Mis on tuuleenergia?
Inimesed on tuuleenergiat kasutanud tuhandeid aastaid. Tuul on liigutanud paate mööda Niiluse jõge, pumpanud vett ja jahvatanud teravilja, toetanud toidutootmist ja palju muud. Tänapäeval rakendatakse looduslike õhuvoolude kineetilist energiat ja jõudu, mida nimetatakse tuuleks, massiliselt elektri tootmiseks. Üks tänapäevane avamere tuuleturbiin suudab toota üle 8 megavati (MW) energiat, mis on piisav peaaegu kuue kodu aastaseks puhtaks energiavarustuseks. Maismaatuulepargid toodavad sadu megavatte, mis teeb tuuleenergiast ühe planeedi kulutõhusama, puhtama ja hõlpsamini kättesaadava energiaallika.
Tuuleenergia on odavaim suuremahuline taastuvenergiaallikas ja tänapäeval USA suurim taastuvenergiaallikas. USAs on ligi 60 000 tuuleturbiini koguvõimsusega 105 583 megavatti (MW). Sellest piisab enam kui 32 miljoni kodu energiaga varustamiseks!
Lisaks olulisele rollile meie energiavarustuses aitavad tuuleenergialahendused ka äriettevõtetel saavutada taastuvenergia eesmärke ja usaldusväärse ja puhta energia mandaate.
Tuuleenergia eelised:
- Tuuleturbiinid tasuvad tavaliselt oma kasutuselevõtuga seotud eluaegse süsinikdioksiidi heitkoguse vähem kui aastaga, enne kui suudavad pakkuda kuni 30 aastat praktiliselt süsinikuvaba elektritootmist.
- Tuuleenergia aitab vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid – 2018. aastal hoidis see ära 201 miljoni tonni CO2 heitkoguseid.
- Tuuleenergia annab maksutulu kogukondadele, kus projekte ellu viiakse. Näiteks Texase osariigi ja kohalikud maksud tuuleprojektidest ulatusid kokku 237 miljoni dollarini.
- Tuuleenergiatööstus toetab töökohtade loomist, eriti ehituse ajal. 2018. aastal toetas see tööstusharu 114 000 töökohta kogu USA-s.
- Tuuleenergia pakub stabiilset täiendavat tuluallikat: tuuleprojektid maksavad riigi- ja kohalikele omavalitsustele ning eramaaomanikele igal aastal üle miljardi dollari.
Milline näeb välja tuuleenergia projekt?
Tuulepark või -projekt viitab suurele hulgale lähestikku ehitatud tuuleturbiinidele, mis toimivad sarnaselt elektrijaamale, saates elektrit võrku.
Kay maakonnas Oklahomas asuv Frontier Wind power I projekt on tegutsenud alates 2016. aastast ja seda laiendatakse Frontier Wind power II projektiga. Valmides toodavad Frontier I ja II kokku 550 megavatti tuuleenergiat – sellest piisab 193 000 kodu varustamiseks.
Kuidas tuuleturbiinid töötavad?
Energiat toodetakse pöörlevate tuuleturbiinide abil, mis rakendavad liikuva õhu kineetilist energiat, mis muundatakse elektriks. Põhiidee on selles, et tuuleturbiinid kasutavad tuule potentsiaalse ja kineetilise energia kogumiseks labasid. Tuul paneb labasid pöörlema, mis omakorda paneb pöörlema generaatoriga ühendatud rootori, mis toodab elektrienergiat.
Enamikul tuuleturbiinidel on neli põhiosa:
- Labad on kinnitatud rummu külge, mis pöörleb labade pöörlemisel. Labad ja rumm koos moodustavad rootori.
- Gondolis asuvad käigukast, generaator ja elektrilised komponendid.
- Torn hoiab rootorilabasid ja genereerimisseadmeid kõrgel maapinnast.
- Vundament hoiab turbiini maapinnal paigal.
Tuuleturbiinide tüübid:
Suured ja väikesed turbiinid jagunevad rootori orientatsiooni põhjal kahte põhikategooriasse: horisontaalteljega ja vertikaalteljega turbiinid.
Horisontaalteljega turbiinid on tänapäeval vaieldamatult kõige sagedamini kasutatav tuuleturbiini tüüp. Seda tüüpi turbiin tuleb meelde tuuleenergiast rääkides, mille labad näevad välja nagu lennuki propellerid. Enamikul neist turbiinidest on kolm laba ja mida kõrgem on turbiin ja mida pikem on laba, seda rohkem elektrit tavaliselt toodetakse.
Vertikaalse teljega turbiinid näevad välja pigem nagu munaküpsetaja kui lennukipropeller. Nende turbiinide labad on kinnitatud vertikaalse rootori nii üla- kui ka alaossa. Kuna vertikaalteljel turbiinid ei tööta nii hästi kui nende horisontaalsed analoogid, on need tänapäeval palju haruldasemad.
Kui palju elektrit turbiin genereerib?
See oleneb. Turbiini suurus ja rootorilabade vahel liikuva tuule kiirus määravad, kui palju elektrit toodetakse.
Viimase kümnendi jooksul on tuuleturbiinid muutunud kõrgemaks, mis võimaldab pikemaid labasid ja paremaid tuuleressursse kõrgematel kõrgustel ära kasutada.
Perspektiivi mõttes: umbes 1 megavatise võimsusega tuuleturbiin suudab toota piisavalt puhast energiat umbes 300 kodu jaoks aastas. Maismaal asuvatel tuuleparkidel kasutatavad tuuleturbiinid toodavad tavaliselt 1 kuni peaaegu 5 megavatti. Enamiku kommunaalteenuste suurusega tuuleturbiinide elektri tootmise alustamiseks peab tuule kiirus olema umbes 9 miili tunnis või rohkem.
Igat tüüpi tuuleturbiin suudab toota maksimaalset elektrit teatud tuulekiiruste vahemikus, sageli 48–55 miili tunnis. Kui aga tuul puhub nõrgemini, väheneb tootmine tavaliselt eksponentsiaalselt, selle asemel et täielikult peatuda. Näiteks väheneb toodetud energia hulk kaheksa korda, kui tuulekiirus langeb poole võrra.
Kas peaksite kaaluma tuuleenergia lahendusi?
Tuuleenergia tootmine on endiselt üks väiksema süsiniku jalajäljega energiaallikaid. Sellel on oluline roll meie riigi energiavarustuse tulevikus, toetades meie maailma energiasiirdeid ja kasvavat nõudlust säästvate energiaressursside järele.
Tuuleenergia on ka üks parimaid meetodeid ettevõtetele, ülikoolidele, linnadele, kommunaalettevõtetele ja teistele organisatsioonidele, et kiiresti ja laias laastus heitevabale energiale üle minna. Üks virtuaalne elektrienergia ostuleping (VPPA) võib tagada kümneid kuni sadu megavatte neto nullenergiaga elektrit 10–25 aastaks. Enamik lepinguid on ka täiendavuse põhimõttega, mis tähendab, et neto-uue puhta energia hankimine asendab potentsiaalselt vanemaid ja suurema heitkogusega energiaallikaid.
Milline on tuuleenergiaprojekti jaoks parim asukoht?
Tuuleenergiaprojektide puhul on kuus peamist kaalutlust:
- Tuule kättesaadavus ja soovitud asukohad
- Keskkonnamõju
- Kogukonna panus ja kohalik vajadus taastuvenergia tootmiseks
- Soodne poliitika osariigi ja föderaalsel tasandil
- Maa kättesaadavus
- Võimalus ühenduda elektrivõrguga
Nii nagu kommertslike päikesepaneelide projektide puhul, tuleb ka tuuleenergia paigaldamise alustamiseks hankida load. See kriitiline samm aitab kindlaks teha, kas projekt on rahaliselt elujõuline ja kas sellel on soodne riskiprofiil. Lõppude lõpuks on eesmärk, et kommertsliku ulatusega tuuleprojektid varustaksid võrku elektrone veel aastakümneid. Ehitaja JA projekti rahalise usaldusväärsuse tagamine tagab edu terve põlvkonna või enama jaoks.
Postituse aeg: 16. juuni 2021