หลักการผลิตพลังงานลม

การแปลงพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานจลน์เชิงกล แล้วเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานจลน์ไฟฟ้า เรียกว่า การผลิตพลังงานลมหลักการของการผลิตพลังงานลมคือการใช้พลังงานลมเพื่อขับเคลื่อนใบพัดของกังหันลมให้หมุน แล้วเพิ่มความเร็วของการหมุนผ่านเครื่องยนต์บูสเตอร์เพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าตามเทคโนโลยีกังหันลมปัจจุบัน ความเร็วลมเบาประมาณ 3 เมตรต่อวินาที (ระดับลมเบา) สามารถเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้าได้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมกำลังเป็นกระแสนิยมไปทั่วโลก เนื่องจากไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง และไม่ก่อให้เกิดรังสีหรือมลพิษทางอากาศ

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานลมเรียกว่ากังหันลมกังหันลมประเภทนี้โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็นสามส่วน ได้แก่ กังหันลม (รวมถึงหางเสือ) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และหอคอยเหล็ก(โดยทั่วไปแล้วโรงไฟฟ้าพลังงานลมขนาดใหญ่จะไม่มีหางเสือ และโดยทั่วไปแล้วจะมีหางเสือขนาดเล็ก (รวมถึงรุ่นครัวเรือนด้วย) เท่านั้น)

กังหันลมเป็นส่วนประกอบสำคัญที่เปลี่ยนพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานกล ประกอบด้วยใบพัดรูปใบพัดสองใบ (หรือมากกว่า)เมื่อลมพัดเข้าหาใบพัด พลังแอโรไดนามิกที่สร้างขึ้นบนใบพัดจะขับเคลื่อนล้อลมให้หมุนวัสดุของใบมีดต้องการความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา ปัจจุบันส่วนใหญ่ทำจากไฟเบอร์กลาสหรือวัสดุผสมอื่นๆ (เช่น คาร์บอนไฟเบอร์)(ยังคงมีกังหันลมแนวตั้ง ใบพัดหมุนรูปตัว S ฯลฯ ซึ่งมีหน้าที่เหมือนกับใบพัดทั่วไป)

เนื่องจากความเร็วในการหมุนของกังหันลมค่อนข้างต่ำและการเปลี่ยนแปลงขนาดและทิศทางของลมบ่อยครั้ง ความเร็วในการหมุนจึงไม่เสถียรดังนั้นก่อนที่จะขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จำเป็นต้องติดกระปุกเกียร์ที่เพิ่มความเร็วให้กับความเร็วที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แล้วจึงเพิ่มกลไกควบคุมความเร็วเพื่อรักษาความเร็วให้คงที่ก่อนที่จะเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้ล้อลมอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางลมเสมอเพื่อให้ได้กำลังสูงสุด จำเป็นต้องติดตั้งหางเสือที่คล้ายกับใบพัดสภาพอากาศด้านหลังล้อลมด้วย

หอคอยเหล็กเป็นโครงสร้างที่รองรับกังหันลม หางเสือ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยทั่วไปจะสร้างให้ค่อนข้างสูงเพื่อให้ได้แรงลมที่มากขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงเพียงพอด้วยความสูงของหอคอยเหล็กขึ้นอยู่กับผลกระทบของสิ่งกีดขวางบนพื้นที่มีต่อความเร็วลมและเส้นผ่านศูนย์กลางของกังหันลม โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 6 ถึง 20 เมตร