क्या पवन टरबाइन जितनी तेज़ी से घूमती है, उतनी ही अधिक बिजली उत्पन्न करती है?

सरल शब्दों में कहें तो, पवन टरबाइन के घूमने की गति बढ़ने से अधिक बिजली उत्पन्न नहीं होती। इसकी एक इष्टतम गति सीमा होती है, जिसके बाद यह बिजली उत्पन्न करना बंद कर सकती है या इसकी दक्षता कम हो सकती है।

नीचे आपके लिए विस्तृत व्याख्या दी गई है:

1. निर्धारित पवन गति से पहले: हवा जितनी तेज़ होगी, उतना ही अधिक (एक निश्चित सीमा के भीतर)

जब हवा की गति शून्य से बढ़ने लगती है, तो जनरेटर के ब्लेड घूमने लगते हैं, और गति जितनी अधिक होती है (टिप स्पीड), बिजली उत्पादन उतना ही अधिक होता है। यह प्रक्रिया हमारी सहज समझ के अनुरूप है।

2. निर्धारित पवन गति तक पहुँचने के बाद: स्थिर शक्ति, अब और नहीं बढ़ती

यह सबसे महत्वपूर्ण बिंदु है। प्रत्येक पवन टरबाइन की एक डिज़ाइन की गई रेटेड पावर (जैसे 2 मेगावाट) और रेटेड पवन गति (आमतौर पर 12-15 मीटर प्रति सेकंड के आसपास) होती है।

जब हवा की गति निर्धारित गति तक पहुंच जाती है, तो नियंत्रण प्रणाली ब्लेड के कोण (पिच) और अन्य तरीकों को समायोजित करके ब्लेड की गति और एकत्रित पवन ऊर्जा को सक्रिय रूप से सीमित कर देगी, ताकि बिजली उत्पादन निर्धारित शक्ति पर स्थिर हो जाए और उसमें और वृद्धि न हो।

आप ऐसा क्यों करते हैं? ताकि जनरेटर और गियरबॉक्स जैसे महत्वपूर्ण घटकों को अत्यधिक यांत्रिक बल और विद्युत ऊर्जा से होने वाले नुकसान से बचाया जा सके। अनियंत्रित त्वरण से उपकरणों को गंभीर क्षति पहुँच सकती है।

3. निर्धारित सीमा से अधिक हवा की गति: सुरक्षित शटडाउन, बिजली उत्पादन बंद करें

जब हवा की गति बहुत अधिक हो जाती है और कट-ऑफ हवा की गति (आमतौर पर लगभग 25 मीटर प्रति सेकंड, जो 10 स्तर के तूफान के बराबर है) तक पहुंच जाती है, तो अत्यधिक हवा के दबाव से संरचना को होने वाले नुकसान को रोकने के लिए, नियंत्रण प्रणाली ब्लेड को पूरी तरह से पिच (हवा की दिशा के समानांतर, जैसे हवाई जहाज का पंख) कर देगी, जिससे पंखा घूमना बंद कर देगा और ब्रेक लग जाएगा, और बिजली उत्पादन शून्य हो जाएगा।

मुख्य परिशिष्ट: दक्षता और "टिप स्पीड अनुपात"

पवन ऊर्जा उत्पादन का लक्ष्य केवल तीव्र गति नहीं, बल्कि इष्टतम वायुगतिकीय दक्षता है। इस दक्षता को "टिप स्पीड रेशियो" नामक पैरामीटर द्वारा मापा जाता है (ब्लेड के सिरे के वेग और पवन गति का अनुपात)। प्रत्येक ब्लेड डिज़ाइन का एक इष्टतम टिप स्पीड रेशियो मान होता है, और नियंत्रण प्रणाली पवन ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में अधिकतम रूप से परिवर्तित करने के लिए पवन टरबाइन को इस इष्टतम बिंदु पर संचालित करने का प्रयास करती है।

यदि गति बहुत तेज है, तो उपकरण सुरक्षा संबंधी समस्याओं के अलावा, यह अशांति और प्रतिरोध में वृद्धि के कारण दक्षता में कमी भी ला सकती है।

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आप पवन टरबाइन को इंटेलिजेंट क्रूज कंट्रोल वाली कार के रूप में कल्पना कर सकते हैं:

प्रारंभिक अवस्था (हल्की हवा): थ्रॉटल (हवा) जितनी अधिक होगी, वाहन की गति (आरपीएम) उतनी ही अधिक होगी, और स्वाभाविक रूप से चलने के लिए उतनी ही अधिक सड़कें (विद्युत उत्पादन) होंगी।

हाइवे क्रूज़िंग (रेटेड हवा की गति): यदि आप एक्सीलरेटर को पूरी तरह दबाते हैं, तब भी इंजन की सुरक्षा और सुरक्षा नियमों का पालन करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा गति को 120 किलोमीटर प्रति घंटे (रेटेड पावर) तक सीमित कर दिया जाएगा।

अत्यधिक खराब मौसम (तूफान): इस मौसम के कारण आपको गाड़ी रोकनी पड़ेगी (पार्किंग बंद करनी पड़ेगी) और गाड़ी चलाने से पहले मौसम के ठीक होने का इंतजार करना पड़ेगा।

संक्षेप में:
पवन टरबाइन की विद्युत उत्पादन क्षमता हवा की गति के साथ बढ़ती है जब तक कि वह अपनी निर्धारित क्षमता तक नहीं पहुंच जाती। इसके बाद, उपकरण की सुरक्षा सुनिश्चित करने और स्थिर एवं कुशल उत्पादन बनाए रखने के लिए गति और शक्ति को सक्रिय रूप से नियंत्रित किया जाता है। इसलिए, 'तेज़, अधिक' का सिद्धांत केवल कम हवा की गति के दौरान ही लागू होता है, जबकि तेज़ हवा की गति के दौरान स्थिरता और सुरक्षा को प्राथमिकता दी जाती है।