風力エネルギーは、地球上で最も実現可能なクリーン エネルギー源の 1 つになりました。長年にわたり、私たちの電力のほとんどは石炭、石油、その他の化石燃料から供給されてきました。しかし、これらの資源からエネルギーを作り出すと、私たちの環境に深刻なダメージを与え、大気、土地、水を汚染します。この認識により、多くの人々が解決策としてグリーン エネルギーに注目するようになりました。したがって、再生可能エネルギーは、次のような多くの理由から非常に重要です。
-環境へのプラスの影響
-雇用およびその他の経済的利益
-公衆衛生の改善
- 広大で無尽蔵のエネルギー供給
- より信頼性が高く回復力のあるエネルギー システム
1831 年、マイケル ファラデーは最初の電磁発電機を作成しました。彼は、導体が磁場中を移動すると、導体内に電流が発生する可能性があることを発見しました。200 年近く経った今でも、磁石と磁場は現代の発電において重要な役割を果たし続けています。エンジニアはファラデーの発明を基に、21 世紀の問題を解決するための新しい設計を構築し続けています。
風力タービンは非常に複雑な機械とみなされ、再生可能エネルギー分野での人気が高まっています。さらに、タービンの各部分は、タービンがどのように機能し、風力エネルギーを取り込むかにおいて重要な役割を果たします。最も単純な形で風力タービンがどのように動作するかは次のとおりです。
・強風でブレードが回転する
-ファンのブレードは中央のメインチャンネルに接続されています
-そのシャフトに接続された発電機がその動きを電気に変換します
永久磁石は、世界最大級の風力タービンの一部で重要な役割を果たしています。強力なネオジム鉄ボロン磁石などの希土類磁石は、コストを削減し、信頼性を向上させ、高価で継続的なメンテナンスの必要性を減らすために、一部の風力タービン設計に使用されています。さらに、近年の新しい革新的な技術の開発により、エンジニアは風力タービンで永久磁石発電機 (PMG) システムを利用するようになりました。したがって、これによりギアボックスの必要性がなくなり、永久磁石システムがよりコスト効率が高く、信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからないことが証明されました。磁場を発生させるために電気を必要とする代わりに、大きなネオジム磁石を使用して磁場を生成します。さらに、これにより、以前の発電機で使用されていた部品が不要になり、エネルギーの生成に必要な風速が減少します。
永久磁石同期発電機は、代替タイプの風力タービン発電機です。誘導発電機とは異なり、これらの発電機は電磁石の代わりに強力な希土類磁石の磁場を使用します。磁場を生成するためにスリップ リングや外部電源を必要としません。低速で動作できるため、タービン シャフトから直接動力を供給できるため、ギアボックスが必要ありません。これにより、風力タービン ナセルの重量が軽減され、タワーをより低コストで製造できるようになります。ギアボックスを排除することで、信頼性が向上し、メンテナンスコストが削減され、効率が向上します。設計者が風力タービンから機械式ギアボックスを取り外すことを可能にする磁石の能力は、最新の風力タービンの運用上および経済上の問題を解決するために磁石をどのように革新的に使用できるかを示しています。
風力タービン業界は、次の 3 つの主な理由から希土類磁石を好みます。
-永久磁石発電機は、磁場を開始するために外部電源を必要としません。
- 自励式は、他の機能用のバッテリーやコンデンサーのバンクを小さくできることも意味します
-電気損失を低減する設計
さらに、高エネルギー密度の永久磁石発電機が提供するため、絶縁破壊や短絡の問題とともに、銅巻線に伴う重量の一部が解消されます。
風力エネルギーは、今日の公益事業部門で最も急速に成長しているエネルギー源の 1 つです。
風力タービンで磁石を利用して、よりクリーンで安全、より効率的で経済的に実行可能な風力エネルギー源を生成することの多大なメリットは、地球、人口、そして私たちの生活と働き方に多大なプラスの影響をもたらします。
風力は、発電に使用できるクリーンで再生可能な燃料源です。風力タービンを他の再生可能エネルギー源と組み合わせて使用すると、州や国が再生可能ポートフォリオの基準や排出量目標を達成して気候変動の速度を遅らせることができます。風力タービンは二酸化炭素やその他の有害な温室効果ガスを排出しないため、風力エネルギーは化石燃料ベースのエネルギー源よりも環境に優れています。
風力エネルギーは、温室効果ガスの排出量を削減するだけでなく、従来の発電源に比べてさらなる利点をもたらします。原子力発電所、石炭発電所、天然ガス発電所では、電力の生産に驚くほど大量の水を使用します。この種の発電所では、水は蒸気の生成、排出ガスの制御、または冷却の目的で使用されます。この水の多くは、最終的には凝縮の形で大気中に放出されます。逆に、風力タービンは発電するために水を必要としません。したがって、利用可能な水が限られている乾燥地域では風力発電所の価値が飛躍的に高まります。
おそらく、風力発電の明らかだが重要な利点は、燃料源が基本的に無料で地元で調達できることです。対照的に、化石燃料の燃料コストは発電所の最大の運営コストの 1 つとなる可能性があり、外国の供給業者から調達する必要がある場合があり、そのため中断可能なサプライチェーンへの依存が生じ、地政学的紛争の影響を受ける可能性があります。これは、風力エネルギーが各国のエネルギー自立を促進し、化石燃料の価格変動リスクを軽減できることを意味します。
石炭や天然ガスなどの有限な燃料源とは異なり、風力は発電に化石燃料を必要としない持続可能なエネルギー源です。風は大気中の温度と気圧の違いによって発生し、太陽が地表を加熱することによって発生します。風は燃料源として無限のエネルギーを供給し、太陽が輝き続ける限り、風は吹き続けます。
