Năng lượng gió chắc hẳn là thứ mà chúng ta đã từng nghe qua, biết qua và cũng đã từng nhìn thấy chúng dọc trên đường bờ biển. Vậy thì chúng là gì, có bao nhiêu và các chúng hoạt động như thế nào? Và năng lượng đấy đến với chúng ta như thế nào?
Hiện nay việc dùng các năng lượng khác nhau để tạo ra điện là rất nhiều từ năng lượng mặt trời, thủy điện, địa nhiệt, sinh khối,…và trong đó có cả năng lượng gió. Vậy hãy cùng bài viết dưới đây khám phá xem chúng có điều gì thú vị nhé!
Xem Nhanh
1. Năng lượng gió là gì?
Năng lượng gió (hay phong điện) đề cập đến quá trình tạo ra điện bằng cách sử dụng gió, hoặc các luồng không khí xuất hiện tự nhiên trong bầu khí quyển của trái đất. Các tuabin gió hiện đại được sử dụng để thu động năng từ gió và tạo ra điện.
Phân loại
Có ba loại năng lượng gió chính
- Quy mô tiện ích: Các tuabin gió có kích thước từ 100 kilowatt đến vài megawatt. Trong đó điện được đưa vào lưới điện và phân phối cho người dùng cuối bởi các công ty điện lực hoặc người vận hành hệ thống điện.
- Gió phân tán hoặc “nhỏ”: Các tuabin gió nhỏ đơn lẻ dưới 100 kilowatt được sử dụng để cấp điện trực tiếp cho gia đình, trang trại hoặc doanh nghiệp nhỏ và không được kết nối với lưới điện.
- Gió ngoài khơi: Tua bin gió được dựng lên trong các vùng nước lớn, thường là ở thềm lục địa. Các tuabin gió ngoài khơi lớn hơn tuabin trên cạn và có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Cách thức hoạt động của tuabin gió
Khi gió thổi qua tuabin gió, các cánh của nó sẽ thu nhận động năng của gió và quay, biến nó thành cơ năng. Sự quay này làm quay một trục bên trong được nối với hộp giảm tốc, làm tăng tốc độ quay lên một hệ số 100. Điều đó làm quay một máy phát điện sản xuất ra điện.
Tháp thép cao ít nhất 80 mét (262 feet) hình ống hỗ trợ một trung tâm với ba cánh quạt gắn liền và một “thanh trục”, nơi chứa trục, hộp số, máy phát điện và bộ điều khiển. Các phép đo gió được thu thập, hướng tuabin quay và đối mặt với gió mạnh nhất và góc hoặc “độ cao” của các cánh của nó được tối ưu hóa để thu năng lượng.
Một tuabin hiện đại điển hình sẽ bắt đầu để tạo ra điện khi tốc độ gió đạt sáu đến chín dặm một giờ (mph), được gọi là cắt ở tốc độ. Tuabin sẽ đóng nếu gió thổi quá khó (khoảng 55 dặm một giờ) để ngăn chặn hư hỏng thiết bị.
Trong vòng một năm, các tuabin hiện đại có thể tạo ra lượng điện có thể sử dụng được trên 90% thời gian. Ví dụ, nếu gió ở tuabin đạt tới tốc độ cắt từ 6 đến 9 dặm một giờ, tuabin sẽ bắt đầu tạo ra điện. Khi tốc độ gió tăng lên, sản xuất điện cũng tỷ lệ thuận như vậy.
Một biện pháp phổ biến khác để sản xuất năng lượng gió được gọi là hệ số công suất. Chỉ số này đo lượng điện mà tuabin gió tạo ra trong một khoảng thời gian nhất định (thường là một năm) so với tiềm năng tối đa của nó.
2. Cối xay gió và Tua bin gió
Đôi khi mọi người sử dụng các thuật ngữ “cối xay gió” và “tuabin gió” thay thế cho nhau, nhưng có những điểm khác biệt quan trọng. Con người đã sử dụng cối xay gió trong nhiều thế kỷ để xay ngũ cốc, bơm nước và làm các công việc khác. Cối xay gió tạo ra năng lượng cơ học, nhưng chúng không tạo ra điện. Ngược lại, các tuabin gió hiện đại là những cỗ máy phát triển cao với hơn 8.000 bộ phận khai thác động năng của gió và biến nó thành điện năng.
Thông thường, một số lượng lớn các tuabin gió được xây dựng gần nhau, được gọi là một dự án gió hoặc trang trại gió. Trang trại điện gió có chức năng như một nhà máy điện duy nhất và gửi điện lên lưới.
Xem thêm: Năng lượng tái tạo là gì? Gồm những nguồn nào và lợi ích
3. Làm thế nào năng lượng gió đến với bạn
Các tuabin trong trang trại điện gió được kết nối với nhau để điện mà chúng tạo ra có thể truyền từ trang trại gió đến lưới điện. Khi năng lượng gió được hòa vào lưới điện chính, các công ty điện lực hoặc các nhà điều hành điện sẽ gửi điện đến nơi mọi người cần.
Các đường dây tải điện nhỏ hơn, được gọi là đường dây phân phối, thu thập điện năng được tạo ra tại dự án gió và vận chuyển nó đến các đường dây truyền tải “mạng lưới” lớn hơn, nơi điện năng có thể di chuyển trên một khoảng cách xa đến các địa điểm cần thiết. Cuối cùng, các đường dây phân phối nhỏ hơn cung cấp điện trực tiếp đến thị trấn, nhà riêng hoặc doanh nghiệp của bạn.
Năng lượng gió thực sự là một nguồn năng lượng tạo ra điện an toàn và tuyệt vời nhất. Chúng là một trong những giải pháp lớn nhất, nhanh nhất, rẻ nhất đối với ô nhiễm carbon và biến đổi khí hậu mà nó góp phần tạo ra.
