Tuuleturbiinide

Tuuleturbiinide ovat laitteita, jotka muuntavat tuulen kineettisen energian sähköenergiaksi. Ne ovat keskeinen osa nykyistä uusiutuvan energian tuotantoa ja niitä käytetään sekä maalla että merellä. Tuuleturbiinien perusrakenne koostuu roottorista, navasta, tornista, generaattorista sekä ohjausjärjestelmästä. Roottori muodostuu lapoista ja navasta; lapojen asento voidaan säätää pitch-ohjauksella tehon ja turvatoimien hallitsemiseksi. Nacelle sisältää generaattorin sekä mahdolliset välitysjärjestelmät tai suoran ajon generaattorin. Torni kantaa laitteen korkealle, mikä lisää tuotantokykyä ja tuulenvakautta. Ohjausjärjestelmä vastaa tuulen suunnan ja voimakkuuden seuraamisesta sekä kytkee roottorin kiertoa ja nopeutta.

Poikittaistuuliturbiinit ovat yleisimpiä; roottori sijaitsee navan päällä ja akseli on vaakasuorassa. Pystyakseliset tuuliturbiinit ovat vähemmän tavallisia ja niitä käytetään joissakin sovelluksissa erityisominaisuuksiensa vuoksi. Perusperiaate on, että tuulen kineettinen energia siirtyy roottorin pyöriessä generaattorille, joka muuntaa sen sähköksi. Betzin lain mukaan teoreettinen maksimaalinen hyötysuhde on noin 59 prosenttia, mutta käytännön tekijät asettavat rajoituksia.

Sijainti ja ympäristövaikutukset ovat tärkeitä huomioita. Tuulivoima vähentää fossiilisten polttoaineiden tarvetta ja päästöjä, mutta aiheuttaa visuaalista ja meluhaittoja sekä mahdollisia vaikutuksia linnustoon. Offshore-alueiden tuulipuistot voivat tarjota suurta tuotantokykyä, kun taas maaseudulla ne voivat täydentää paikallista sähköntuotantoa. Tuuliturbiinien kehitys jatkuu sekä tehokkuuden että kustannusten osalta, ja politiikka sekä tukirakenteet ohjaavat investointeja.