Suluhisho la Wind Turbine Jenereta-Mpya kwa Nguvu ya Nishati ya Bure

Nishati ya upepo ni nini?

Watu wametumia nguvu ya upepo kwa maelfu ya miaka. Upepo umehamisha boti kando ya Mto wa Nile, maji ya kusukuma na nafaka zilizochomwa, kuunga mkono uzalishaji wa chakula na mengi zaidi. Leo, nishati ya kinetic na nguvu ya mtiririko wa hewa ya asili inayoitwa upepo huwekwa kwa kiwango kikubwa ili kuunda umeme. Turbine moja, ya kisasa ya upepo wa pwani inaweza kutoa zaidi ya megawati 8 (MW) ya nishati, ya kutosha kusafisha nguvu karibu nyumba sita kwa mwaka. Mashamba ya upepo wa Onshore hutoa mamia ya megawati, na kufanya nishati ya upepo kuwa moja ya gharama kubwa zaidi, safi na inayopatikana kwa urahisi vyanzo vya nishati kwenye sayari.

Nguvu ya upepo ndio chanzo cha nishati mbadala ya bei ya chini na ndio chanzo kubwa zaidi cha nishati mbadala nchini Merika leo. Kuna karibu turbines za upepo 60,000 zilizo na uwezo wa pamoja wa megawati 105,583 (MW). Hiyo inatosha kutoa nguvu zaidi ya nyumba milioni 32!

Mbali na kuchukua jukumu muhimu katika usambazaji wetu wa nishati, suluhisho za nishati ya upepo pia husaidia kampuni za kibiashara kufikia malengo yanayoweza kurejeshwa na majukumu ya nishati inayotegemewa, safi.

Faida za nishati ya upepo:

1. Turbines za upepo kawaida hulipa uzalishaji wa kaboni wakati wote unaohusishwa na kupelekwa kwao chini ya mwaka, kabla ya kutoa hadi miaka 30 ya kizazi cha umeme kisicho na kaboni.
2. Nishati ya upepo husaidia kupunguza uzalishaji wa kaboni dioksidi - mnamo 2018, ilizuia tani milioni milioni za uzalishaji wa C02.
3. Nishati ya Wind hutoa mapato ya ushuru kwa jamii zinazowakaribisha miradi. Kwa mfano, malipo ya kodi ya serikali na ya ndani kutoka kwa miradi ya upepo huko Texas ilifikia dola milioni 237.
4. Sekta ya upepo inasaidia uundaji wa kazi, haswa wakati wa ujenzi. Sekta hiyo iliunga mkono kazi 114,000 kote Amerika mnamo 2018.
5. Nishati ya upepo hutoa chanzo thabiti, cha ziada cha mapato: Miradi ya upepo hulipa zaidi ya dola bilioni 1 kwa serikali za serikali na serikali za mitaa na wamiliki wa ardhi binafsi kila mwaka.

Je! Mradi wa nguvu ya upepo unaonekanaje?

Mradi wa upepo au shamba inahusu idadi kubwa ya turbines za upepo ambazo zimejengwa karibu na hufanya kazi kama mmea wa umeme, kutuma umeme kwenye gridi ya taifa.

Mradi wa Frontier Wind Power I katika Kaunti ya Kay, Okla., Imekuwa ikifanya kazi tangu 2016 na inapanuliwa na Mradi wa Frontier Wind Power II. Mara tu ikiwa imekamilika, Frontier I na II itatoa jumla ya megawati 550 za nishati ya upepo - inatosha nguvu nyumba 193,000.

Turbines za upepo zinafanyaje kazi?

Nguvu hutolewa kupitia turbines za upepo zinazozunguka ambazo zinatumia nishati ya kinetic ya hewa kusonga, ambayo hubadilishwa kuwa umeme. Wazo la msingi ni kwamba turbines za upepo hutumia vile vile kukusanya uwezo wa upepo na nishati ya kinetic. Upepo hubadilisha vile vile, ambavyo huweka rotor ambayo imeunganishwa na jenereta kuunda nishati ya umeme.

Turbines nyingi za upepo zina sehemu nne za msingi:

• Blades zimeunganishwa na kitovu, ambacho huanguka kama vile vile vinageuka. Blade na kitovu pamoja hufanya rotor.
• Nacelle inakaa sanduku la gia, jenereta na vifaa vya umeme. \
• Mnara unashikilia vile vile vya rotor na vifaa vya kizazi juu juu ya ardhi.
• Msingi unashikilia turbine mahali.

Aina za turbines za upepo:

Turbines kubwa na ndogo huanguka katika vikundi viwili vya msingi, kwa kuzingatia mwelekeo wa rotor: usawa-mhimili na turbines za wima-axis.

Turbines za usawa-axis ni aina ya kawaida ya turbine ya upepo leo. Aina hii ya turbine inakuja akilini wakati wa kuashiria nguvu ya upepo, na vile vile ambavyo vinaonekana kama propeller ya ndege. Wengi wa turbines hizi zina blade tatu, na mrefu turbine na blade ndefu, kawaida umeme zaidi hutolewa.

Turbines za wima-axis zinaonekana zaidi kama mtapeli wa mayai kuliko propeller ya ndege. Vipande vya turbines hizi vimeunganishwa kwa juu na chini ya rotor ya wima. Kwa sababu turbines za wima-axis hazifanyi kazi kama vile wenzao wa usawa, hizi ni za kawaida sana leo.

Je! Turbine inazalisha umeme kiasi gani?

Inategemea. Saizi ya turbine na kasi ya upepo kupitia vile vile vya rotor huamua ni umeme kiasi gani hutolewa.

Katika muongo mmoja uliopita, turbines za upepo zimekuwa ndefu, ikiruhusu vile vile na uwezo wa kuchukua fursa ya rasilimali bora za upepo zinazopatikana kwa urefu wa juu.

Kuweka mambo katika mtazamo: turbine ya upepo na megawati 1 ya nguvu inaweza kutoa nishati safi ya kutosha kwa nyumba karibu 300 kila mwaka. Turbines za upepo zinazotumiwa kwenye shamba la upepo linalotokana na ardhi kawaida hutoa kutoka 1 hadi karibu 5 megawati. Kasi za upepo kawaida zinahitaji kuwa takriban maili 9 kwa saa au zaidi kwa turbines nyingi za upepo wa matumizi ili kuanza kutoa umeme.

Kila aina ya turbine ya upepo ina uwezo wa kutoa umeme wake wa kiwango cha juu ndani ya kasi ya upepo, mara nyingi kati ya maili 30 hadi 55 kwa saa. Walakini, ikiwa upepo unavuma kidogo, uzalishaji kawaida hupungua kwa kiwango cha exponential badala ya kuacha kabisa. Kwa mfano, kiasi cha nishati inayozalishwa hupungua kwa sababu ya nane ikiwa kasi ya upepo huanguka kwa nusu.

Je! Unapaswa kuzingatia suluhisho za nishati ya upepo?

Kizazi cha nguvu ya upepo kinabaki kati ya nyayo ndogo za kaboni za chanzo chochote cha nishati. Inachukua jukumu muhimu katika siku zijazo za usambazaji wa nishati ya taifa letu, kusaidia mabadiliko ya nishati ya ulimwengu na mahitaji yanayoongezeka ya rasilimali endelevu za nishati.

Upepo pia ni moja wapo ya njia bora kwa mashirika, vyuo vikuu, miji, huduma na mashirika mengine kuhama haraka kwa nishati isiyo na uzalishaji kwa kiwango. Mkataba mmoja wa Ununuzi wa Nguvu (VPPA) unaweza kupata makumi kwa mamia ya megawati za umeme wa sifuri kwa miaka 10 hadi 25. Makubaliano mengi pia yanaweka sanduku kwa kuongezewa, ikimaanisha nishati mpya ya nishati safi ya kuhamisha kuhamisha vyanzo vya nishati vya juu, vya juu.

Je! Ni eneo gani bora kwa mradi wa nishati ya upepo?

Kuna mazingatio sita ya msingi kwa miradi ya nishati ya upepo:

• Upatikanaji wa upepo na maeneo yanayotaka
• Athari za Mazingira
• Uingizaji wa jamii na hitaji la ndani la uzalishaji wa nishati mbadala
• Sera zinazofaa katika ngazi za serikali na shirikisho
• Upatikanaji wa ardhi
• Uwezo wa kuungana na gridi ya nguvu

Kama tu miradi ya kibiashara ya jua ya PV, vibali lazima pia vihifadhiwe kabla ya usanidi wa nguvu ya upepo kuanza. Hatua hii muhimu itasaidia kuamua ikiwa mradi huo una faida ya kifedha na una wasifu mzuri wa hatari. Baada ya yote, lengo ni kuwa na miradi ya upepo wa kibiashara inayopeleka elektroni kwenye gridi ya taifa kwa miongo kadhaa ijayo. Kuhakikishia mjenzi na mradi ni sauti ya kifedha itahakikisha mafanikio kwa kizazi au zaidi.