ქარის ენერგია გახდა ერთ-ერთი ყველაზე ხელმისაწვდომი სუფთა ენერგიის წყარო დედამიწაზე. მრავალი წლის განმავლობაში ჩვენი ელექტროენერგიის უმეტესი ნაწილი ნახშირის, ნავთობისა და სხვა წიაღისეული საწვავისგან მოდიოდა. თუმცა, ამ რესურსებიდან ენერგიის შექმნა სერიოზულ ზიანს აყენებს ჩვენს გარემოს და აბინძურებს ჰაერს, მიწას და წყალს. ამ აღიარებამ აიძულა ბევრი ადამიანი მიმართოს მწვანე ენერგიას, როგორც გამოსავალს. ამიტომ, განახლებადი ენერგია ძალიან მნიშვნელოვანია მრავალი მიზეზის გამო, მათ შორის:
- დადებითი გავლენა გარემოზე
- სამუშაო ადგილები და სხვა ეკონომიკური სარგებელი
- საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის გაუმჯობესება
- უზარმაზარი და ამოუწურავი ენერგიის მარაგი
- უფრო საიმედო და გამძლე ენერგეტიკული სისტემა
1831 წელს მაიკლ ფარადეიმ შექმნა პირველი ელექტრომაგნიტური გენერატორი. მან აღმოაჩინა, რომ ელექტრული დენი შეიძლება შეიქმნას გამტარში, როდესაც ის გადაადგილდება მაგნიტურ ველში. თითქმის 200 წლის შემდეგ, მაგნიტები და მაგნიტური ველები განაგრძობენ განუყოფელ როლს თანამედროვე ელექტროენერგიის წარმოებაში. ინჟინრები განაგრძობენ ფარადეის გამოგონებების აგებას, ახალი დიზაინით 21-ე საუკუნის პრობლემების გადასაჭრელად.
განიხილება, როგორც უაღრესად რთული მანქანა, ქარის ტურბინები სულ უფრო პოპულარული ხდება განახლებადი ენერგიის სექტორში. გარდა ამისა, ტურბინის თითოეული ნაწილი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მის ფუნქციონირებაში და ქარის ენერგიის აღებაში. უმარტივესი ფორმით, როგორ მუშაობს ქარის ტურბინები:
-ძლიერი ქარი პირებს ატრიალებს
- ვენტილატორის პირები უკავშირდება მთავარ არხს ცენტრში
- ამ ლილვთან დაკავშირებული გენერატორი ამ მოძრაობას ელექტროენერგიად გარდაქმნის
მუდმივი მაგნიტები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ მსოფლიოს ზოგიერთ უდიდეს ქარის ტურბინებში. იშვიათი დედამიწის მაგნიტები, როგორიცაა ძლიერი ნეოდიმი-რკინა-ბორის მაგნიტები, გამოყენებული იქნა ქარის ტურბინების ზოგიერთ დიზაინში ხარჯების შესამცირებლად, საიმედოობის გასაუმჯობესებლად და ძვირადღირებული და მიმდინარე მოვლის საჭიროების შესამცირებლად. გარდა ამისა, ბოლო წლების განმავლობაში ახალი, ინოვაციური ტექნოლოგიების განვითარებამ შთააგონა ინჟინრები გამოიყენონ მუდმივი მაგნიტის გენერატორი (PMG) სისტემები ქარის ტურბინებში. აქედან გამომდინარე, ამან აღმოფხვრა გადაცემათა კოლოფების საჭიროება, რაც ამტკიცებს, რომ მუდმივი მაგნიტების სისტემები უფრო ეკონომიური, საიმედო და დაბალ მოვლაზეა. მაგნიტური ველის გამოსაყოფად ელექტროენერგიის საჭიროების ნაცვლად, ნეოდიმის დიდი მაგნიტები გამოიყენება საკუთარი თავის წარმოებისთვის. უფრო მეტიც, ამან აღმოფხვრა წინა გენერატორებში გამოყენებული ნაწილების საჭიროება, ხოლო ენერგიის წარმოებისთვის საჭირო ქარის სიჩქარის შემცირება.
მუდმივი მაგნიტის სინქრონული გენერატორი არის ქარის ტურბინის გენერატორის ალტერნატიული ტიპი. ინდუქციური გენერატორებისგან განსხვავებით, ეს გენერატორები ელექტრომაგნიტების ნაცვლად იყენებენ იშვიათი დედამიწის მაგნიტების მაგნიტურ ველს. მაგნიტური ველის შესაქმნელად მათ არ სჭირდებათ მოცურების რგოლები ან დენის გარე წყარო. მათი მუშაობა შესაძლებელია უფრო დაბალი სიჩქარით, რაც მათ საშუალებას აძლევს იმოქმედონ უშუალოდ ტურბინის ლილვით და, შესაბამისად, არ საჭიროებენ გადაცემათა კოლოფს. ეს ამცირებს ქარის ტურბინის ნაკელის წონას და ნიშნავს, რომ კოშკების წარმოება შესაძლებელია დაბალ ფასად. გადაცემათა კოლოფის აღმოფხვრა იწვევს საიმედოობის გაუმჯობესებას, შენარჩუნების ხარჯების შემცირებას და გაუმჯობესებულ ეფექტურობას. მაგნიტების უნარი, რომ დიზაინერებს მისცენ ქარის ტურბინებიდან მექანიკური გადაცემათა კოლოფის ამოღების საშუალება, ასახავს იმას, თუ როგორ შეიძლება მაგნიტების ინოვაციურად გამოყენება თანამედროვე ქარის ტურბინებში ოპერაციული და ეკონომიკური პრობლემების გადასაჭრელად.
ქარის ტურბინების ინდუსტრია ურჩევნია იშვიათი დედამიწის მაგნიტები სამი ძირითადი მიზეზის გამო:
- მუდმივი მაგნიტის გენერატორებს არ სჭირდებათ გარე დენის წყარო მაგნიტური ველის დასაწყებად
- თვითაგზნება ასევე ნიშნავს, რომ ბატარეების ან კონდენსატორების ბანკი სხვა ფუნქციებისთვის შეიძლება იყოს უფრო მცირე.
- დიზაინი ამცირებს ელექტრო დანაკარგებს
გარდა ამისა, მაღალი ენერგეტიკული სიმკვრივის მუდმივი მაგნიტის გენერატორების შემოთავაზების გამო, სპილენძის გრაგნილებთან დაკავშირებული გარკვეული წონა აღმოიფხვრება იზოლაციისა და შეკუმშვის დარღვევის პრობლემებთან ერთად.
ქარის ენერგია დღეს ენერგიის ყველაზე სწრაფად მზარდი წყაროა კომუნალურ სექტორში.
ქარის ტურბინებში მაგნიტების გამოყენების უზარმაზარ სარგებელს ქარის ენერგიის უფრო სუფთა, უსაფრთხო, ეფექტური და ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანი წყაროს შესაქმნელად აქვს უზარმაზარი დადებითი გავლენა ჩვენს პლანეტაზე, მოსახლეობაზე და ჩვენს ცხოვრებასა და მუშაობაზე.
ქარი არის სუფთა და განახლებადი საწვავის წყარო, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროენერგიის წარმოებაში. ქარის ტურბინების გამოყენება შესაძლებელია სხვა განახლებადი ენერგიის წყაროებთან ერთად, რათა დაეხმაროს ქვეყნებსა და ქვეყნებს განახლებადი ენერგიის პორტფელის სტანდარტებისა და ემისიების მიზნების მიღწევაში კლიმატის ცვლილების ტემპის შესანელებლად. ქარის ტურბინები არ ასხივებენ ნახშირორჟანგს ან სხვა მავნე სათბურის გაზებს, რაც ქარის ენერგიას უკეთესს ხდის გარემოსთვის, ვიდრე წიაღისეული საწვავზე დაფუძნებული წყაროები.
სათბურის გაზების ემისიების შემცირების გარდა, ქარის ენერგია დამატებით სარგებელს იძლევა ელექტროენერგიის გამომუშავების ტრადიციულ წყაროებთან შედარებით. ატომური, ქვანახშირის და ბუნებრივი აირის ელექტროსადგურები საოცრად დიდ წყალს იყენებენ ელექტროენერგიის წარმოებაში. ამ ტიპის ელექტროსადგურებში წყალი გამოიყენება ორთქლის შესაქმნელად, ემისიების გასაკონტროლებლად ან გაგრილებისთვის. ამ წყლის დიდი ნაწილი საბოლოოდ გამოიყოფა ატმოსფეროში კონდენსაციის სახით. პირიქით, ქარის ტურბინებს არ სჭირდება წყალი ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. ამიტომ ქარის ელექტროსადგურების ღირებულება ექსპონენტურად იზრდება არიდულ რეგიონებში, სადაც წყლის ხელმისაწვდომობა შეზღუდულია.
ქარის ენერგიის აშკარა, მაგრამ მნიშვნელოვანი უპირატესობა ის არის, რომ საწვავის წყარო არსებითად უფასოა და ადგილობრივად მოიპოვება. ამის საპირისპიროდ, წიაღისეული საწვავის საწვავის ხარჯები შეიძლება იყოს ერთ-ერთი ყველაზე დიდი საოპერაციო ხარჯები ელექტროსადგურისთვის და შეიძლება საჭირო გახდეს უცხოური მომწოდებლებისგან, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან დამოკიდებულება წყვეტილ მიწოდების ჯაჭვებზე და შეიძლება დაზარალდეს გეოპოლიტიკური კონფლიქტებით. ეს ნიშნავს, რომ ქარის ენერგიას შეუძლია დაეხმაროს ქვეყნებს გახდეს უფრო ენერგო დამოუკიდებელი და შეამციროს წიაღისეული საწვავზე ფასების რყევების რისკი.
სასრული საწვავის წყაროებისგან განსხვავებით, როგორიცაა ქვანახშირი ან ბუნებრივი აირი, ქარი არის ენერგიის მდგრადი წყარო, რომელიც არ საჭიროებს წიაღისეულ საწვავს ენერგიის გამომუშავებისთვის. ქარი წარმოიქმნება ატმოსფეროში ტემპერატურისა და წნევის განსხვავებებით და მზის მიერ დედამიწის ზედაპირის გაცხელების შედეგია. როგორც საწვავის წყარო, ქარი უზრუნველყოფს ენერგიის უსასრულო მარაგს და სანამ მზე განაგრძობს ანათებას, ქარი გააგრძელებს აფეთქებას.
