Veterná energia sa stala jedným z najreálnejších zdrojov čistej energie na Zemi. Po mnoho rokov pochádzala väčšina našej elektriny z uhlia, ropy a iných fosílnych palív. Vytváranie energie z týchto zdrojov však spôsobuje vážne škody na našom životnom prostredí a znečisťuje ovzdušie, pôdu a vodu. Toto uznanie prinútilo mnohých ľudí obrátiť sa na zelenú energiu ako riešenie. Preto je obnoviteľná energia veľmi dôležitá z mnohých dôvodov, vrátane:
- Pozitívny vplyv na životné prostredie
- Pracovné miesta a iné ekonomické výhody
- Zlepšenie verejného zdravia
- Obrovský a nevyčerpateľný zdroj energie
- Spoľahlivejší a odolnejší energetický systém
V roku 1831 Michael Faraday vytvoril prvý elektromagnetický generátor. Zistil, že elektrický prúd môže vzniknúť vo vodiči, keď sa pohybuje cez magnetické pole. Takmer o 200 rokov neskôr zohrávajú magnety a magnetické polia neoddeliteľnú úlohu v modernej výrobe elektrickej energie. Inžinieri naďalej stavajú na Faradayových vynálezoch s novými návrhmi na riešenie problémov 21. storočia.
Veterné turbíny, ktoré sa považujú za veľmi zložitý kus strojového zariadenia, sú v sektore obnoviteľnej energie čoraz populárnejšie. Okrem toho každá časť turbíny zohráva dôležitú úlohu v tom, ako funguje a zachytáva veternú energiu. V najjednoduchšej forme fungujú veterné turbíny takto:
-Silný vietor otáča lopatky
- Lopatky ventilátora sú pripojené k hlavnému kanálu v strede
- Generátor pripojený k tomuto hriadeľu premieňa tento pohyb na elektrinu
Permanentné magnety hrajú kľúčovú úlohu v niektorých z najväčších veterných turbín na svete. Magnety vzácnych zemín, ako sú výkonné neodýmovo-železo-bórové magnety, sa používajú v niektorých konštrukciách veterných turbín na zníženie nákladov, zlepšenie spoľahlivosti a zníženie potreby nákladnej a neustálej údržby. Okrem toho vývoj nových, inovatívnych technológií v posledných rokoch inšpiroval inžinierov k využívaniu systémov generátora permanentných magnetov (PMG) vo veterných turbínach. Tým sa eliminovala potreba prevodoviek, čím sa preukázalo, že systémy s permanentnými magnetmi sú nákladovo efektívnejšie, spoľahlivejšie a nenáročné na údržbu. Namiesto potreby elektriny na vyžarovanie magnetického poľa sa na výrobu vlastného magnetického poľa používajú veľké neodýmové magnety. Okrem toho sa tým eliminovala potreba dielov používaných v predchádzajúcich generátoroch a zároveň sa znížila rýchlosť vetra potrebná na výrobu energie.
Synchrónny generátor s permanentným magnetom je alternatívnym typom generátora veternej turbíny. Na rozdiel od indukčných generátorov tieto generátory využívajú namiesto elektromagnetov magnetické pole silných magnetov vzácnych zemín. Na vytvorenie magnetického poľa nevyžadujú zberné krúžky ani externý zdroj energie. Môžu byť prevádzkované pri nižších otáčkach, čo umožňuje ich poháňanie priamo z hriadeľa turbíny, a preto nepotrebujú prevodovku. To znižuje hmotnosť gondoly veternej turbíny a znamená to, že veže je možné vyrábať s nižšími nákladmi. Odstránenie prevodovky má za následok zlepšenie spoľahlivosti, zníženie nákladov na údržbu a zlepšenie účinnosti. Schopnosť magnetov umožniť konštruktérom odstrániť mechanické prevodovky z veterných turbín je názorným príkladom toho, ako možno magnety inovatívne použiť pri riešení prevádzkových aj ekonomických problémov moderných veterných turbín.
Priemysel veterných turbín uprednostňuje magnety vzácnych zemín z troch hlavných dôvodov:
- Generátory s permanentnými magnetmi nepotrebujú externý zdroj energie na spustenie magnetického poľa
-Samobudenie tiež znamená, že skupina batérií alebo kondenzátorov pre iné funkcie môže byť menšia
- Konštrukcia znižuje elektrické straty
Navyše, vzhľadom na to, že generátory s permanentnými magnetmi ponúkajú vysokú hustotu energie, určitá hmotnosť spojená s medenými vinutiami je eliminovaná spolu s problémami narušenia izolácie a skratu.
Veterná energia dnes patrí medzi najrýchlejšie rastúce zdroje energie v energetickom sektore.
Obrovské výhody využívania magnetov vo veterných turbínach na výrobu čistejšieho, bezpečnejšieho, efektívnejšieho a ekonomicky životaschopného zdroja veternej energie majú obrovské pozitívne dôsledky pre našu planétu, obyvateľstvo a spôsob, akým žijeme a pracujeme.
Vietor je čistý a obnoviteľný zdroj paliva, ktorý možno využiť pri výrobe elektrickej energie. Veterné turbíny možno použiť v spojení s inými obnoviteľnými zdrojmi energie, aby pomohli štátom a krajinám splniť štandardy portfólia obnoviteľných zdrojov a emisné ciele s cieľom spomaliť tempo klimatických zmien. Veterné turbíny nevypúšťajú oxid uhličitý ani iné škodlivé skleníkové plyny, vďaka čomu je veterná energia pre životné prostredie lepšia ako zdroje založené na fosílnych palivách.
Okrem znižovania emisií skleníkových plynov poskytuje veterná energia ďalšie výhody v porovnaní s tradičnými zdrojmi výroby energie. Jadrové, uhoľné a zemné plynové elektrárne využívajú pri výrobe elektrickej energie prekvapivo veľké množstvo vody. V týchto typoch elektrární sa voda používa na výrobu pary, reguláciu emisií alebo na účely chladenia. Veľká časť tejto vody sa nakoniec uvoľní do atmosféry vo forme kondenzácie. Naopak, veterné turbíny nepotrebujú vodu na výrobu elektriny. Hodnota veterných elektrární sa preto exponenciálne zvyšuje v suchých oblastiach, kde je dostupnosť vody obmedzená.
Možno zrejmou, ale významnou výhodou veternej energie je, že zdroj paliva je v podstate bezplatný a získava sa lokálne. Na rozdiel od toho, palivové náklady na fosílne palivá môžu byť jedným z najväčších prevádzkových nákladov pre elektráreň a môže byť potrebné ich získavať od zahraničných dodávateľov, ktorí môžu vytvoriť závislosť od prerušiteľných dodávateľských reťazcov a môžu byť ovplyvnení geopolitickými konfliktmi. To znamená, že veterná energia môže pomôcť krajinám stať sa energeticky nezávislejšími a znížiť riziko kolísania cien fosílnych palív.
Na rozdiel od obmedzených zdrojov paliva, ako je uhlie alebo zemný plyn, je vietor udržateľným zdrojom energie, ktorý na výrobu energie nevyžaduje fosílne palivá. Vietor vzniká teplotnými a tlakovými rozdielmi v atmosfére a je výsledkom ohrievania zemského povrchu slnkom. Vietor ako zdroj paliva poskytuje nekonečnú zásobu energie a pokiaľ bude slnko svietiť, vietor bude fúkať.
