Vài nét về tuabin gió
Chắc hẳn ai trong chúng ta đều đã từng nhìn thấy qua những chiếc cối xây gió cũ và mặc dù nhìn chúng có vẻ như sử dụng công nghệ thấp nhưng thật ra những chiếc cối xay gió đó là tiền thân của những tuabin gió mới, hiện đại tạo ra điện. Được người Hồi giáo phát minh năm 634, cối xay gió thường được dùng để xay bột, bơm nước. Về sau được phát triển biến thành những tuabin gió khổng lồ để tạo ra điện.
Tuabin gió hiện đại có thể được phân loại theo vị trí lắp đặt và cách chúng được kết nối với lưới điện:
Tuabin gió trên đất liền
Tuabin gió trên đất liền có kích thước từ 100 kilowatt đến lớn tới vài megawatt. Tuabin gió lớn hơn tiết kiệm chi phí hơn và được nhóm lại với nhau thành các trang trại gió, cung cấp năng lượng lớn cho lưới điện.
Tuabin gió ngoài khơi
Tua bin gió ngoài khơi có xu hướng đồ sộ và cao hơn. Chúng không gặp phải những thách thức vận chuyển giống như lắp đặt điện gió trên đất liền vì các bộ phận lớn có thể được vận chuyển trên tàu thay vì trên đường bộ. Những tuabin này có thể thu được những cơn gió biển mạnh mẽ và tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ.
Tuabin gió phân tán
Nhiều tuabin được sử dụng trong các ứng dụng phân tán là tuabin gió nhỏ. Tuabin gió đơn nhỏ dưới 100 kilowatt thường được sử dụng cho các ứng dụng dân dụng, nông nghiệp, thương mại và công nghiệp nhỏ. Tua bin nhỏ có thể được sử dụng trong các hệ thống năng lượng lai với các nguồn năng lượng phân tán khác, chẳng hạn như lưới điện siêu nhỏ chạy bằng máy phát điện diesel, pin và quang điện.
Các loại tuabin gió
Tuabin trục ngang
Tua-bin gió trục ngang là thứ mà nhiều người hình dung khi nghĩ về tuabin gió.Thông thường nhất, chúng có ba cánh quạt và vận hành “ngược chiều gió”, với tuabin quay trên đỉnh tháp để các cánh quạt hướng vào gió.
Tuabin trục đứng
Tuabin gió trục thẳng đứng có nhiều loại, bao gồm kiểu Darrieus kiểu máy đánh trứng, được đặt tên theo nhà phát minh người Pháp. Những tuabin này là đa hướng, có nghĩa là chúng không cần phải điều chỉnh để hướng vào gió để hoạt động.
Nguyên lý hoạt động
Tuabin gió biến năng lượng gió thành điện năng bằng cách sử dụng lực khí động học từ các cánh quạt, hoạt động giống như cánh máy bay hoặc cánh quạt của máy bay trực thăng. Khi gió thổi qua cánh, áp suất không khí ở một bên của cánh giảm. Sự khác biệt về áp suất không khí ở hai bên của cánh tạo ra cả lực nâng và lực cản. Lực nâng mạnh hơn lực cản và điều này làm cho rôto quay. Rôto kết nối với máy phát điện, trực tiếp (nếu là tuabin truyền động trực tiếp) hoặc thông qua trục và một loạt bánh răng (hộp số) giúp tăng tốc độ quay và cho phép máy phát điện nhỏ hơn về mặt vật lý. Sự dịch chuyển lực khí động học này sang vòng quay của máy phát điện sẽ tạo ra điện.
Vậy tại sao tuabin gió lại cao như vậy? Vì thực tế rằng càng lên cao gió càng nhiều và mạnh. Nhiều gió tự nhiên sẽ có nhiều điện hơn. Tuabin lớn hơn cũng có thể thu lại hiểu quả cao hơn, những cánh quạt quay một vòng có thể có đường kính dài hơn 150 feet.
