Tuuleenergiast on saanud üks teostatavamaid puhtaid energiaallikaid maa peal. Paljude aastate jooksul saadi suurem osa meie elektrist kivisöest, naftast ja muudest fossiilkütustest. Nendest ressurssidest energia tootmine põhjustab aga tõsist kahju meie keskkonnale ning saastab õhku, maad ja vett. See tunnustus on pannud paljusid inimesi pöörduma lahendusena rohelise energia poole. Seetõttu on taastuvenergia väga oluline mitmel põhjusel, sealhulgas:
- Positiivne keskkonnamõju
-Töökohad ja muud majanduslikud hüved
- Rahvatervise paranemine
- Suur ja ammendamatu energiavarustus
-Usaldusväärsem ja vastupidavam energiasüsteem
1831. aastal lõi Michael Faraday esimese elektromagnetilise generaatori. Ta avastas, et juhis võib tekkida elektrivool, kui seda liigutatakse läbi magnetvälja. Ligi 200 aastat hiljem mängivad magnetid ja magnetväljad tänapäevases elektritootmises lahutamatut rolli. Insenerid jätkavad Faraday leiutiste edasiarendamist uute kujundustega, mis lahendavad 21. sajandi probleeme.
Väga keeruliseks masinaks peetavad tuuleturbiinid muutuvad taastuvenergia sektoris üha populaarsemaks. Lisaks mängib turbiini iga osa olulist rolli selle toimimises ja tuuleenergia hõivamises. Kõige lihtsamal kujul on tuuleturbiinide tööpõhimõte järgmine:
-Tugev tuul keerab labad ümber
- Ventilaatori labad on ühendatud keskel asuva põhikanaliga
-Selle võlliga ühendatud generaator muudab selle liikumise elektriks
Püsimagnetid mängivad olulist rolli mõnes maailma suurimas tuuleturbiinis. Haruldaste muldmetallide magneteid, näiteks võimsaid neodüüm-raud-boormagneteid, on kasutatud mõnes tuuleturbiini konstruktsioonis, et vähendada kulusid, parandada töökindlust ning vähendada vajadust kuluka ja pideva hoolduse järele. Lisaks on viimaste aastate uute uuenduslike tehnoloogiate väljatöötamine inspireerinud insenere kasutama tuuleturbiinides püsimagnetgeneraatorite (PMG) süsteeme. Seetõttu on see kõrvaldanud vajaduse käigukastide järele, tõestades, et püsimagnetsüsteemid on kulutõhusamad, töökindlamad ja vähem hooldust nõudvad. Selle asemel, et magnetvälja kiirgamiseks vajada elektrit, kasutatakse oma tootmiseks suuri neodüümmagneteid. Lisaks on see välistanud vajaduse eelmistes generaatorites kasutatud osade järele, vähendades samal ajal energia tootmiseks vajalikku tuule kiirust.
Püsimagnetiga sünkroongeneraator on tuuleturbiini generaatori alternatiivne tüüp. Erinevalt induktsioongeneraatoritest kasutavad need generaatorid elektromagnetite asemel tugevate haruldaste muldmetallide magnetite magnetvälja. Need ei vaja magnetvälja tekitamiseks libisemisrõngaid ega välist toiteallikat. Neid saab kasutada madalamatel pööretel, mis võimaldab neid toita otse turbiini võllilt ega vaja seetõttu käigukasti. See vähendab tuuleturbiini gondli kaalu ja tähendab, et torne saab toota madalamate kuludega. Käigukasti kõrvaldamine toob kaasa parema töökindluse, madalamad hoolduskulud ja parema efektiivsuse. Magnetite võime võimaldada disaineritel tuuleturbiinidelt mehaanilisi käigukaste eemaldada, illustreerib seda, kuidas magneteid saab uuenduslikult kasutada tänapäevaste tuulikute töö- ja majandusprobleemide lahendamisel.
Tuuleturbiinide tööstus eelistab haruldaste muldmetallide magneteid kolmel peamisel põhjusel:
-Püsimagnetgeneraatorid ei vaja magnetvälja käivitamiseks välist toiteallikat
-Iseergutus tähendab ka seda, et patareipank või muude funktsioonide kondensaatorid võivad olla väiksemad
- Disain vähendab elektrikadusid
Lisaks on suure energiatihedusega püsimagnetgeneraatorite pakkumise tõttu kõrvaldatud vaskmähistega seotud kaal ning isolatsiooni ja lühise kahjustamise probleemid.
Tuuleenergia on tänapäeval üks kiiremini kasvavaid energiaallikaid kommunaalsektoris.
Magnetite kasutamisest tuuleturbiinides puhtama, ohutuma, tõhusama ja majanduslikult elujõulisema tuuleenergiaallika tootmisel on tohutult positiivne mõju meie planeedile, elanikkonnale ning meie elu- ja tööviisile.
Tuul on puhas ja taastuv kütuseallikas, mida saab kasutada elektrienergia tootmiseks. Tuuleturbiine saab kasutada koos teiste taastuvate energiaallikatega, et aidata osariikidel ja riikidel täita taastuvenergia portfelli standardeid ja heitkoguste eesmärke, et aeglustada kliimamuutuste kiirust. Tuuleturbiinid ei eralda süsihappegaasi ega muid kahjulikke kasvuhoonegaase, mistõttu on tuuleenergia keskkonnale parem kui fossiilkütustel põhinevad allikad.
Lisaks kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamisele pakub tuuleenergia täiendavaid eeliseid võrreldes traditsiooniliste elektritootmisallikatega. Tuuma-, söe- ja maagaasielektrijaamad kasutavad elektrienergia tootmisel üllatavalt palju vett. Seda tüüpi elektrijaamades kasutatakse vett auru tekitamiseks, heitkoguste kontrollimiseks või jahutamiseks. Suur osa sellest veest eraldub lõpuks kondensaadi kujul atmosfääri. Ja vastupidi, tuuleturbiinid ei vaja elektri tootmiseks vett. Tuuleparkide väärtus kasvab seetõttu plahvatuslikult kuivades piirkondades, kus vee kättesaadavus on piiratud.
Võib-olla on tuuleenergia ilmselge, kuid oluline eelis see, et kütuseallikas on sisuliselt tasuta ja hangitud kohapeal. Seevastu fossiilkütuste kütusekulud võivad olla elektrijaama üks suurimaid tegevuskulusid ja neid võib olla vaja hankida välismaistelt tarnijatelt, mis võivad tekitada sõltuvust katkestatavatest tarneahelatest ja mida võivad mõjutada geopoliitilised konfliktid. See tähendab, et tuuleenergia võib aidata riikidel muutuda energiasõltumatumaks ja vähendada fossiilkütuste hinnakõikumiste ohtu.
Erinevalt piiratud kütuseallikatest, nagu kivisüsi või maagaas, on tuul jätkusuutlik energiaallikas, mis ei vaja energia tootmiseks fossiilkütuseid. Tuul tekib atmosfääri temperatuuri- ja rõhuerinevustest ning on tingitud sellest, et päike soojendab Maa pinda. Kütuseallikana pakub tuul lõputult energiavarusid ja seni, kuni päike paistab, puhub tuul edasi.
