Tuuliturbiinit

Tuuliturbiinit ovat sähköenergian tuottamiseen tarkoitettuja energianmuuntimia, jotka muuttavat tuulen kineettisen energian sähköenergiaksi. Tyypillisesti roottori koostuu kolmesta terälehdestä ja on kiinnitetty tornin huippuun nacelleen. Roottorin pyörimisnopeus siirtyy generaattoriin, joka voi olla varustettu vaihteistolla tai olla suora-drive.

Komponentteihin kuuluvat torni, nacelle, roottori ja generaattori sekä ohjausjärjestelmä. Terien kulmaa säädetään pitch-tekniikalla ja roottorin nopeutta optimoidaan tuulen mukaan. Yaw-järjestelmä kääntää tornin tuulen suunnan mukaan, ja turbiin on varustettu hätäpysäyksellä sekä pysäytysjarrulla turvallisuuden takaamiseksi.

Asennukset jakautuvat onshore- ja offshore-turbiineihin. Onshore-turbiinit sijaitsevat mantereella ja niiden huolto on helpompaa; offshore-turbiinit asennetaan mereen, niissä on suuremmat roottorit ja tornit sekä erityisen säänkestävä rakenne. Kokoa ajatellen roottorin halkaisija on tyypillisesti 60–150 metriä onshore, offshore usein yli 200 metriä; tornin kokonaiskorkeus on noin 80–120 metriä maalla ja 100–180 metriä merellä.

Toiminnassa tuulen nopeus ohjaa tuotantoa. Cut-in-nopeus on noin 3–4 m/s, nimellisteho saavutetaan noin 12–15 m/s ja turbiini pysähtyy noin 25 m/s tuulissa. Kapasiteettikerroin riippuu sijainnista, tyypillisesti noin 25–40 prosenttia.

Ympäristövaikutukset: tuuliturbiinit tuottavat päästöttömästi sähköä, mutta niillä voi olla melu- ja visuaalivaikutuksia sekä vaikutuksia linnustoon ja merieläimiin erityisesti offshore-ympäristöissä. Kierrätys ja materiaalien uudelleenkäyttö ovat yhä tärkeämpiä.

Tulevaisuudessa kehitys suuntaa suurempiin roottoreihin, korkeampiin torneihin ja parempaan kustannustehokkuuteen sekä maalla että merellä, mukaan lukien floating- Offshore-turbiinit.