पवन ऊर्जा पृथ्वी पर सबसे व्यवहार्य स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में से एक बन गई है।कई वर्षों तक, हमारी अधिकांश बिजली कोयला, तेल और अन्य जीवाश्म ईंधन से आती थी।हालाँकि, इन संसाधनों से ऊर्जा बनाने से हमारे पर्यावरण को गंभीर नुकसान होता है और हवा, भूमि और पानी प्रदूषित होते हैं।इस मान्यता ने कई लोगों को समाधान के रूप में हरित ऊर्जा की ओर रुख करने के लिए प्रेरित किया है।इसलिए, नवीकरणीय ऊर्जा कई कारणों से बहुत महत्वपूर्ण है, जिनमें शामिल हैं:
-सकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव
- नौकरियाँ और अन्य आर्थिक लाभ
-सार्वजनिक स्वास्थ्य में सुधार
-एक विशाल और अटूट ऊर्जा आपूर्ति
-एक अधिक विश्वसनीय और लचीली ऊर्जा प्रणाली
1831 में माइकल फैराडे ने पहला विद्युत चुम्बकीय जनरेटर बनाया।उन्होंने पता लगाया कि जब किसी कंडक्टर को चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से घुमाया जाता है तो उसमें विद्युत धारा पैदा की जा सकती है।लगभग 200 साल बाद, चुम्बक और चुंबकीय क्षेत्र आधुनिक विद्युत ऊर्जा उत्पादन में अभिन्न भूमिका निभा रहे हैं।इंजीनियर 21वीं सदी की समस्याओं को हल करने के लिए नए डिजाइनों के साथ फैराडे के आविष्कारों पर काम करना जारी रख रहे हैं।
अत्यधिक जटिल मशीनरी माने जाने वाले पवन टरबाइन नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र में तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं।इसके अलावा, टरबाइन का प्रत्येक भाग इसके कार्य करने और पवन ऊर्जा ग्रहण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।सबसे सरल रूप में, पवन टरबाइन कैसे काम करते हैं:
-तेज़ हवाएँ ब्लेड को मोड़ देती हैं
-पंखे के ब्लेड केंद्र में एक मुख्य चैनल से जुड़े हुए हैं
-उस शाफ्ट से जुड़ा जनरेटर उस गति को बिजली में परिवर्तित करता है
दुनिया के कुछ सबसे बड़े पवन टर्बाइनों में स्थायी चुंबक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट, जैसे शक्तिशाली नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन मैग्नेट, का उपयोग कुछ पवन-टरबाइन डिजाइनों में लागत कम करने, विश्वसनीयता में सुधार करने और महंगे और चल रहे रखरखाव की आवश्यकता को कम करने के लिए किया गया है।इसके अतिरिक्त, हाल के वर्षों में नई, नवीन प्रौद्योगिकियों के विकास ने इंजीनियरों को पवन टर्बाइनों में स्थायी चुंबक जनरेटर (पीएमजी) सिस्टम का उपयोग करने के लिए प्रेरित किया है।इसलिए, इसने गियरबॉक्स की आवश्यकता को समाप्त कर दिया है, जिससे स्थायी मैग्नेट सिस्टम अधिक लागत-कुशल, विश्वसनीय और कम रखरखाव वाला साबित हुआ है।चुंबकीय क्षेत्र उत्सर्जित करने के लिए बिजली की आवश्यकता के बजाय, बड़े नियोडिमियम मैग्नेट का उपयोग स्वयं का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।इसके अलावा, इससे पिछले जनरेटरों में उपयोग किए जाने वाले भागों की आवश्यकता समाप्त हो गई है, जबकि ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक हवा की गति कम हो गई है।
एक स्थायी चुंबक तुल्यकालिक जनरेटर एक वैकल्पिक प्रकार का पवन-टरबाइन जनरेटर है।इंडक्शन जनरेटर के विपरीत, ये जनरेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट के बजाय मजबूत दुर्लभ-पृथ्वी मैग्नेट के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करते हैं।चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए उन्हें स्लिप रिंग या बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है।उन्हें कम गति पर संचालित किया जा सकता है, जो उन्हें सीधे टरबाइन शाफ्ट द्वारा संचालित करने की अनुमति देता है और इसलिए, गियरबॉक्स की आवश्यकता नहीं होती है।इससे पवन-टरबाइन नैकेल का वजन कम हो जाता है और इसका मतलब है कि टावरों का उत्पादन कम लागत पर किया जा सकता है।गियरबॉक्स के ख़त्म होने से विश्वसनीयता में सुधार, रखरखाव की लागत में कमी और दक्षता में सुधार हुआ है।डिज़ाइनरों को पवन टर्बाइनों से यांत्रिक गियरबॉक्स हटाने की अनुमति देने वाली मैग्नेट की क्षमता यह दर्शाती है कि आधुनिक पवन टर्बाइनों में परिचालन और आर्थिक दोनों समस्याओं को हल करने में मैग्नेट का अभिनव तरीके से उपयोग कैसे किया जा सकता है।
पवन टरबाइन उद्योग तीन मुख्य कारणों से दुर्लभ पृथ्वी चुम्बकों को प्राथमिकता देता है:
-स्थायी चुंबक जनरेटर को चुंबकीय क्षेत्र आरंभ करने के लिए किसी बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है
-स्वयं-उत्तेजना का मतलब यह भी है कि अन्य कार्यों के लिए बैटरी या कैपेसिटर का एक बैंक छोटा हो सकता है
-यह डिज़ाइन बिजली के नुकसान को कम करता है
इसके अतिरिक्त, उच्च-ऊर्जा घनत्व वाले स्थायी चुंबक जनरेटर की पेशकश के कारण, तांबे की वाइंडिंग से जुड़े कुछ वजन के साथ-साथ खराब इन्सुलेशन और शॉर्टिंग की समस्याएं भी समाप्त हो जाती हैं।
पवन ऊर्जा आज उपयोगिता क्षेत्र में ऊर्जा के सबसे तेजी से बढ़ते स्रोतों में से एक है।
पवन ऊर्जा के स्वच्छ, सुरक्षित, अधिक कुशल और आर्थिक रूप से व्यवहार्य स्रोत का उत्पादन करने के लिए पवन टरबाइनों में चुंबकों का उपयोग करने के भारी लाभ हमारे ग्रह, जनसंख्या और हमारे रहने और काम करने के तरीके पर बहुत सकारात्मक प्रभाव डालते हैं।
पवन एक स्वच्छ और नवीकरणीय ईंधन स्रोत है जिसका उपयोग विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में किया जा सकता है।जलवायु परिवर्तन की दर को धीमा करने के लिए राज्यों और देशों को नवीकरणीय पोर्टफोलियो मानकों और उत्सर्जन लक्ष्यों को पूरा करने में मदद करने के लिए पवन टर्बाइनों का उपयोग अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ किया जा सकता है।पवन टरबाइन कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य हानिकारक ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, जो पवन-संचालित ऊर्जा को जीवाश्म ईंधन-आधारित स्रोतों की तुलना में पर्यावरण के लिए बेहतर बनाता है।
ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के अलावा, पवन ऊर्जा पारंपरिक बिजली उत्पादन स्रोतों पर अतिरिक्त लाभ प्रदान करती है।परमाणु, कोयला और प्राकृतिक गैस बिजली संयंत्र बिजली के उत्पादन में आश्चर्यजनक रूप से बड़ी मात्रा में पानी का उपयोग करते हैं।इस प्रकार के बिजली संयंत्रों में, पानी का उपयोग भाप बनाने, उत्सर्जन को नियंत्रित करने या ठंडा करने के उद्देश्यों के लिए किया जाता है।इस जल का अधिकांश भाग अंततः संघनन के रूप में वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।इसके विपरीत, पवन टर्बाइनों को बिजली उत्पादन के लिए पानी की आवश्यकता नहीं होती है।इसलिए शुष्क क्षेत्रों में जहां पानी की उपलब्धता सीमित है, पवन फार्मों का मूल्य तेजी से बढ़ जाता है।
शायद पवन ऊर्जा का एक स्पष्ट लेकिन महत्वपूर्ण लाभ यह है कि ईंधन स्रोत अनिवार्य रूप से मुफ़्त है और स्थानीय रूप से प्राप्त किया जाता है।इसके विपरीत, जीवाश्म ईंधन की ईंधन लागत एक बिजली संयंत्र के लिए सबसे बड़ी परिचालन लागत में से एक हो सकती है और इसे विदेशी आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त करने की आवश्यकता हो सकती है जो बाधित आपूर्ति श्रृंखलाओं पर निर्भरता पैदा कर सकती है और भू-राजनीतिक संघर्षों से प्रभावित हो सकती है।इसका मतलब है कि पवन ऊर्जा देशों को अधिक ऊर्जा स्वतंत्र बनने में मदद कर सकती है और जीवाश्म ईंधन में कीमतों में उतार-चढ़ाव के जोखिम को कम कर सकती है।
कोयला या प्राकृतिक गैस जैसे सीमित ईंधन स्रोतों के विपरीत, पवन एक स्थायी ऊर्जा स्रोत है जिसे बिजली उत्पन्न करने के लिए जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है।हवा वायुमंडल में तापमान और दबाव के अंतर से उत्पन्न होती है और यह सूर्य द्वारा पृथ्वी की सतह को गर्म करने का परिणाम है।ईंधन स्रोत के रूप में, हवा ऊर्जा की असीमित आपूर्ति प्रदान करती है और जब तक सूर्य चमकता रहेगा, हवा चलती रहेगी।