Jak działają elektrownie wiatrowe lądowe (onshore)?

Elektrownie wiatrowe lądowe przekształcają energię kinetyczną wiatru w energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych zainstalowanych na lądzie. Są to jedne z najczęściej stosowanych rozwiązań w sektorze odnawialnych źródeł energii.

Proces działania:

1. Przechwytywanie energii wiatru:
   • Wiatr wprawia w ruch łopaty turbiny wiatrowej.
   • Kształt łopat jest zaprojektowany tak, aby maksymalnie wykorzystać siłę wiatru, zmieniając energię kinetyczną na energię mechaniczną.
2. Przekazanie energii mechanicznej:
   • Obracające się łopaty są połączone z wałem głównym, który przekazuje ruch do generatora.
   • W nowoczesnych turbinach stosuje się przekładnie lub bezpośrednie połączenie między wałem a generatorem.
3. Generowanie energii elektrycznej:
   • Generator przekształca energię mechaniczną w prąd elektryczny.
   • Powstający prąd stały (DC) jest zamieniany na prąd zmienny (AC) za pomocą przekształtnika, aby mógł być wprowadzony do sieci energetycznej.
4. Przesył energii:
   • Wyprodukowana energia jest przesyłana przez transformatory do sieci elektroenergetycznej i dalej dystrybuowana do odbiorców.

Kluczowe elementy elektrowni wiatrowej:

• Wieża: Wysoka konstrukcja umożliwiająca dostęp do silniejszych wiatrów na większej wysokości.
• Łopaty wirnika: Zbierają energię kinetyczną wiatru.
• Gondola: Znajduje się na szczycie wieży i zawiera kluczowe komponenty, takie jak generator, wał główny i system przekładni.
• System sterowania: Monitoruje kierunek i prędkość wiatru, automatycznie dostosowując kąt łopat (system pitch) oraz obracając turbinę w kierunku wiatru (system yaw).

Zalety elektrowni wiatrowych lądowych:

• Niskie koszty operacyjne po instalacji.
• Brak emisji gazów cieplarnianych w trakcie działania.
• Krótszy czas budowy w porównaniu do innych źródeł energii.

Wyzwania:

• Zależność od warunków wiatrowych.
• Wpływ na krajobraz i lokalną faunę (np. ptaki).
• Emisja hałasu mechanicznego i aerodynamicznego.

Elektrownie wiatrowe lądowe odgrywają kluczową rolę w transformacji energetycznej, zapewniając zrównoważone źródło energii w regionach o sprzyjających warunkach wiatrowych.