Vēja enerģija ir kļuvusi par vienu no vispiemērotākajiem tīrās enerģijas avotiem uz zemes. Daudzus gadus lielākā daļa mūsu elektroenerģijas tika iegūta no oglēm, naftas un cita fosilā kurināmā. Tomēr enerģijas radīšana no šiem resursiem rada nopietnu kaitējumu mūsu videi un piesārņo gaisu, zemi un ūdeni. Šī atzinība daudziem cilvēkiem likusi pievērsties zaļajai enerģijai kā risinājumam. Tāpēc atjaunojamā enerģija ir ļoti svarīga daudzu iemeslu dēļ, tostarp:
- Pozitīva ietekme uz vidi
-Darbs un citi ekonomiskie labumi
- Uzlabota sabiedrības veselība
-Plaša un neizsmeļama enerģijas piegāde
-Drošāka un izturīgāka enerģijas sistēma
1831. gadā Maikls Faradejs izveidoja pirmo elektromagnētisko ģeneratoru. Viņš atklāja, ka vadītājā var izveidoties elektriskā strāva, kad to pārvieto pa magnētisko lauku. Gandrīz 200 gadus vēlāk magnēti un magnētiskie lauki turpina spēlēt neatņemamu lomu mūsdienu elektroenerģijas ražošanā. Inženieri turpina balstīties uz Faradeja izgudrojumiem, izstrādājot jaunus dizainus, lai atrisinātu 21. gadsimta problēmas.
Vēja turbīnas, ko uzskata par ļoti sarežģītu iekārtu, kļūst arvien populārākas atjaunojamās enerģijas nozarē. Turklāt katrai turbīnas daļai ir svarīga loma tās darbībā un vēja enerģijas uztveršanā. Vienkāršākajā veidā vēja turbīnas darbojas šādi:
-Spēcīgs vējš griež asmeņus
-Ventilatora lāpstiņas ir savienotas ar galveno kanālu centrā
-Ar šo vārpstu savienotais ģenerators šo kustību pārvērš elektrībā
Pastāvīgajiem magnētiem ir izšķiroša nozīme dažās no pasaules lielākajām vēja turbīnām. Retzemju magnēti, piemēram, spēcīgi neodīma-dzelzs-bora magnēti, ir izmantoti dažās vēja turbīnu konstrukcijās, lai samazinātu izmaksas, uzlabotu uzticamību un samazinātu vajadzību pēc dārgas un pastāvīgas apkopes. Turklāt jaunu, novatorisku tehnoloģiju attīstība pēdējos gados ir iedvesmojusi inženierus izmantot pastāvīgo magnētu ģeneratoru (PMG) sistēmas vēja turbīnās. Tādējādi ir novērsta nepieciešamība pēc pārnesumkārbām, pierādot, ka pastāvīgo magnētu sistēmas ir rentablākas, uzticamākas un prasa mazāku apkopi. Tā vietā, lai magnētiskā lauka izstarošanai būtu nepieciešama elektrība, to ražošanai izmanto lielus neodīma magnētus. Turklāt tas ir novērsis nepieciešamību pēc detaļām, kas izmantotas iepriekšējos ģeneratoros, vienlaikus samazinot vēja ātrumu, kas nepieciešams enerģijas ražošanai.
Pastāvīgā magnēta sinhronais ģenerators ir alternatīvs vēja turbīnas ģeneratora veids. Atšķirībā no indukcijas ģeneratoriem, šie ģeneratori elektromagnētu vietā izmanto spēcīgu retzemju magnētu magnētisko lauku. Tiem nav nepieciešami slīdošie gredzeni vai ārējs strāvas avots, lai radītu magnētisko lauku. Tos var darbināt ar mazākiem apgriezieniem, kas ļauj tos darbināt tieši no turbīnas vārpstas, un tāpēc tiem nav nepieciešama pārnesumkārba. Tas samazina vēja turbīnas gondolas svaru un ļauj ražot torņus par zemākām izmaksām. Pārnesumkārbas likvidēšana uzlabo uzticamību, samazina apkopes izmaksas un uzlabo efektivitāti. Magnētu spēja ļaut dizaineriem noņemt mehāniskās pārnesumkārbas no vēja turbīnām ir ilustratīvs tam, kā magnētus var inovatīvi izmantot, risinot gan ekspluatācijas, gan ekonomiskas problēmas mūsdienu vēja turbīnās.
Vēja turbīnu nozare dod priekšroku retzemju magnētiem trīs galveno iemeslu dēļ:
-Pastāvīgo magnētu ģeneratoriem nav nepieciešams ārējs barošanas avots, lai ierosinātu magnētisko lauku
-Paš ierosme nozīmē arī to, ka bateriju vai kondensatoru banka citām funkcijām var būt mazāka
- Dizains samazina elektriskos zudumus
Turklāt, pateicoties liela enerģijas blīvuma pastāvīgo magnētu ģeneratoru piedāvājumam, tiek novērsts zināms svars, kas saistīts ar vara tinumiem, kā arī problēmas ar izolācijas un īssavienojuma bojājumiem.
Vēja enerģija mūsdienās ir viens no visstraujāk augošajiem enerģijas avotiem komunālajā sektorā.
Milzīgie ieguvumi, ko sniedz magnētu izmantošana vēja turbīnās, lai ražotu tīrāku, drošāku, efektīvāku un ekonomiski dzīvotspējīgāku vēja enerģijas avotu, ļoti pozitīvi ietekmē mūsu planētu, iedzīvotājus un mūsu dzīves un darba veidu.
Vējš ir tīrs un atjaunojams degvielas avots, ko var izmantot elektroenerģijas ražošanā. Vēja turbīnas var izmantot kopā ar citiem atjaunojamiem enerģijas avotiem, lai palīdzētu valstīm un valstīm sasniegt atjaunojamo energoresursu portfeļa standartus un emisiju mērķus, lai palēninātu klimata pārmaiņu ātrumu. Vēja turbīnas neizdala oglekļa dioksīdu vai citas kaitīgas siltumnīcefekta gāzes, kas padara vēja enerģiju videi labāku nekā fosilā kurināmā avoti.
Papildus siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanai vēja enerģija sniedz papildu priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem enerģijas ražošanas avotiem. Atomenerģijas, ogļu un dabasgāzes spēkstacijas elektroenerģijas ražošanā izmanto pārsteidzoši lielu ūdens daudzumu. Šāda veida spēkstacijās ūdeni izmanto tvaika radīšanai, emisiju kontrolei vai dzesēšanai. Liela daļa šī ūdens galu galā nonāk atmosfērā kondensāta veidā. Un otrādi, vēja turbīnām nav nepieciešams ūdens, lai ražotu elektroenerģiju. Tāpēc vēja parku vērtība eksponenciāli palielinās sausajos reģionos, kur ūdens pieejamība ir ierobežota.
Varbūt acīmredzams, bet būtisks vēja enerģijas ieguvums ir tas, ka degvielas avots būtībā ir bezmaksas un tiek iegūts vietējā tirgū. Turpretim fosilā kurināmā degvielas izmaksas var būt vienas no lielākajām spēkstacijas darbības izmaksām, un tās var būt jāiegādājas no ārvalstu piegādātājiem, kas var radīt atkarību no pārtraucamām piegādes ķēdēm un ko var ietekmēt ģeopolitiski konflikti. Tas nozīmē, ka vēja enerģija var palīdzēt valstīm kļūt neatkarīgākām no enerģijas un samazināt fosilā kurināmā cenu svārstību risku.
Atšķirībā no ierobežotiem kurināmā avotiem, piemēram, oglēm vai dabasgāzes, vējš ir ilgtspējīgs enerģijas avots, kura elektroenerģijas ražošanai nav nepieciešams fosilais kurināmais. Vēju rada temperatūras un spiediena atšķirības atmosfērā, un tas ir Saules karsēšanas rezultāts Zemes virsmai. Vējš kā degvielas avots nodrošina bezgalīgu enerģijas piegādi, un, kamēr vien turpinās spīdēt saule, vējš turpinās pūst.
