ونڈ پاور پلانٹس

ونڈ پاور پلانٹ (HPP) ایک دوسرے سے منسلک سہولیات اور ڈھانچے کا ایک کمپلیکس ہے جو ہوا کی توانائی کو دوسری قسم کی توانائی (بجلی، مکینیکل، تھرمل، وغیرہ) میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ونڈ ٹربائن ونڈ ٹربائن کے اہم حصے کے طور پر، یہ ونڈ ٹربائن پر مشتمل ہے، ہوا کی توانائی کو بوجھ (صارف) تک پہنچانے کا ایک نظام اور خود ہوا کی توانائی کا صارف (ہر آلہ: الیکٹرک مشین جنریٹر، واٹر پمپ، ہیٹر، وغیرہ)۔

ونڈ ٹربائن ہوا کی حرکی توانائی کو ونڈ ٹربائن کی کام کرنے والی حرکت کی مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کا ایک آلہ ہے۔ ونڈ ٹربائن جو کام کرتی ہے وہ مختلف ہو سکتی ہے۔ موجودہ ونڈ ٹربائنز پر آج سرکلر روٹری موشن کو ورکنگ موشن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، دوسری قسم کی لیبر موومنٹ کے استعمال کے لیے متعدد تجاویز معلوم ہیں (بعض اوقات ان پر عمل درآمد بھی کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، دوغلا پن۔

ونڈ ٹربائن بلیڈ سسٹم (ونڈ وہیل) کا ڈیزائن مختلف ہو سکتا ہے۔جدید ونڈ ٹربائنز میں، بلیڈ سسٹم کو کراس سیکشن میں ونگ پروفائل کے ساتھ ٹھوس بلیڈ کی شکل میں بنایا جاتا ہے (بعض اوقات اس معاملے میں «بلیڈ» یا پروپیلر ونڈ ٹربائنز کی اصطلاحات استعمال کی جاتی ہیں)۔

بلیڈ کے نظام کو کامیابی سے چلانے کے لیے جانا جاتا ہے جس میں بلیڈ کے بجائے گھومنے والے سلنڈر استعمال کیے جاتے ہیں (میگنس اثر کا استعمال کرتے ہوئے)۔ لچکدار سطحوں (سل) کے ساتھ مختلف قسم کے بلیڈ پر مبنی بلیڈ سسٹم بنانے کی تجاویز ہیں۔

لہذا، بلیڈ - یہ پروپیلر کا ایک جزو ہے جو ٹارک پیدا کرتا ہے۔ آپریٹنگ سرکلر روٹری موشن کے ساتھ ونڈ ٹربائن کے بلیڈ سسٹم میں گردش کا افقی یا عمودی محور ہو سکتا ہے۔

کسی مخصوص ونڈ ٹربائن کا حساب لگاتے اور اسے ڈیزائن کرتے وقت، اس کے آپریشن کے ہوا کے حالات کے علاوہ، ونڈ ٹربائن، ساگوان کی لکڑی اور پوری ونڈ ٹربائن کی دونوں خصوصیات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ اس سلسلے میں، ونڈ ٹربائنز کو درج ذیل معیار کے مطابق درجہ بندی کیا گیا ہے۔

• پیدا ہونے والی توانائی کی قسم،

• طاقت کی سطح،

• تقرری

• درخواست کے علاقے،

• ونڈ ٹربائن کے مستقل یا متغیر رفتار آپریشن کا نشان،

• انتظام کے طریقے،

• ٹرانسمیشن سسٹم کی قسم

پیدا ہونے والی توانائی کی قسم پر منحصر ہے، تمام ونڈ پاور پلانٹس کو ہوا کی توانائی اور ہوا کی توانائی میں تقسیم کیا گیا ہے۔ الیکٹرک ونڈ ٹربائنز، بدلے میں، سرایت شدہ تنصیبات میں تقسیم ہوتی ہیں جو براہ راست یا متبادل کرنٹ بجلی پیدا کرتی ہیں۔ مکینیکل ونڈ ٹربائنز کو چلانے والی مشینوں کو چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

مقصد پر منحصر ہے، DC الیکٹرک ونڈ ٹربائنز کو ونڈ گارنٹیڈ، یوزر گارنٹیڈ پاور سپلائی، نان گارنٹیڈ پاور سپلائی میں تقسیم کیا گیا ہے۔متبادل کرنٹ کے ساتھ الیکٹرک ونڈ ٹربائنز کو خود مختار، ہائبرڈ میں تقسیم کیا گیا ہے، جو تقابلی طاقت کے الیکٹرک پاور سسٹم (مثال کے طور پر ڈیزل پلانٹ کے ساتھ)، گرڈ کے ساتھ متوازی طور پر کام کرتی ہیں، جو ایک طاقتور برقی طاقت کے نظام کے متوازی طور پر کام کرتی ہیں۔

درخواست کے علاقوں کے لحاظ سے ونڈ ٹربائنز کی درجہ بندی ان کے مقصد سے طے ہوتی ہے۔

ونڈ ٹربائن کا حساب لگاتے اور ڈیزائن کرتے وقت اور اس کے برائے نام پیرامیٹرز کا انتخاب کرتے وقت، بوجھ کی قسم (الیکٹرک جنریٹر، واٹر پمپ وغیرہ)، صارف کو ہوا سے بجلی کی ترسیل کے نظام کی قسم، بجلی کی قسم کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ نسل اور ذخیرہ کرنے کا نظام۔

ونڈ انرجی ٹرانسمیشن سسٹم مختلف آلات کا ایک متعین سیٹ ہے جو ونڈ وہیل کے شافٹ سے متعلقہ ونڈ ٹربائن مشین (صارف) کے شافٹ میں مشین کی گردشی رفتار کے ساتھ یا اس کے بغیر بجلی کی ترسیل کے لیے ہے۔ جدید ونڈ انرجی میں، توانائی کی ترسیل کا مکینیکل طریقہ اکثر استعمال ہوتا ہے۔

پاور جنریشن سسٹم الیکٹرک مشینوں کا جنریٹر اور آلات کا ایک سیٹ ہے (کنٹرول ڈیوائسز، پاور الیکٹرانکس، بیٹری، وغیرہ) بجلی کے معیاری پیرامیٹرز والے صارف سے رابطہ قائم کرنے کے لیے۔

چند واٹ سے لے کر ہزاروں کلو واٹ تک کی طاقت والی ونڈ ٹربائنیں تیار اور چلائی جاتی ہیں۔ چار گروپس ہیں: بہت کم پاور — 5 کلو واٹ سے کم، کم پاور — 5 سے 99 کلو واٹ، درمیانی پاور — 100 سے 1000 کلو واٹ تک، ہائی پاور — 1 میگاواٹ سے زیادہ۔ ہر گروپ کی ونڈ ٹربائن بنیادی طور پر ڈیزائن، فاؤنڈیشن کی قسم، ونڈ ٹربائن کی تنصیب کا طریقہ، کنٹرول سسٹم، ونڈ انرجی ٹرانسمیشن سسٹم، تنصیب کا طریقہ اور دیکھ بھال کے طریقہ کار میں ایک دوسرے سے مختلف ہوتی ہیں۔

افقی محور ونڈ ٹربائنز کی غالب تقسیم حاصل کر لی گئی ہے۔

انجیر میں۔ 1 ونڈ فارم کی تعمیر اور ونڈ فارم کا عمومی منظر دکھاتا ہے۔

چاول۔ 1. ونڈ پاور پلانٹ کا ڈیزائن: 1 — ونڈ ٹربائن (ونڈ وہیل)، 2 — ونڈ ٹربائن، 3 — جنریٹر، 4 — گیئر باکس، 5 — ٹرن ٹیبل، 6 — پیمائش کرنے والا آلہ، 7 — ونڈ ٹربائن مستول میں ونڈ ٹربائن ہوتا ہے۔ اور ایک الیکٹرک جنریٹر ونڈ ٹربائن شافٹ سے براہ راست یا گیئر باکس کے ذریعے جڑا ہوا ہے۔

ونڈ ٹربائن میں ونڈ ٹربائن اور ایک الیکٹرک جنریٹر ہوتا ہے جو ونڈ ٹربائن کے شافٹ سے براہ راست یا گیئر باکس کے ذریعے جڑا ہوتا ہے۔

ونڈ فارم (WPP) متعدد ونڈ ٹربائنوں پر مشتمل ہوتا ہے جو متوازی طور پر کام کرتے ہیں اور بجلی کے نظام کو پیدا شدہ بجلی فراہم کرتے ہیں۔

ماپنے والا آلہ ہوا کا رخ یا طاقت تبدیل ہونے پر ہوا کے سر کو موڑنے کا اشارہ دیتا ہے، اور ہوا کی طاقت کے لحاظ سے بلیڈوں کی گردش کے زاویے کو بھی ایڈجسٹ کرتا ہے۔

500، 1000، 1500، 2000، 4000 کلو واٹ کے لیے ونڈ ٹربائنز ہیں۔ 500 کلو واٹ کی ونڈ ٹربائن میں ہے: 40-110 میٹر کی اونچائی کے ساتھ ایک مستول، 15-30 ٹن کے بڑے پیمانے پر ہوا کا سر، گردش کی فریکوئنسی n = 20-200 rpm، جنریٹر روٹر کی رفتار 750- ہے۔ 1500 rpm (گئر کے ساتھ ڈرائیو) یا 20-200 rpm (براہ راست ڈرائیو)۔

ونڈ ٹربائنز میں جنریٹر کے طور پر، غیر مطابقت پذیر گلہری جنریٹر اکثر استعمال کیے جاتے ہیں، جو زیادہ وشوسنییتا، ڈیزائن کی سادگی اور کم وزن میں ہم وقت ساز سے مختلف ہوتے ہیں، جو ونڈ پاور پلانٹ کی وشوسنییتا کو بڑھانے کے لیے ضروری ہے۔

ونڈ ٹربائن خود مختار یا پاور سسٹم کے متوازی طور پر کام کر سکتی ہیں۔خود مختار آپریشن کے دوران، HP ونڈ ٹربائن کی گردش کی رفتار کو ± 50% کے اندر ریگولیٹ یا برقرار نہیں رکھا جاتا ہے، اس لیے جنریٹر کے ٹرمینلز کی فریکوئنسی اور وولٹیج مستقل نہیں ہے، یعنی پیدا ہونے والی الیکٹرک پاور ناقص معیار کی ہے، اور صارفین ایسی ونڈ ٹربائنز میں اکثر اعلیٰ معیار کی ضروریات نہیں ہوتی ہیں (بنیادی طور پر حرارتی آلات)۔ اعلیٰ معیار کی توانائی حاصل کرنے کے لیے، ریکٹیفائر، انورٹر اور بیٹری پر مشتمل سٹیبلائزر استعمال کیے جاتے ہیں۔

طاقتور ونڈ ٹربائنز پاور سسٹم کے ساتھ متوازی چلتی ہیں (تصویر 2)۔ یہ متوازی کنکشن اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ونڈ ٹربائن کی فریکوئنسی، وولٹیج اور رفتار مستقل ہے۔ جنریٹر گرڈ کو جو طاقت دیتا ہے اس کا انحصار انجن کے ٹارک پر ہوتا ہے اور اس کا تعین ہوا کی قوت سے ہوتا ہے۔

ونڈ ٹربائن کی گردش کی متغیر فریکوئنسی پر انٹرمیڈیٹ فریکوئنسی کنورٹر کے ذریعے کنکشن کے ساتھ گرڈ کے ساتھ ونڈ ٹربائن کا ممکنہ تعاون۔

جب ایک غیر مطابقت پذیر جنریٹر استعمال کیا جاتا ہے، تو ونڈ ٹربائن متغیر رفتار سے بھی کام کر سکتا ہے، اور جنریٹر نیٹ ورک کو اعلیٰ معیار کی بجلی فراہم کرتا ہے۔ جوش و خروش کے لیے، غیر مطابقت پذیر جنریٹر نیٹ ورک سے یا کسی خاص کپیسیٹر بینک سے رد عمل کی طاقت استعمال کرتا ہے، اور ہم وقت ساز جنریٹر خود اسے تخلیق کرتا ہے۔

چاول۔ 2… ایک طاقتور پاور سپلائی سسٹم کے ساتھ ونڈ پاور پلانٹ کا متوازی آپریشن: VD — ونڈ مشین، R — گیئر باکس، G — جنریٹر، V — ریکٹیفائر، I — انورٹر، U — کنٹرول یونٹ، ES — پاور سسٹم

سسٹم ونڈ پاور پلانٹس (WPP) کی خصوصیات:

1. وہ ایسی جگہوں پر واقع ہیں جہاں ہوا کی زیادہ صلاحیت موجود ہے۔

2.ان کے پاس پاور یونٹس کی گنجائش ہے: براعظمی اڈے کے لیے 1500-2000 kW اور اس سے زیادہ اور سمندری اور ساحلی اڈے کے لیے 4000-5000 kW۔

3. گلہری روٹر کے ساتھ غیر مطابقت پذیر جنریٹرز اور کم جنریٹر وولٹیج (0.50-0.69 kV) کے ساتھ ہم وقت ساز (اکثر مستقل مقناطیس جوش کے ساتھ) استعمال کیے جاتے ہیں۔

4. اسٹیشن کی کم کارکردگی — 30-40%۔

5. گرمی کے بوجھ کی کمی۔

6. اعلی تدبیر، لیکن موسمی حالات پر مکمل انحصار۔

7. آپریٹنگ ہوا کی رفتار کی حد 3.0-3.5 سے 20-25 m/s تک۔ جب ہوا کی رفتار 3.0-3.5 m/s سے کم اور 20-25 m/s سے زیادہ ہو، تو ونڈ ٹربائن گرڈ سے منقطع ہو جاتی ہیں اور غیر کام کرنے والی پوزیشن میں نصب ہو جاتی ہیں، اور جب ہوا کی رفتار بحال ہو جاتی ہے تو ونڈ ٹربائنز گرڈ سے جڑے ہوئے ہیں اور انجن موڈ میں چلنے والے جنریٹر کا استعمال کرتے ہوئے تیز ہوتے ہیں۔

8. جنریٹر وولٹیج پر برقی طاقت کے انتخاب کی کمی (سوائے اپنی ضروریات کے)۔

9. 10، 35، 110، kV کے وولٹیج پر صارفین کو بجلی کی ترسیل۔

دنیا کے بہت سے ممالک میں جدید ہوا کی توانائی توانائی کے نظام کا حصہ ہے، اور کچھ ممالک میں یہ قابل تجدید توانائی کے ذرائع پر مبنی متبادل توانائی کے اہم اجزاء میں سے ایک ہے۔ اس کے بارے میں یہاں مزید پڑھیں: دنیا میں ہوا کی توانائی کی ترقی