Větrná energie se stala jedním z nejschůdnějších zdrojů čisté energie na Zemi. Po mnoho let pocházela většina naší elektřiny z uhlí, ropy a dalších fosilních paliv. Vytváření energie z těchto zdrojů však vážně poškozuje naše životní prostředí a znečišťuje ovzduší, půdu a vodu. Toto uznání přimělo mnoho lidí, aby se obrátili na zelenou energii jako řešení. Proto je obnovitelná energie velmi důležitá z mnoha důvodů, včetně:
-Pozitivní dopad na životní prostředí
-Zaměstnání a další ekonomické výhody
- Zlepšení veřejného zdraví
- Obrovský a nevyčerpatelný zdroj energie
- Spolehlivější a odolnější energetický systém
V roce 1831 vytvořil Michael Faraday první elektromagnetický generátor. Objevil, že elektrický proud může vzniknout ve vodiči, když se pohybuje magnetickým polem. Téměř o 200 let později hrají magnety a magnetická pole nedílnou roli v moderní výrobě elektrické energie. Inženýři nadále staví na Faradayových vynálezech s novými návrhy k řešení problémů 21. století.
Větrné turbíny, které jsou považovány za vysoce komplexní strojní zařízení, jsou v sektoru obnovitelné energie stále oblíbenější. Každá část turbíny navíc hraje důležitou roli v tom, jak funguje a zachycuje větrnou energii. V nejjednodušší podobě větrné turbíny fungují takto:
-Silný vítr otáčí nože
- Lopatky ventilátoru jsou připojeny k hlavnímu kanálu uprostřed
-Generátor připojený k této hřídeli převádí tento pohyb na elektřinu
Permanentní magnety hrají klíčovou roli v některých z největších světových větrných turbín. Magnety ze vzácných zemin, jako jsou výkonné neodym-železo-borové magnety, byly použity v některých konstrukcích větrných turbín ke snížení nákladů, zvýšení spolehlivosti a snížení potřeby nákladné a průběžné údržby. Kromě toho vývoj nových, inovativních technologií v posledních letech inspiroval inženýry k využití systémů generátoru permanentních magnetů (PMG) ve větrných turbínách. Tím se eliminovala potřeba převodovek a systémy s permanentními magnety jsou nákladově efektivnější, spolehlivější a nenáročné na údržbu. Namísto potřeby elektřiny k vyzařování magnetického pole se k výrobě vlastního magnetického pole používají velké neodymové magnety. Navíc to eliminovalo potřebu dílů používaných v předchozích generátorech a zároveň snížilo rychlost větru potřebnou k výrobě energie.
Synchronní generátor s permanentními magnety je alternativním typem generátoru větrné turbíny. Na rozdíl od indukčních generátorů využívají tyto generátory místo elektromagnetů magnetické pole silných magnetů vzácných zemin. K vytvoření magnetického pole nevyžadují sběrací kroužky ani externí zdroj energie. Mohou být provozovány při nižších otáčkách, což umožňuje jejich pohon přímo z hřídele turbíny, a proto nevyžadují převodovku. To snižuje hmotnost gondoly větrné turbíny a znamená to, že věže lze vyrábět s nižšími náklady. Odstranění převodovky vede ke zvýšení spolehlivosti, snížení nákladů na údržbu a zvýšení účinnosti. Schopnost magnetů umožnit konstruktérům odstranit mechanické převodovky z větrných turbín ilustruje, jak lze magnety inovativně použít při řešení provozních i ekonomických problémů moderních větrných turbín.
Průmysl větrných turbín preferuje magnety vzácných zemin ze tří hlavních důvodů:
- Generátory s permanentními magnety nepotřebují k iniciaci magnetického pole externí zdroj energie
- Samobuzení také znamená, že řada baterií nebo kondenzátorů pro jiné funkce může být menší
- Konstrukce snižuje elektrické ztráty
Navíc vzhledem k tomu, že generátory s permanentními magnety nabízejí vysokou hustotu energie, je eliminována určitá hmotnost spojená s měděným vinutím spolu s problémy s poškozením izolace a zkratem.
Větrná energie dnes patří mezi nejrychleji rostoucí zdroje energie v energetickém sektoru.
Obrovské výhody využití magnetů ve větrných turbínách k výrobě čistšího, bezpečnějšího, účinnějšího a ekonomicky životaschopného zdroje větrné energie má obrovské pozitivní důsledky pro naši planetu, obyvatelstvo a způsob, jakým žijeme a pracujeme.
Vítr je čistý a obnovitelný zdroj paliva, který lze využít při výrobě elektrické energie. Větrné turbíny lze použít ve spojení s jinými obnovitelnými zdroji energie, aby pomohly státům a zemím splnit standardy portfolia obnovitelných zdrojů a emisní cíle, aby se zpomalila rychlost změny klimatu. Větrné turbíny nevypouštějí oxid uhličitý ani jiné škodlivé skleníkové plyny, díky čemuž je energie z větru lepší pro životní prostředí než zdroje založené na fosilních palivech.
Kromě snížení emisí skleníkových plynů poskytuje větrná energie další výhody oproti tradičním zdrojům výroby energie. Jaderné, uhelné a zemní plynové elektrárny spotřebovávají při výrobě elektrické energie překvapivě velké množství vody. V těchto typech elektráren se voda používá k výrobě páry, kontrole emisí nebo pro účely chlazení. Velká část této vody se nakonec uvolní do atmosféry ve formě kondenzace. Naopak větrné turbíny vodu k výrobě elektřiny nepotřebují. Hodnota větrných elektráren proto exponenciálně roste v suchých oblastech, kde je dostupnost vody omezená.
Snad zřejmým, ale významným přínosem větrné energie je, že zdroj paliva je v podstatě zdarma a získává se lokálně. Naproti tomu palivové náklady na fosilní paliva mohou být pro elektrárnu jedním z největších provozních nákladů a může být nutné je získávat od zahraničních dodavatelů, kteří mohou vytvořit závislost na přerušitelných dodavatelských řetězcích a mohou být ovlivněni geopolitickými konflikty. To znamená, že větrná energie může zemím pomoci stát se energeticky nezávislejšími a snížit riziko kolísání cen fosilních paliv.
Na rozdíl od omezených zdrojů paliva, jako je uhlí nebo zemní plyn, je vítr udržitelným zdrojem energie, který k výrobě energie nevyžaduje fosilní paliva. Vítr vzniká vlivem teplotních a tlakových rozdílů v atmosféře a je výsledkem zahřívání zemského povrchu sluncem. Vítr jako zdroj paliva poskytuje nekonečnou zásobu energie a dokud bude slunce svítit, vítr bude foukat.
