanjuje električne gubitke
Dodatno, zahvaljujući ponudi generatora s permanentnim magnetima visoke gustoće energije, eliminirana je određena težina povezana s bakrenim namotajima zajedno s problemima oštećenja izolacije i kratkog spoja.
Energija vjetra danas je među najbrže rastućim izvorima energije u komunalnom sektoru.
Ogromne prednosti korištenja magneta u vjetroturbinama za proizvodnju čistijeg, sigurnijeg, efikasnijeg i ekonomski održivog izvora energije vjetra imaju ogromne pozitivne implikacije na našu planetu, stanovništvo i način na koji živimo i radimo.
Vjetar je čist i obnovljiv izvor goriva koji se može koristiti u proizvodnji električne energije. Vjetroturbine se mogu koristiti u kombinaciji s drugim obnovljivim izvorima energije kako bi se pomoglo državama i zemljama da ispune standarde portfelja obnovljivih izvora i ciljeve emisija kako bi usporili stopu klimatskih promjena. Vjetroturbine ne emituju ugljični dioksid ili druge štetne stakleničke plinove, što energiju na vjetar čini boljom za okoliš od izvora na bazi fosilnih goriva.
Osim smanjenja emisije stakleničkih plinova, energija vjetra pruža dodatne prednosti u odnosu na tradicionalne izvore energije. Nuklearne elektrane, elektrane na ugalj i prirodni plin koriste iznenađujuće veliku količinu vode u proizvodnji električne energije. U ovim tipovima elektrana voda se koristi za stvaranje pare, kontrolu emisija ili za hlađenje. Veliki dio ove vode se na kraju ispušta u atmosferu u obliku kondenzacije. S druge strane, vjetroturbinama nije potrebna voda za proizvodnju električne energije. Vrijednost vjetroelektrana se stoga eksponencijalno povećava u sušnim regijama gdje je dostupnost vode ograničena.
Možda je očigledna, ali značajna prednost energije vjetra to što je izvor goriva u suštini besplatan i lokalno. Nasuprot tome, troškovi goriva fosilnih goriva mogu biti jedan od najvećih operativnih troškova za elektranu i možda će biti potrebno da se nabavljaju od stranih dobavljača koji mogu stvoriti ovisnost o prekidnim lancima snabdijevanja i mogu biti pogođeni geopolitičkim sukobima. To znači da energija vjetra može pomoći zemljama da postanu energetski neovisnije i da smanje rizik od fluktuacija cijena fosilnih goriva.
Za razliku od ograničenih izvora goriva kao što su ugalj ili prirodni plin, vjetar je održiv izvor energije koji ne zahtijeva fosilna goriva za proizvodnju energije. Vjetar nastaje zbog razlika u temperaturi i tlaku u atmosferi i rezultat je zagrijavanja površine Zemlje od strane Sunca. Kao izvor goriva, vjetar obezbjeđuje beskonačnu zalihu energije i, sve dok sunce nastavlja da sija, vjetar će nastaviti da duva.
