Vindorka er orðin einn af raunhæfustu hreinu orkugjafanum á jörðinni. Í mörg ár kom mest af raforku okkar frá kolum, olíu og öðru jarðefnaeldsneyti. Hins vegar veldur sköpun orku úr þessum auðlindum alvarlegum skaða á umhverfi okkar og mengar loft, land og vatn. Þessi viðurkenning hefur fengið marga til að snúa sér að grænni orku sem lausn. Þess vegna er endurnýjanleg orka mjög mikilvæg af mörgum ástæðum, þar á meðal:
-Jákvæð umhverfisáhrif
-Störf og annar efnahagslegur ávinningur
-Bætt lýðheilsa
-Mikill og ótæmandi orkugjafi
-Áreiðanlegra og seigurra orkukerfi
Árið 1831 bjó Michael Faraday til fyrsta rafsegulrafallið. Hann uppgötvaði að rafstraumur getur myndast í leiðara þegar hann er færður í gegnum segulsvið. Næstum 200 árum síðar halda seglar og segulsvið áfram að gegna mikilvægu hlutverki í nútíma raforkuframleiðslu. Verkfræðingar halda áfram að byggja á uppfinningum Faraday, með nýrri hönnun til að leysa vandamál 21. aldar.
Vindmyllur eru taldar mjög flóknar vélar og eru að verða vinsælar í endurnýjanlegri orkugeiranum. Auk þess gegnir hver hluti hverflans mikilvægu hlutverki í því hvernig hann virkar og fangar vindorku. Í einfaldasta formi, hvernig vindmyllur virka er að:
-Stífir vindar snúa blaðunum
-Blöðin á viftunni eru tengd við aðalrás í miðjunni
-Rafallinn sem tengdur er þeim skafti breytir þeirri hreyfingu í rafmagn
Varanlegir seglar gegna mikilvægu hlutverki í sumum af stærstu vindmyllum heims. Sjaldgæfir jarðseglar, eins og öflugir neodymium-járn-bór seglar, hafa verið notaðir í sumum vindmyllum til að lækka kostnað, bæta áreiðanleika og draga úr þörf fyrir dýrt og viðvarandi viðhald. Að auki hefur þróun nýrrar, nýstárlegrar tækni undanfarin ár hvatt verkfræðinga til að nota varanleg segulrafall (PMG) kerfi í vindmyllum. Þess vegna hefur þetta útrýmt þörfinni fyrir gírkassa, sem sannar að varanleg segulkerfi eru hagkvæmari, áreiðanlegri og viðhaldslítil. Í stað þess að þurfa rafmagn til að gefa frá sér segulsvið eru stórir neodymium seglar notaðir til að framleiða sína eigin. Þar að auki hefur þetta útilokað þörfina á hlutum sem notaðir voru í fyrri rafala, en minnkað vindhraða sem þarf til að framleiða orku.
Varanlegur segull samstilltur rafall er önnur tegund af vindmyllu rafalli. Ólíkt innleiðslurafstöðvum nota þessir rafalar segulsvið sterkra sjaldgæfra jarðar segla í stað rafseguls. Þeir þurfa ekki sleðahringa eða utanaðkomandi aflgjafa til að búa til segulsvið. Hægt er að keyra þær á lægri hraða, sem gerir þeim kleift að knýja þær beint af túrbínuásnum og þurfa því ekki gírkassa. Þetta dregur úr þyngd vindmyllunnar og þýðir að hægt er að framleiða turna með lægri kostnaði. Útrýming gírkassans leiðir til aukins áreiðanleika, lækkandi viðhaldskostnaðar og bættrar skilvirkni. Hæfni segla til að leyfa hönnuðum að fjarlægja vélræna gírkassa úr vindmyllum er lýsandi fyrir hvernig hægt er að nota segla á nýstárlegan hátt til að leysa bæði rekstrarleg og efnahagsleg vandamál í nútíma vindmyllum.
Vindmylluiðnaðurinn vill frekar sjaldgæfa jarðsegla af þremur meginástæðum:
-Varanlegir segulrafallar þurfa ekki utanaðkomandi aflgjafa til að koma segulsviði af stað
-Sjálfsörvunin þýðir líka að banki rafhlöðu eða þétta fyrir aðrar aðgerðir getur verið minni
-Hönnunin dregur úr rafmagnstapi
Að auki, vegna mikillar orkuþéttleika varanlegra segulrafalla, er nokkur þyngd sem tengist koparvindum eytt ásamt vandamálum við að spilla einangrun og skammhlaupi.
Vindorka er meðal ört vaxandi orkugjafa í veitugeiranum í dag.
Gífurlegur ávinningur af því að nota segla í vindmyllum til að framleiða hreinni, öruggari, skilvirkari og hagkvæmari vindorkugjafa hefur gríðarlega jákvæð áhrif á plánetuna okkar, íbúa og hvernig við lifum og vinnum.
Vindur er hreinn og endurnýjanlegur eldsneytisgjafi sem hægt er að nota við framleiðslu raforku. Hægt er að nota vindmyllur í tengslum við aðra endurnýjanlega orkugjafa til að hjálpa ríkjum og löndum að uppfylla staðla fyrir endurnýjanlega eignasafn og losunarmarkmið til að hægja á hraða loftslagsbreytinga. Vindmyllur gefa ekki frá sér koltvísýring eða aðrar skaðlegar gróðurhúsalofttegundir, sem gerir vindknúna orku betri fyrir umhverfið en jarðefnaeldsneyti.
Auk þess að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda veitir vindorka frekari ávinning umfram hefðbundna orkuframleiðslu. Kjarnorku-, kola- og jarðgasorkuver nota furðu mikið magn af vatni við framleiðslu raforku. Í þessum tegundum virkjana er vatn notað til að búa til gufu, stjórna losun eða til kælingar. Mikið af þessu vatni er að lokum losað út í andrúmsloftið í formi þéttingar. Aftur á móti þurfa vindmyllur ekki vatn til að framleiða rafmagn. Verðmæti vindorkuvera eykst því gífurlega á þurrum svæðum þar sem framboð á vatni er takmarkað.
Kannski er augljós en verulegur ávinningur af vindorku að eldsneytisgjafinn er í meginatriðum ókeypis og fengin á staðnum. Aftur á móti getur eldsneytiskostnaður jarðefnaeldsneytis verið einn stærsti rekstrarkostnaður virkjunar og gæti þurft að koma frá erlendum birgjum sem geta skapað ósjálfstæði á rjúfanlegum aðfangakeðjum og geta orðið fyrir áhrifum af landfræðilegum átökum. Þetta þýðir að vindorka getur hjálpað löndum að verða óháðari orku og dregið úr hættu á verðsveiflum á jarðefnaeldsneyti.
Ólíkt endanlegum eldsneytisgjöfum eins og kolum eða jarðgasi er vindur sjálfbær orkugjafi sem þarf ekki jarðefnaeldsneyti til að framleiða orku. Vindur er myndaður af hita- og þrýstingsmun í andrúmsloftinu og er afleiðing þess að sólin hitar yfirborð jarðar. Sem eldsneytisgjafi gefur vindur óendanlega orku og svo lengi sem sólin heldur áfram að skína mun vindur halda áfram að blása.
