風力エネルギーは電気を生成するためにどのように使用されますか？

上昇を続けると予測されているエネルギーを生産するコストと、汚染が深刻な環境問題になると予測されているため、安価でクリーンエネルギーの再生可能源を見つけることが重要な産業になりました。風力エネルギーは、再生可能エネルギーの可能性のある原因の1つと考えられてきましたが、過去20年間で最大の進歩を遂げてきました。 2001年までに、米国で2,000メガワット以上の風力エネルギー容量が追加され、この能力は今日も増加し続けています。

1. タービン

   • 風力タービンはファンの反対に機能します。電気を使用してファンのように風を作る代わりに、風はファンを回して電気を作るために使用されます。風は大気を加熱する太陽の影響によって生成されるため、風は実際には太陽エネルギーの一種であるため、実際には風エネルギーは太陽エネルギーです。タービンは、中央車軸を回すためにそれらに対して吹く風の力を使用してこのエネルギーを活用します。

   操作

   • 風力エネルギーを利用するために、ファン、またはより正確にはタービンが長い台座に取り付けられています。タービンはギアによってシャフトに接続されており、これは発電機に接続されています。風がタービンに押し付けられると、それはそれを回します。この動きはシャフトに伝達され、発電機を回して電気エネルギーを生成します。この方法で2種類のタービンが使用されています。

   タイプ

   • 最も一般的なタイプの風力タービンは、水平軸タービンです。このタービンは、中心軸に水平に取り付けられた羽根を持つ従来のファンまたはプロペラデザインに最もよく似ています。 2番目のタイプは、垂直軸タービンで、中央軸の周りに直列または平行に垂直に取り付けられたベーンを使用します。これらの羽根は、飛行機の翼と同じプリンシパルで動作し、風が通過するとリフトを作成します。このリフトは力として活用されており、それが羽根を引き起こし、中央軸の周りを回転させるために付着している車軸を引き起こします。車軸はシャフトに接続されており、残りのプロセスは水平タービンと同じです。これらの垂直タービンは、水平タービンよりもはるかに効率的であり、電力よりも機械的な力を生成するのに役立ちます。

   方法

   • 風力エネルギーは一定ではありません。このため、タービンは電気エネルギーの安定した供給を生成することはできません。風力タービンの効率と実用性を高めるには、すぐに電力を使用するか、後で使用するために保存する必要があります。大量のタービンが大量の電力を生成するために多くのタービンが直列に配置されている大規模な風力発電作業では、風力タービンからの電気エネルギーが周囲のエリアに電気を供給する通常の電気グリッドに直接送られます。単一のホームウィンドタービンなどの小さな用途では、風力タービンからのエネルギーを使用して、家に電力を供給すると同時に、風力活動が低すぎて十分なエネルギーを提供できない期間バッテリーを充電します。

   効率

   • 風力タービンは汚染物質を生成せず、再生不可能なエネルギー源を使用して電気を生成するため、効率はおおよその価値です。タービンの効率は、風力エネルギーを電気にどれだけうまく変換するかによって決まります。タービンが風力エネルギーを電気エネルギーにどの程度変換するかは、タービンのサイズ、ブレードのサイズ、空気の密度、および空気の速さによって決定されます。風力エネルギー効率の背後にある物理学は、タービンが風から抽出できる総エネルギーの量を制限します。ベッツの法律では、風力タービンは風からエネルギーの最大59％しか抽出できないため、タービンがその割合に近づくほど効率的です。