Hva er en vindturbin?
En vindturbin er et stort roterende apparat som konverterer vindens energi til mekanisk energi. Denne mekaniske energien kan deretter brukes til enkle mekaniske oppgaver, for eksempel å dreie store hjul for å slipe korn, i så fall blir vindturbinen referert til som en vindmølle. Den kan også brukes som en kilde til elektrisk energi, enten til en nærliggende applikasjon, eller etter å ha blitt overført via høyspenningslinjer til en sentral koblingsstasjon, i hvilket tilfelle det blir referert til som en vindgenerator.
Vindmøllen har vært i bruk i århundrer i vindmølleform. Mange deler av verden bruker fortsatt turbiner mye for å slipe korn og pumpe vann. Vindmøller lar mennesker uten tilgang til elektriske pumper få vann fra dypt under grunnvannsnivået, noe som bidrar til å sikre tilgang til rent vann og for å beskytte mot vannbårne sykdommer.
De siste årene har vindmøllen som elektrisk generator begynt å bli brukt som en betydelig kilde til kraftproduksjon over hele verden. I den globale bevegelsen fra fossil brennstoff til mer bærekraftige energiformer, har vindkraft blitt en viktig aktør. Det er relativt rimelig, kan brukes i mange forskjellige regioner i verden, og kan være ganske effektivt. Selv om det er noen miljøhensyn over vindgeneratorer, er de generelt mindre, og mer enn 120 gigawatt (GW) elektrisitet produseres over hele verden gjennom bruk av vindenergi.
Turbiner i seg selv kan deles i to forskjellige grupper: vindmøller med horisontal akse (HAWT) og vindmøller med vertikal akse (VAWT). De fleste turbiner folk er vant til å se er HAWT-er, basert på den kjente vindmølle-designen. Moderne HAWT-er er vanligvis treblader på toppen av enorme tårn for å bringe dem til en høyde der vindskjæringen er mye høyere.
De fleste HAWT-er styres av datamaskiner for automatisk å slå i vinden, for å få mest mulig ut av uansett vind. HAWTs krever ikke noen form for backtracking, siden knivene deres alltid beveger seg vinkelrett på vinden. Som et resultat produserer de strøm hele tiden når de roterer, i motsetning til VAWT-er. Imidlertid er HAWT-er utrolig dyre å transportere, siden de er enorme, og det er vanlig at 20% av den totale kostnaden blir brukt på transport alene. I tillegg kan høyden deres gjøre dem estetisk misfornøyde, og installasjonen er en vanskelig, kostbar og tidkrevende prosess.
En vertikalakse vindturbin (VAWT) derimot har rotasjonsakselen som stikker rett opp i luften, med folier som fanger vinden og snur hele akselen. Den vanligste typen som sees er Darrieus vindturbin, som ser omtrent ut som en stor eggbeater. VAWT krever mye mindre høyde, og er mye rimeligere å transportere og installere, og er i stand til å produsere strøm med mye lavere vindhastigheter enn HAWT. Deres samlede effektivitet er imidlertid omtrent 50% av HAWT-er, og fordi de er lavere til bakken, har de en tendens til å oppleve mye lavere vindstyrke.
I tillegg til de to hovedtypene av vindmølle, som utgjør det store flertallet av turbiner i verden, er det en rekke ikke-standard design. Dette har en tendens til å være varianter av HAWT eller VAWT, for eksempel aerogeneratoren, eller kanalisert rotorturbin. Til og med fremmede varianter, for eksempel magnetisk levitasjonsvindturbin og luftbåren vindturbin, er også blitt foreslått og i noen tilfeller eksperimentert med. De fleste alternative design har imidlertid ennå ikke sett en bred kommersiell aksept.