หลักการผลิตพลังงานลมข้อดีและข้อเสียของการผลิตพลังงานลม

ลมเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดจากการไหลของอากาศและกังหันลมบางชนิดที่หมุนทั้งกลางวันและกลางคืนกำลังเปลี่ยนลมเป็นกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นกังหันลม

การผลิตพลังงานลมหมายถึงกระบวนการแปลงพลังงานจลน์เชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยการจับพลังงานลมโดยใช้มันเพื่อขับเคลื่อนการหมุนของใบมีดกังหันลมและเมื่อลมพัดเข้าหาใบมีด พลังงานจลน์เชิงกลของการไหลเวียนของอากาศใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าทำให้กระบวนการทั้งหมดของการแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการทางกายภาพคือกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Michael Faraday ซึ่งหมายถึงปรากฏการณ์ที่ตัวนำถูกวางไว้ในการเปลี่ยนแปลงของแม่เหล็กและสร้างแรงไฟฟ้า หากตัวนำนี้เชื่อมต่อในลูปลูปจะถูกไฟฟ้า

สาระสำคัญของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและสาระสำคัญของไฟฟ้า: Maxwell สรุปปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าสู่ระบบสมการผ่านการคำนวณทางคณิตศาสตร์หรือที่เรียกว่าสมการ Maxwell ระบบสมการนี้เผยให้เห็นสาระสำคัญของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า - สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงสร้างสนามไฟฟ้าและในทางกลับกัน สนามไฟฟ้าสามารถโต้ตอบกับอิเล็กตรอน (หรือสารที่มีประจุ) และอิเล็กตรอนที่อยู่ในสนามไฟฟ้าจะได้รับพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของสนามไฟฟ้า กระบวนการปล่อยพลังงานที่มีศักยภาพเป็นกระบวนการของการใช้ไฟฟ้า

หลักการผลิตพลังงานลม

หลักการของการผลิตพลังงานลมคือการใช้พลังงานลมเพื่อขับเคลื่อนการหมุนของใบมีดกังหันลมจากนั้นเพิ่มความเร็วในการหมุนผ่านตัวเร่งความเร็วเพื่อส่งเสริมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ตามเทคโนโลยีกังหันลมในปัจจุบันความเร็วสายลมประมาณสามเมตรต่อวินาที (ระดับของสายลม) เพียงพอที่จะเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้า การผลิตพลังงานลมกำลังกลายเป็นแนวโน้มระดับโลกเพราะไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงและไม่ผลิตรังสีหรือมลพิษทางอากาศ การเปลี่ยนพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานจลน์เชิงกลจากนั้นแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานจลน์ไฟฟ้าคือการสร้างพลังงานลม

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานลมเรียกว่ากังหันลม กังหันลมประเภทนี้สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: กังหันลม (รวมถึงหางเสือหาง) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหอคอย

กังหันลมเป็นองค์ประกอบสำคัญที่แปลงพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานเชิงกล ประกอบด้วยใบพัดรูปใบพัดสองใบ (หรือมากกว่า) เมื่อลมพัดเข้าหาใบมีดแรงอากาศพลศาสตร์ที่สร้างขึ้นบนใบมีดจะขับกังหันลมให้หมุน วัสดุของใบพัดใบพัดต้องการความแข็งแรงและน้ำหนักเบาและปัจจุบันส่วนใหญ่ทำจากไฟเบอร์กลาสหรือวัสดุคอมโพสิตอื่น ๆ (เช่นคาร์บอนไฟเบอร์)

อะไรคือข้อดีและข้อเสียของการผลิตพลังงานลม

ข้อได้เปรียบ

1. ความสะอาดและผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ดี

2. ทดแทนและไม่เคยหมดลง

3. วงจรการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานสั้น

4. มาตราส่วนการติดตั้งที่ยืดหยุ่น

ความเสียเปรียบ

1. เสียงรบกวนและมลพิษทางสายตา

2. ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่

3. ไม่มั่นคงและไม่สามารถควบคุมได้

4. ในปัจจุบันค่าใช้จ่ายยังคงสูงมาก

5. ส่งผลกระทบต่อนก

ข้อดี:

พลังงานหมุนเวียน: พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่หมดลงเช่นเชื้อเพลิงฟอสซิลและไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ส่งผลให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

การประหยัดต้นทุนพลังงาน: เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลพลังงานลมมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและเชื้อเพลิงฟรี เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการผลิตพลังงานลมต้นทุนการผลิตจะค่อยๆลดลง

สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย: สามารถใช้พลังงานลมในหลาย ๆ แห่งไม่เพียง แต่บนบก แต่ยังอยู่ในทะเลซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

ความยืดหยุ่น: การผลิตพลังงานลมสามารถทำงานได้อย่างยืดหยุ่นและสามารถปรับกระแสไฟฟ้าได้ตลอดเวลาตามสภาพลม

สามารถใช้ร่วมกับเทคโนโลยีพลังงานอื่น ๆ ได้: พลังงานลมสามารถใช้ร่วมกับเทคโนโลยีพลังงานทดแทนอื่น ๆ และเทคโนโลยีพลังงานแบบดั้งเดิมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความน่าเชื่อถือ

ความต่ำต้อย:

ขึ้นอยู่กับพลังงานลม: การผลิตพลังงานลมขึ้นอยู่กับความเร็วลมความเร็วลมไม่เพียงพอหรือไม่เสถียรสามารถนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพการผลิตพลังงานหรือไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตามปกติ

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การติดตั้งกังหันลมต้องใช้อาชีพที่ดินหรือพื้นที่มหาสมุทรและอาจมีผลกระทบต่อการย้ายถิ่นของนกและสัตว์ป่าอื่น ๆ

มลพิษทางเสียง: กังหันลมปล่อยเสียงรบกวนจำนวนหนึ่งระหว่างการทำงานซึ่งอาจทำให้เกิดการรบกวนและไม่สบายกับผู้อยู่อาศัยโดยรอบ

ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูง: กังหันลมต้องการการบำรุงรักษาและบำรุงรักษาเป็นประจำและหากเครื่องทำงานผิดปกติก็จะต้องได้รับการซ่อมแซมและเปลี่ยนชิ้นส่วนซึ่งต้องใช้เวลาและเงินเป็นจำนวนมาก