Tuulegeneraatorid

Tuulegeneraatorid on elektrienergia genereerimise seadmed, mis muundavad tuule kineetilise energia elektrienergiaks. Enamik tänapäevaseid tuulegeneraatoreid koosneb roottorist labadega, korpusest ehk nacelle’ist, mille sees on generaator ja ülekande süsteem, ning torni ning kontroll- ja suunamissüsteemide ühendusest. Seade on ühendatud elektrivõrguga ning selle töö sõltub tuulestrengthist.

Tööpõhimõte seisneb selles, et tuule kiirem pöörleb labade rooti, mis kandub edasi mehaanilise võimuna generaatorile. Generaator muundab mehhaanilise energia elektrienergiaks, mida piki trafot ja kontrollsüsteemi arvutusi võrku juhitakse ja reguleeritakse. Kontrollsüsteem hoiab tuult optimaalsel kiirusel ning kasutab yaw- ja pitch-kontrolli, et roottor oleks alati soovitud suunaga ja püsiks ohutult.

Tüübid ja komponendid: peamised on horisontaalteljeline HAWT ja vertikaalteljeline VAWT. Domineeriv on HAWT, millel on tavaliselt kolm labat ja upwind konstruktsioon ning yaw-süsteem. Onshore- ja offshore-tüüpe kasutatakse vastavalt asukohale, kusjuures offshore potentsiaal on suur ja visuaalsed ning merekaitselised väljakutsed suuremad.

Võimsus ja efektiivsus: tuulegeneraatorite võimsus ulatub kilovatitest mitme megavatti. Kaasaegsed maatuulikud on sageli 2–4 MW, meretuulikud 8–12 MW ja rohkem. Kapatsiteetne kasutus (capacity factor) jääb sõltuvalt asukohast tavaliselt umbes 25–45 protsendi vahele.

Kõrgemad ning keskkonna ja majanduse mõju: tuuleenergia vähendab fossiilkütuste vajadust, kuid kaasneb mürin, linnulaud ja visuaalne mõju, ning vajalik on sobiv infrastruktuur ja jätkusuutlik jäätmehooldus. Tuulegeneraatorite tehnoloogia ja tootmine on pidevas arengus, et suurendada efektiivsust, vähendada kulusid ja parandada lõpptarbijale kättesaadavust.