풍력 터빈이란?

풍력 터빈은 바람의 에너지를 기계 에너지로 변환하는 대형 회전 장치입니다. 이 기계 에너지는 큰 바퀴를 돌려 곡물을 분쇄하는 것과 같은 간단한 기계 작업에 사용될 수 있으며,이 경우 풍력 터빈을 풍차라고합니다. 또한 근처의 애플리케이션을 위해 또는 고압선을 통해 중앙 스위칭 스테이션으로 전송 된 후이를 풍력 발전기라고하는 전기 에너지 공급원으로 사용할 수 있습니다.

풍력 터빈은 수세기 동안 풍차 형태로 사용되어 왔습니다. 세계의 많은 지역에서 여전히 곡물을 갈아서 물을 펌핑하기 위해 터빈을 광범위하게 사용합니다. 풍차는 전기 펌프에 접근 할 수없는 사람들이 지하수보다 깊숙한 곳에서 물을 얻을 수있게하여 깨끗한 물에 접근하고 수 인성 질병으로부터 보호합니다.

최근, 발전기로서의 풍력 터빈은 전 세계적으로 중요한 발전 원으로서 사용되기 시작했다. 전 세계적으로 화석 연료 에너지에서 지속 가능한 형태의 에너지로 이동함에 따라 풍력 발전이 중요한 역할을 해왔습니다. 상대적으로 저렴하고 세계 여러 지역에서 사용할 수 있으며 매우 효율적입니다. 풍력 발전기에 대한 환경 문제가 있지만 일반적으로 미미하고 풍력 에너지를 사용하여 전 세계적으로 120 기가 와트 (GW) 이상의 전기가 생산됩니다.

터빈 자체는 수평 축 풍력 터빈 (HAWT)과 수직 축 풍력 터빈 (VAWT)의 두 가지 그룹으로 분리 될 수 있습니다. 사람들은 익숙한 풍차 설계를 기반으로 HAWT를 보게됩니다. 현대 HAWT는 일반적으로 거대한 탑의 꼭대기에 3 날로되어있어 바람의 전단력이 훨씬 높은 고도로 올라갑니다.

대부분의 HAWT는 컴퓨터에 의해 자동으로 바람으로 바뀌어 바람이 무엇이든 최대한 활용하도록 제어됩니다. HAWT는 블레이드가 항상 바람에 수직으로 움직이기 때문에 어떤 종류의 역 추적도 필요하지 않습니다. 결과적으로, 그들이 회전하는 전체 시간은 VAWT와 달리 전기를 생산하고 있습니다. 그러나 HAWT는 엄청나게 비싸기 때문에 운송 비용이 엄청나게 비싸며, 총 비용의 20 %가 운송에만 소비되는 것이 일반적입니다. 또한, 높이는 미적으로 불쾌감을 줄 수 있으며 설치는 어렵고 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 프로세스입니다.

반면에 VAWT (수직 축 풍력 터빈)는 회전축이 공기에 똑바로 붙어 있고 바람을 잡아 전체 샤프트를 돌리는 포일이 있습니다. 가장 일반적인 유형은 Darrieus 풍력 터빈으로, 대략 큰 달걀처럼 보입니다. VAWT는 높이가 훨씬 적고 운송 및 설치 비용이 훨씬 저렴하며 HAWT보다 풍속이 훨씬 느린 전기를 생산할 수 있습니다. 그러나 전체 효율성은 HAWT의 약 50 %이며,지면보다 낮기 때문에 풍속이 훨씬 낮은 경향이 있습니다.

전 세계 대부분의 터빈을 구성하는 두 가지 주요 유형의 풍력 터빈 외에도 여러 가지 비표준 설계도 있습니다. 이들은 에어로 게 네이터 또는 덕트 로터 터빈과 같은 HAWT 또는 VAWT의 변형 인 경향이있다. 자기 부상 풍력 터빈 및 공중 풍력 터빈과 같은 낯선 변형조차도 제안되었고 어떤 경우에는 실험되었습니다. 그러나 대부분의 대체 설계는 아직 널리 상업적으로 수용되지 않았습니다.