Жел энергиясы жер бетіндегі ең мүмкін болатын таза энергия көздерінің біріне айналды. Көптеген жылдар бойы біздің электр энергиясының басым бөлігі көмірден, мұнайдан және басқа да қазбалы отындардан алынды. Алайда, бұл ресурстардан энергия өндіру біздің қоршаған ортаға елеулі зиян келтіреді және ауаны, жерді және суды ластайды. Бұл тану көптеген адамдарды шешім ретінде жасыл энергияға жүгінуге мәжбүр етті. Сондықтан жаңартылатын энергия көптеген себептерге байланысты өте маңызды, соның ішінде:
- Қоршаған ортаға оң әсер ету
- Жұмыс орындары және басқа да экономикалық пайдалар
- Қоғамдық денсаулықты жақсарту
- Үлкен және сарқылмайтын энергия көзі
- Неғұрлым сенімді және икемді энергия жүйесі
1831 жылы Майкл Фарадей алғашқы электромагниттік генераторды жасады. Ол магнит өрісі арқылы қозғалған кезде өткізгіште электр тогының пайда болуы мүмкін екенін анықтады. Шамамен 200 жылдан кейін магниттер мен магнит өрістері қазіргі заманғы электр энергиясын өндіруде ажырамас рөл атқаруда. Инженерлер Фарадей өнертабыстарына сүйене отырып, 21-ғасырдың мәселелерін шешуге арналған жаңа дизайнмен жұмыс істеуде.
Техниканың өте күрделі бөлігі ретінде қарастырылатын жел турбиналары жаңартылатын энергия секторында танымал бола түсуде. Сонымен қатар, турбинаның әрбір бөлігі оның жұмыс істеуі мен жел энергиясын алуында маңызды рөл атқарады. Ең қарапайым түрде жел турбиналары қалай жұмыс істейді:
-Қатты жел қалақтарды бұрады
-Желдеткіштің қалақтары орталықтағы негізгі арнаға қосылған
-Сол білікке қосылған генератор сол қозғалысты электр энергиясына түрлендіреді
Тұрақты магниттер әлемдегі ең үлкен жел турбиналарында маңызды рөл атқарады. Сирек жер магниттері, мысалы, қуатты неодим-темір-бор магниттері, кейбір жел турбиналары конструкцияларында шығындарды азайту, сенімділікті арттыру және қымбат және тұрақты техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайту үшін пайдаланылды. Сонымен қатар, соңғы жылдардағы жаңа, инновациялық технологиялардың дамуы инженерлерді жел турбиналарында тұрақты магнит генераторы (PMG) жүйелерін пайдалануға шабыттандырды. Осылайша, бұл редукторлардың қажеттілігін жойып, тұрақты магниттер жүйелерінің үнемділігін, сенімділігін және техникалық қызмет көрсетуді аз талап ететінін дәлелдеді. Магнит өрісін шығару үшін электр энергиясын қажет етпеудің орнына, үлкен неодим магниттері өздерін өндіру үшін қолданылады. Сонымен қатар, бұл энергия өндіруге қажетті жел жылдамдығын азайта отырып, бұрынғы генераторларда пайдаланылған бөлшектерге қажеттілікті жойды.
Тұрақты магнитті синхронды генератор жел турбиналы генератордың балама түрі болып табылады. Индукциялық генераторлардан айырмашылығы, бұл генераторлар электромагниттердің орнына күшті сирек жер магниттерінің магнит өрісін пайдаланады. Олар магнит өрісін жасау үшін сырғанау сақиналарын немесе сыртқы қуат көзін қажет етпейді. Олар төмен жылдамдықпен жұмыс істей алады, бұл оларды турбина білігінен тікелей қоректендіруге мүмкіндік береді, демек, беріліс қорабын қажет етпейді. Бұл жел турбинасы қозғалтқышының салмағын азайтады және мұнараларды арзанырақ өндіруге болады дегенді білдіреді. Беріліс қорабын жою сенімділікті арттырады, техникалық қызмет көрсету шығындарын төмендетеді және тиімділікті арттырады. Магниттердің дизайнерлерге жел турбиналарынан механикалық беріліс қорабын алып тастауға мүмкіндік беру қабілеті магниттерді заманауи жел турбиналарында операциялық және экономикалық мәселелерді шешуде инновациялық түрде қалай пайдалануға болатындығын көрсетеді.
Жел турбинасы өнеркәсібі сирек жер магниттерін үш негізгі себепке байланысты артық көреді:
-Тұрақты магнит генераторларына магнит өрісін қосу үшін сыртқы қуат көзі қажет емес
-Өзін-өзі қоздыру сонымен қатар басқа функциялар үшін батареялар немесе конденсаторлар жинағы кішірек болуы мүмкін дегенді білдіреді.
- Дизайн электр шығындарын азайтады
Сонымен қатар, жоғары энергиялық тығыздықтағы тұрақты магнит генераторлары ұсынатындықтан, мыс орамдарымен байланысты кейбір салмақ оқшаулауды бұзу және тұйықтау мәселелерімен бірге жойылады.
Жел энергиясы бүгінде коммуналдық сектордағы энергияның ең жылдам дамып келе жатқан көздерінің бірі болып табылады.
Жел энергиясының таза, қауіпсіз, тиімдірек және экономикалық тұрғыдан тиімді көзін өндіру үшін жел турбиналарында магниттерді пайдаланудың орасан зор пайдасы біздің планетамызға, халыққа және біздің өмір сүру мен жұмыс істеу тәсіліне үлкен оң әсер етеді.
Жел – электр энергиясын өндіруде пайдалануға болатын таза және жаңартылатын отын көзі. Жел турбиналарын басқа жаңартылатын энергия көздерімен бірге климаттың өзгеру қарқынын бәсеңдету үшін мемлекеттер мен елдерге жаңартылатын портфельдік стандарттар мен шығарындылар мақсаттарына сәйкес келуге көмектесу үшін пайдалануға болады. Жел турбиналары көмірқышқыл газын немесе басқа зиянды парниктік газдарды шығармайды, бұл желмен жұмыс істейтін энергияны қазба отынына негізделген көздерге қарағанда қоршаған ортаға жақсырақ етеді.
Парниктік газдар шығарындыларын азайтудан басқа, жел энергиясы электр энергиясын өндірудің дәстүрлі көздеріне қарағанда қосымша артықшылықтар береді. Атом, көмір және табиғи газ электр станциялары электр энергиясын өндіруде таңқаларлық үлкен суды пайдаланады. Электр станцияларының бұл түрлерінде су бу жасау, шығарындыларды бақылау немесе салқындату үшін пайдаланылады. Бұл судың көп бөлігі ақырында конденсация түрінде атмосфераға шығарылады. Керісінше, жел турбиналары электр энергиясын өндіру үшін суды қажет етпейді. Сондықтан жел электр станцияларының құны судың қолжетімділігі шектеулі құрғақ аймақтарда экспоненциалды түрде артады.
Жел энергиясының айқын, бірақ маңызды артықшылығы отын көзі негізінен тегін және жергілікті жерден алынады. Керісінше, қазба отындарының отын шығындары электр станциясы үшін ең үлкен операциялық шығындардың бірі болуы мүмкін және үзіліссіз жеткізу тізбегіне тәуелділік тудыруы мүмкін және геосаяси қақтығыстар әсер етуі мүмкін шетелдік жеткізушілерден алынуы мүмкін. Бұл жел энергиясы елдерге энергиядан тәуелсіз болуға және қазбалы отын бағасының ауытқу қаупін азайтуға көмектесетінін білдіреді.
Көмір немесе табиғи газ сияқты шекті отын көздерінен айырмашылығы, жел қуат өндіру үшін қазба отындарын қажет етпейтін тұрақты энергия көзі болып табылады. Жел атмосферадағы температура мен қысым айырмашылығынан туындайды және күннің жер бетін қыздыруының нәтижесі болып табылады. Жел отын көзі ретінде шексіз энергиямен қамтамасыз етеді және күн жарқырап тұрғанда жел соғады.
