Vindenergi har blitt en av de mest mulige rene energikildene på jorden. I mange år kom det meste av elektrisiteten vår fra kull, olje og andre fossile brensler. Å lage energi fra disse ressursene forårsaker imidlertid alvorlige skader på miljøet vårt og forurenser luft, land og vann. Denne erkjennelsen har fått mange til å vende seg til grønn energi som en løsning. Derfor er fornybar energi veldig viktig av mange grunner, inkludert:
-Positiv miljøpåvirkning
-Jobb og andre økonomiske fordeler
– Bedre folkehelse
-En enorm og uuttømmelig energiforsyning
-Et mer pålitelig og spenstig energisystem
I 1831 skapte Michael Faraday den første elektromagnetiske generatoren. Han oppdaget at en elektrisk strøm kan skapes i en leder når den beveges gjennom et magnetfelt. Nesten 200 år senere fortsetter magneter og magnetiske felt å spille en integrert rolle i moderne elektrisk kraftproduksjon. Ingeniører fortsetter å bygge på Faradays oppfinnelser, med nye design for å løse det 21. århundres problemer.
Betraktet som et svært komplekst maskineri, blir vindturbiner stadig mer populære innen fornybar energi. I tillegg spiller hver del av turbinen en viktig rolle i hvordan den fungerer og fanger opp vindenergi. I den enkleste formen er hvordan vindturbiner fungerer at:
- Sterk vind snur bladene
-Viftens blader er koblet til en hovedkanal i midten
-Generatoren koblet til den akselen konverterer den bevegelsen til elektrisitet
Permanente magneter spiller en kritisk rolle i noen av verdens største vindturbiner. Sjeldne jordmagneter, for eksempel kraftige neodym-jern-bor-magneter, har blitt brukt i noen vindturbindesign for å redusere kostnadene, forbedre påliteligheten og redusere behovet for dyrt og løpende vedlikehold. I tillegg har utviklingen av nye, innovative teknologier de siste årene inspirert ingeniører til å bruke PMG-systemer (permanent magnet generator) i vindturbiner. Derfor har dette eliminert behovet for girkasser, noe som beviser at permanentmagnetsystemer er mer kostnadseffektive, pålitelige og krever lite vedlikehold. I stedet for å trenge elektrisitet for å sende ut et magnetfelt, brukes store neodymmagneter til å produsere sine egne. Dessuten har dette eliminert behovet for deler brukt i tidligere generatorer, samtidig som det reduserer vindhastigheten som kreves for å produsere energi.
En synkrongenerator med permanent magnet er en alternativ type vindturbingenerator. I motsetning til induksjonsgeneratorer, bruker disse generatorene magnetfeltet til sterke sjeldne jordmagneter i stedet for elektromagneter. De krever ikke sleperinger eller en ekstern strømkilde for å skape et magnetfelt. De kan drives med lavere hastigheter, noe som gjør at de kan drives direkte av turbinakselen og krever derfor ikke girkasse. Dette reduserer vekten av vindturbinnacellen og betyr at tårnene kan produseres til en lavere kostnad. Elimineringen av girkassen resulterer i forbedret pålitelighet, reduserte vedlikeholdskostnader og forbedret effektivitet. Magnetenes evne til å tillate designere å fjerne mekaniske girkasser fra vindturbiner er illustrerende for hvordan magneter kan brukes innovativt for å løse både operasjonelle og økonomiske problemer i moderne vindturbiner.
Vindturbinindustrien foretrekker magneter av sjeldne jordarter av tre hovedgrunner:
-Permanente magnetgeneratorer trenger ikke en ekstern strømkilde for å starte et magnetfelt
-Selveksiteringen betyr også at en bank av batterier eller kondensatorer for andre funksjoner kan være mindre
-Designet reduserer elektriske tap
I tillegg, på grunn av permanentmagnetgeneratorer med høy energitetthet, elimineres noe vekt forbundet med kobberviklinger sammen med problemer med å ødelegge isolasjon og kortslutning.
Vindenergi er blant de raskest voksende energikildene i forsyningssektoren i dag.
De enorme fordelene ved å bruke magneter i vindturbiner for å produsere en renere, tryggere, mer effektiv og økonomisk levedyktig kilde til vindenergi har enorme positive implikasjoner for planeten vår, befolkningen og måten vi lever og arbeider på.
Vind er en ren og fornybar drivstoffkilde som kan brukes til produksjon av elektrisk kraft. Vindturbiner kan brukes sammen med andre fornybare energikilder for å hjelpe stater og land med å oppfylle standarder for fornybar portefølje og utslippsmål for å bremse hastigheten på klimaendringene. Vindturbiner slipper ikke ut karbondioksid eller andre skadelige klimagasser, noe som gjør vinddrevet energi bedre for miljøet enn fossilt brenselbaserte kilder.
I tillegg til å redusere klimagassutslipp, gir vindenergi ytterligere fordeler i forhold til tradisjonelle kraftproduksjonskilder. Kjernekraftverk, kull- og naturgasskraftverk bruker overraskende store mengder vann i produksjonen av elektrisk kraft. I disse typer kraftverk brukes vann til å lage damp, kontrollere utslipp eller til kjøling. Mye av dette vannet slippes til slutt ut i atmosfæren i form av kondens. Motsatt krever ikke vindturbiner vann for å produsere strøm. Vindparkers verdi øker derfor eksponentielt i tørre områder hvor tilgjengeligheten av vann er begrenset.
Kanskje en åpenbar, men betydelig fordel med vindkraft er at drivstoffkilden i hovedsak er gratis og hentet lokalt. Derimot kan drivstoffkostnadene til fossilt brensel være en av de største driftskostnadene for et kraftverk og må kanskje hentes fra utenlandske leverandører som kan skape en avhengighet av avbrytbare forsyningskjeder og kan bli påvirket av geopolitiske konflikter. Dette betyr at vindenergi kan hjelpe land til å bli mer energiuavhengige og redusere risikoen for prissvingninger på fossilt brensel.
I motsetning til begrensede brenselkilder som kull eller naturgass, er vind en bærekraftig energikilde som ikke krever fossilt brensel for å generere kraft. Vind produseres av temperatur- og trykkforskjeller i atmosfæren og er et resultat av solens oppvarming av jordoverflaten. Som en drivstoffkilde gir vind en uendelig tilførsel av energi, og så lenge solen fortsetter å skinne, vil vinden fortsette å blåse.
