מחולל טורבינות רוח-פתרון חדש להספק אנרגיה חופשית

מהי אנרגיית רוח?

אנשים השתמשו בכוח הרוח במשך אלפי שנים.הרוח העבירה סירות לאורך נהר הנילוס, שאבה מים וטחנה תבואה, תמכה בייצור מזון ועוד ועוד.כיום, האנרגיה הקינטית והכוח של זרימות אוויר טבעיות הנקראות רוח רתומות בקנה מידה עצום ליצירת חשמל.טורבינת רוח יחידה מודרנית ימית יכולה לייצר יותר מ-8 מגה וואט (MW) של אנרגיה, מספיק כדי להפעיל בצורה נקייה כמעט שישה בתים למשך שנה.חוות רוח ביבשה מייצרות מאות מגה וואט, מה שהופך את אנרגיית הרוח לאחד ממקורות האנרגיה החסכוניים, הנקיים והזמינים ביותר על פני כדור הארץ.

אנרגיית רוח היא מקור האנרגיה המתחדשת בקנה מידה גדול בעלות הנמוכה ביותר והיא המקור הגדול ביותר לאנרגיה מתחדשת בארה"ב כיום.ישנן כמעט 60,000 טורבינות רוח עם קיבולת משולבת של 105,583 מגה וואט (MW).זה מספיק כדי להפעיל יותר מ-32 מיליון בתים!

בנוסף למלא תפקיד חיוני באספקת האנרגיה שלנו, פתרונות אנרגיית רוח גם עוזרים לחברות מסחריות לעמוד ביעדים מתחדשים ובמנדטים לאנרגיה מהימנה ונקייה.

היתרונות של אנרגיית רוח:

1. טורבינות רוח בדרך כלל מחזירות את פליטת הפחמן לכל החיים הקשורה לפריסתן תוך פחות משנה, לפני שהן מספקות עד 30 שנה של ייצור חשמל כמעט ללא פחמן.
2. אנרגיית הרוח עוזרת להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני - בשנת 2018 היא נמנעה מ-201 מיליון טונות של פליטת C02.
3. אנרגיית רוח מספקת הכנסות ממסים לקהילות המארחות פרויקטים.לדוגמה, תשלומי מס ממלכתיים ומקומיים מפרויקטי רוח בטקסס הסתכמו ב-237 מיליון דולר.
4. תעשיית הרוח תומכת ביצירת מקומות עבודה, במיוחד במהלך הבנייה.התעשייה תמכה ב-114,000 משרות ברחבי ארה"ב ב-2018.
5. אנרגיית רוח מספקת מקור הכנסה יציב ומשלים: פרויקטי רוח משלמים יותר ממיליארד דולר לממשלות המדינה והמקומיות ולבעלי קרקעות פרטיים מדי שנה.

איך נראה פרויקט כוח רוח?

פרויקט רוח או חוות רוח מתייחס למספר רב של טורבינות רוח הבנויות צמודות זו לזו ומתפקדות בדומה לתחנת כוח, השולחת חשמל לרשת.

פרויקט Frontier Wind power I במחוז Kay, אוקלה., פועל מאז 2016 והוא מורחב עם פרויקט Frontier Wind power II.לאחר השלמתם, Frontier I ו-II יפיקו סך של 550 מגה וואט של אנרגיית רוח - מספיק כדי להפעיל 193,000 בתים.

כיצד פועלות טורבינות רוח?

כוח מופק באמצעות טורבינות רוח מסתובבות הרותמות את האנרגיה הקינטית של אוויר נע, המומר לחשמל.הרעיון הבסיסי הוא שטורבינות רוח משתמשות בלהבים כדי לאסוף את האנרגיה הפוטנציאלית והקינטית של הרוח.הרוח מסובבת את הלהבים, המסובבת רוטור המחובר לגנרטור ליצירת אנרגיה חשמלית.

לרוב טורבינות הרוח יש ארבעה חלקים בסיסיים:

• להבים מחוברים לרכזת, המסתובבת כשהלהבים מסתובבים.הלהבים והרכזת יוצרים יחד את הרוטור.
• הנאצל מכיל את תיבת ההילוכים, הגנרטור ורכיבי החשמל.\
• המגדל מחזיק את להבי הרוטור וציוד הייצור גבוה מעל הקרקע.
• יסוד מחזיק את הטורבינה במקומה על הקרקע.

סוגי טורבינות רוח:

טורבינות גדולות וקטנות מתחלקות לשתי קטגוריות בסיסיות, המבוססות על כיוון הרוטור: ציר אופקי וטורבינות ציר אנכי.

טורבינות ציר אופקי הן ללא ספק הסוג הנפוץ ביותר של טורבינת רוח כיום.סוג זה של טורבינה עולה בראש כשמדמיינים כוח רוח, עם להבים שנראים כמו מדחף של מטוס.לרוב הטורבינות הללו יש שלושה להבים, וככל שהטורבינה גבוהה יותר והלהב ארוך יותר, בדרך כלל נוצר יותר חשמל.

טורבינות בציר אנכי נראות הרבה יותר כמו מקצף ביצים מאשר מדחף של מטוס.הלהבים של הטורבינות הללו מחוברים הן בחלק העליון והן בחלק התחתון של רוטור אנכי.מכיוון שטורבינות בציר אנכי אינן מתפקדות כמו מקבילותיהן האופקיות, הן הרבה פחות נפוצות כיום.

כמה חשמל מייצרת טורבינה?

זה תלוי.גודל הטורבינה ומהירות הרוח דרך להבי הרוטור קובעים כמה חשמל מופק.

במהלך העשור האחרון, טורבינות הרוח הפכו גבוהות יותר, מה שמאפשר להבים ארוכים יותר ויכולת לנצל משאבי רוח טובים יותר הזמינים בגבהים גבוהים יותר.

כדי לשים את הדברים בפרספקטיבה: טורבינת רוח עם כוח של כ-1 מגה וואט יכולה לייצר מספיק אנרגיה נקייה לכ-300 בתים בכל שנה.טורבינות רוח המשמשות בחוות רוח יבשתיות מייצרות בדרך כלל בין 1 עד כמעט 5 מגה וואט.מהירויות הרוח בדרך כלל צריכות להיות בערך 9 מייל לשעה או יותר כדי שרוב טורבינות הרוח בגודל שירות יתחילו לייצר חשמל.

כל סוג של טורבינת רוח מסוגל לייצר את החשמל המרבי שלו בטווח של מהירויות רוח, לרוב בין 30 ל-55 מייל לשעה.עם זאת, אם הרוח נושבת פחות, הייצור בדרך כלל פוחת בקצב אקספוננציאלי ולא מפסיק לחלוטין.לדוגמה, כמות האנרגיה שנוצרת יורדת בפקטור של שמונה אם מהירות הרוח יורדת בחצי.

האם כדאי לשקול פתרונות אנרגיית רוח?

ייצור כוח רוח נותר בין טביעות הפחמן הקטנות ביותר של כל מקור אנרגיה.הוא ממלא תפקיד חיוני בעתיד אספקת האנרגיה של האומה שלנו, תומך במעבר האנרגיה של העולם שלנו ובביקוש הגובר למשאבי אנרגיה ברי קיימא.

רוח היא גם אחת השיטות הטובות ביותר עבור תאגידים, אוניברסיטאות, ערים, שירותים וארגונים אחרים לעבור במהירות לאנרגיה נטולת פליטות בקנה מידה.הסכם רכישת חשמל וירטואלי אחד (VPPA) יכול להבטיח עשרות עד מאות מגה וואט של אפס חשמל נטו למשך 10 עד 25 שנים.רוב ההסכמים גם מסמנים את התיבה עבור תוספתיות, כלומר מקורות אנרגיה נקיים חדשים נטו העוזבים מקורות אנרגיה ישנים יותר, בעלי פליטות גבוהות יותר.

מהו המיקום הטוב ביותר עבור פרויקט אנרגיית רוח?

ישנם שישה שיקולים בסיסיים עבור פרויקטים של אנרגיית רוח:

• זמינות רוח ומיקומים רצויים
• השפעה על הסביבה
• תשומה קהילתית וצורך מקומי בייצור אנרגיה מתחדשת
• מדיניות חיובית ברמה המדינתית והפדרלית
• זמינות קרקע
• יכולת חיבור לרשת החשמל

בדיוק כמו פרויקטים מסחריים של PV סולארי, יש להבטיח גם אישורים לפני שמתחילים להתקין כוח רוח.שלב קריטי זה יעזור לקבוע אם הפרויקט כדאי מבחינה פיננסית ויש לו פרופיל סיכון חיובי.אחרי הכל, המטרה היא שפרויקטי הרוח בקנה מידה מסחרי יספקו אלקטרונים לרשת במשך עשרות שנים קדימה.הבטחת הבונה והפרויקט תקינים מבחינה פיננסית תבטיח הצלחה לדור או יותר.