Πως ξεκίνησαν οι ανεμογεννήτριες

Το 1982, αρκετές εκατοντάδες κατοικίες στην Πολιτεία της Ουάσινγκτον (Η.Π.Α) φωτίστηκαν χάρη στην ηλεκτρική ενέργεια που παρήχθη από τον άνεμο.
Τότε δημιουργήθηκε η πρώτη μονάδα για την εμπορική εκμετάλλευση της δύναμης του ανέμου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Παρά το γεγονός ότι ο ανεμόμυλος θεωρούνταν ήδη ξεπερασμένος μετά τη βιομηχανική επανάσταση, το 1890 στη Δανία έγινε μια πρώτη προσπάθεια παραγωγής ηλεκτρισμού με αιολικούς στροβίλους. Ωστόσο, η χρήση του ανεμόμυλου για την παραγωγή ηλεκτρισμού με την κίνηση του αέρα, ξεκινάει στο πρώτο μισό του 20ου αι.. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, στο πλαίσιο του προγράμματος εξηλεκτρισμού της υπαίθρου της δεκαετίας του ’30, η χρήση των μικρών γεννητριών αέρα (που ονομάστηκαν ανεμογεννήτριες) επεκτάθηκε πολύ γρήγορα, σε σημείο που αυτές οι μηχανές, από τις οποίες φαίνεται πως κατασκευάστηκαν 6 εκατομμύρια κομμάτια, έγιναν χαρακτηριστικά αντικείμενα του τοπίου των αγροτικών περιοχών στις οποίες δεν έφτανε το ηλεκτρικό δίκτυο. Ο ανελέητος ανταγωνισμός του πετρελαίου, που ήταν διαθέσιμο εκείνα τα χρόνια σε χαμηλό κόστος, είχε σαν αποτέλεσμα την εγκατάλειψη των προγραμμάτων ανάπτυξης της τεχνολογίας για την παραγωγή ενέργειας, που οφειλόταν στην δράση του αέρα. Όλα αυτά μέχρι την πρώτη ενεργειακή κρίση του 1973, χρονιά κατά την οποία η μεγάλη άνοδος της τιμής του πετρελαίου, καθώς και η αυξανόμενη ευαισθητοποίηση σε σχέση με το περιβάλλον, ανανέωσαν το ενδιαφέρον για την αιολική ενέργεια.
Σήμερα οι αιολικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας έχουν φτάσει σε ένα πολύ καλό επίπεδο τεχνολογικής ωριμότητας, σε τέτοιο βαθμό ώστε να γίνουν ανταγωνιστικοί σε σχέση με άλλους τύπους σταθμών παραγωγής ηλεκτρισμού, τουλάχιστον στις περιοχές που φυσάει αρκετός άνεμος. Στην εποχή μας, σε όλες τις βιομηχανοποιημένες χώρες συνεχίζονται οι πειραματισμοί με καινούργια υλικά και η κατασκευή πρωτότυπων γεννητριών αιολικών στροβίλων, ώστε να βελτιωθούν οι αποδόσεις και να αυξηθεί η αξιοπιστία των αιολικών σταθμών.
Οι ανεμογεννήτριες είναι εξειδικευμένες μηχανές με ένα ή περισσότερα αεροδυναμικά πτερύγια (ή έλικες), κατασκευασμένα με κατάλληλα υλικά για να αντέχουν σε εντάσεις που συγκρίνονται με τις δυνάμεις στις οποίες υπόκεινται τα αεροπλάνα. Οι άκρες των πτερυγίων μπορούν να πετύχουν ταχύτητες 5 φορές μεγαλύτερες από τις ταχύτητες του ανέμου, με συνέπεια στις περιπτώσεις καταιγίδων ή ακανόνιστων ριπών αέρα, οι έλικες να φθάνουν σε ταχύτητες που πλησιάζουν τις υπερηχητικές. Σε κάθε περίπτωση, οι ανεμογεννήτριες είναι εξοπλισμένες με αυτόματες διατάξεις επιβράδυνσης των πτερυγίων για να μην προκαλούνται ζημιές σ’ αυτά.
Οι αιολικές γεννήτριες χωρίζονται σε δύο μεγάλες οικογένειες, ανάλογα με το αν το στροφείο (το περιστρεφόμενο μέρος, που αποτελείται από την πλήμνη στην οποία συναρμολογούνται οι έλικες και από τις ίδιες τις έλικες) είναι παράλληλος ή κάθετος στην διεύθυνση του ανέμου. Στην πρώτη περίπτωση ονομάζονται οριζοντίου άξονα ενώ στη δεύτερη περίπτωση μιλάμε για ανεμογεννήτριες κατακόρυφου άξονα (αυτού του τύπου είναι τα όργανα που χρησιμοποιούνται στη Μετεωρολογία για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου).
Οι μηχανές οριζοντίου άξονα χρειάζονται πολύπλοκα συστήματα ελέγχου της έντασης και της συχνότητας και έχουν μεγαλύτερη αεροδυναμική απόδοση. Γι’ αυτό το λόγο είναι οι μηχανές που χρησιμοποιούνται περισσότερο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μηχανές κατακόρυφου άξονα, αντίθετα, προσαρμόζονται καλύτερα ώστε να εκμεταλλεύονται ανέμους μεταβλητής διεύθυνσης και είναι λιγότερο εξειδικευμένες.
Οι ανεμογεννήτριες προσφέρουν μεγάλη ποικιλία στα μεγέθη, σε σχέση με τις διαφορετικές διαθέσιμες τιμές ισχύος. Έχουμε μικρής ισχύος μηχανές από τα 2.000 ως τα 10.000 βατ (W) -δηλαδή 10 κιλοβάτ (kW)-, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την τροφοδότηση μεμονωμένων χρηστών και είναι εξοπλισμένες με συστήματα συσσώρευσης ηλεκτρικής ενέργειας για τις περιόδους που δεν φυσάει άνεμος, αλλά και μηχανές μεγαλύτερης ισχύος, που μπορούν να συνδεθούν εν σειρά και να σχηματίσουν πραγματικούς αιολικούς σταθμούς, ακόμα και πολλών μεγαβάτ (MW) -δηλαδή πολλών εκατομμυρίων βατ- και να συνδεθούν στο ηλεκτρικό δίκτυο.
Οι διαστάσεις των σύγχρονων ανεμογεννητριών είναι αξιοσημείωτες: μια μηχανή των 200 kW, που τοποθετείται σε ένα πύργο στήριξης ύψους 30 μέτρων, γυρίζει ένα στροφείο (ρότορα) διαμέτρου 35 μέτρων περίπου. Για μεγαλύτερες μηχανές, οι πύργοι στήριξης μπορούν να φθάσουν τα 80 μέτρα ύψος, με στροφεία των 80-100 μέτρων. Το βασικό μειονέκτημα των αιολικών σταθμών είναι το μέγεθός τους σε σχέση με την παραγωγή ηλεκτρισμού. Χρειάζονται πολύ εκτεταμένες εκτάσεις ώστε να επιτευχθεί μια αξιόλογη ισχύς. Επιπλέον η κατανομή των αιολικών σταθμών δεν μπορεί να είναι ομοιογενής και συνεχής στο έδαφος, από τη στιγμή που οι γεννήτριες αιολικών στροβίλων χρειάζονται περιοχές, στις οποίες ο άνεμος πρέπει να φυσάει με μέση ταχύτητα τουλάχιστον 21 χλμ./ώρα. Παρόλα αυτά, η παραγωγή έστω και μετρίων ποσοτήτων ηλεκτρισμού από αιολική πηγή παρατηρείται τώρα πια σε όλες τις βιομηχανοποιημένες χώρες. Στην Καλιφόρνια και τη Δανία έχει ήδη αναπτυχθεί σε αξιόλογο βαθμό: στην Σκανδιναβική χώρα για παράδειγμα, η παραγωγή ηλεκτρισμού από αιολικές πηγές φθάνει το 20% της συνολικής παραγωγής. Όμως, οι ευνοϊκές περιβαλλοντικές συνθήκες, σε ότι αφορά τον άνεμο, της Καλιφόρνιας και της Δανίας δεν συναντώνται σε όλες τις βιομηχανοποιημένες χώρες. Αντιθέτως, το κύριο πλεονέκτημα των αιολικών εγκαταστάσεων είναι πως η επίδρασή τους στο περιβάλλον είναι ελάχιστη, αν και προκαλούν κάποια παρενόχληση εξαιτίας του θορύβου που οφείλεται στη λειτουργία τους και των πιθανών ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών.



http://greenenergyforus.blogspot.com/2011/03/blog-post_21.html