Windenergie het een van die mees haalbare skoon energiebronne op aarde geword. Vir baie jare het die meeste van ons elektrisiteit van steenkool, olie en ander fossielbrandstowwe gekom. Die skep van energie uit hierdie hulpbronne veroorsaak egter ernstige skade aan ons omgewing en besoedel die lug, grond en water. Hierdie erkenning het baie mense na groen energie as 'n oplossing laat wend. Daarom is hernubare energie om baie redes baie belangrik, insluitend:
- Positiewe omgewingsimpak
-Werkgeleenthede en ander ekonomiese voordele
- Verbeterde openbare gesondheid
- 'n Groot en onuitputlike energievoorraad
- 'n Meer betroubare en veerkragtige energiestelsel
In 1831 het Michael Faraday die eerste elektromagnetiese kragopwekker geskep. Hy het ontdek dat 'n elektriese stroom in 'n geleier geskep kan word wanneer dit deur 'n magneetveld beweeg word. Byna 200 jaar later speel magnete en magnetiese velde steeds 'n integrale rol in moderne elektriese kragopwekking. Ingenieurs bou voort op Faraday se uitvindings, met nuwe ontwerpe om 21ste eeuse probleme op te los.
Windturbines, wat as 'n hoogs komplekse stuk masjinerie beskou word, word toenemend gewild in die hernubare energiesektor. Daarbenewens speel elke deel van die turbine 'n belangrike rol in hoe dit funksioneer en windenergie opvang. In die eenvoudigste vorm, hoe windturbines werk, is dat:
-Sterk winde draai die lemme
-Die lemme van die waaier is gekoppel aan 'n hoofkanaal in die middel
-Die kragopwekker wat aan daardie skag gekoppel is, skakel daardie beweging om in elektrisiteit
Permanente magnete speel 'n kritieke rol in sommige van die wêreld se grootste windturbines. Skaars aardmagnete, soos kragtige neodimium-yster-boormagnete, is in sommige windturbine-ontwerpe gebruik om koste te verlaag, betroubaarheid te verbeter en die behoefte aan duur en deurlopende onderhoud te verminder. Boonop het die ontwikkeling van nuwe, innoverende tegnologieë oor onlangse jare ingenieurs geïnspireer om permanente magneetgeneratorstelsels (PMG) in windturbines te gebruik. Daarom het dit die behoefte aan ratkaste uitgeskakel, wat bewys dat permanente magnetestelsels meer kostedoeltreffend, betroubaar en min onderhoud is. In plaas daarvan om elektrisiteit te benodig om 'n magnetiese veld uit te straal, word groot neodymiummagnete gebruik om hul eie te produseer. Boonop het dit die behoefte aan onderdele wat in vorige kragopwekkers gebruik is, uitgeskakel, terwyl die windspoed wat benodig word om energie te produseer, verlaag word.
'n Sinchroniese kragopwekker met permanente magneet is 'n alternatiewe tipe windturbine-opwekker. Anders as induksie-opwekkers, gebruik hierdie kragopwekkers die magnetiese veld van sterk seldsame-aarde-magnete in plaas van elektromagnete. Hulle benodig nie glipringe of 'n eksterne kragbron om 'n magnetiese veld te skep nie. Hulle kan teen laer snelhede bedryf word, wat dit moontlik maak om hulle direk deur die turbine-as aangedryf te word en het dus nie 'n ratkas nodig nie. Dit verminder die gewig van die windturbinegondel en beteken torings kan teen 'n laer koste vervaardig word. Die uitskakeling van die ratkas lei tot verbeterde betroubaarheid, verlaagde onderhoudskoste en verbeterde doeltreffendheid. Die vermoë van magnete om ontwerpers toe te laat om meganiese ratkaste van windturbines te verwyder, is illustratief van hoe magnete innoverend gebruik kan word om beide operasionele en ekonomiese probleme in moderne windturbines op te los.
Die windturbinebedryf verkies seldsame aardmagnete om drie hoofredes:
-Permanente magneet kragopwekkers het nie 'n eksterne kragbron nodig om 'n magnetiese veld te inisieer nie
-Die selfopwekking beteken ook dat 'n bank batterye of kapasitors vir ander funksies kleiner kan wees
-Die ontwerp verminder elektriese verliese
As gevolg van die hoë-energie-digtheid permanente magneet kragopwekkers bied, word 'n mate van gewig wat met koperwikkelings geassosieer word, uitgeskakel tesame met probleme om isolasie en kortsluiting te beskadig.
Windenergie is vandag een van die vinnigste groeiende energiebronne in die nutssektor.
Die enorme voordele van die gebruik van magnete in windturbines om 'n skoner, veiliger, doeltreffender en ekonomies lewensvatbare bron van windenergie te produseer, het enorme positiewe implikasies vir ons planeet, bevolking en die manier waarop ons leef en werk.
Wind is 'n skoon en hernubare brandstofbron wat gebruik kan word in die produksie van elektriese krag. Windturbines kan saam met ander hernubare energiebronne gebruik word om state en lande te help om hernubare portefeuljestandaarde en emissieteikens te bereik om die tempo van klimaatsverandering te vertraag. Windturbines stel nie koolstofdioksied of ander skadelike kweekhuisgasse uit nie, wat windaangedrewe energie beter maak vir die omgewing as bronne wat op fossielbrandstof gebaseer is.
Benewens die vermindering van kweekhuisgasvrystellings, bied windenergie bykomende voordele bo tradisionele kragopwekkingsbronne. Kern-, steenkool- en aardgaskragsentrales gebruik 'n verbasend groot hoeveelheid water in die produksie van elektriese krag. In hierdie tipe kragsentrales word water gebruik om stoom te skep, emissies te beheer of vir verkoelingsdoeleindes. Baie van hierdie water word uiteindelik in die vorm van kondensasie in die atmosfeer vrygestel. Omgekeerd het windturbines nie water nodig om elektrisiteit te produseer nie. Windplase se waarde neem dus eksponensieel toe in droë streke waar die beskikbaarheid van water beperk is.
Miskien is 'n ooglopende maar beduidende voordeel van windkrag dat die brandstofbron in wese gratis is en plaaslik verkry word. Daarteenoor kan brandstofkoste van fossielbrandstowwe een van die grootste bedryfskoste vir 'n kragsentrale wees en moet dit dalk van buitelandse verskaffers verkry word wat 'n afhanklikheid van onderbreekbare voorsieningskettings kan skep en deur geopolitieke konflikte geraak kan word. Dit beteken windenergie kan lande help om meer energie-onafhanklik te word en die risiko van prysskommelings in fossielbrandstowwe te verminder.
Anders as eindige brandstofbronne soos steenkool of aardgas, is wind ’n volhoubare energiebron wat nie fossielbrandstowwe benodig om krag op te wek nie. Wind word geproduseer deur temperatuur- en drukverskille in die atmosfeer en is 'n gevolg van die son se verhitting van die Aarde se oppervlak. As brandstofbron verskaf wind 'n oneindige voorraad energie en solank die son aanhou skyn, sal wind aanhou waai.
