A szélenergiát hasznosító berendezések fejlődése

Dr. Tóth László egyetemi tanár

Schrempf Norbert PhD hallg.

Tóth Gábor PhD hallg.

SZIE Gépészmérnöki Kar

A szélről általában

A szél egyike azoknak a természeti energiaforrásoknak, amelynek szerepe az emberiség története során többször is változáson ment át. Eredetét tekintve a szélenergia tulajdonképpen szintén a Nap energiájából származik, s a keletkezési körülményei eredményeként megújuló energiaforrás.

A földfelszínt érő napsugárzás erőssége nem mindenütt egyforma. Ennek eredményeként a Földön mindig vannak olyan helyek, amelyek felett eltérő hőmérsékletű nagy légtömegek helyezkednek el. A hőmérséklet-különbég azt eredményezi, hogy a levegő sűrűségében és nyomásában is különbségek keletkeznek. A nyomáskülönbségek hatására a légkörben áramlás indul meg, s ez mindaddig fennmarad, amíg a hőmérséklet-különbségek - s ezzel természetesen a sűrűség- és nyomáskülönbségek is - ki nem egyenlítődnek. Így jönnek létre Földünkön a szelek.

A szélsebesség két fő tényezőtől függ: az egyik az, hogy mekkora légtömegek között áll fenn a hőmérséklet-különbség. A szél annál hevesebb, minél nagyobb ez a különbség, és minél nagyobb légtömegek hőmérséklete tér el egymástól.

A szelek sebessége természetesen eltérő. az enyhe légmozgástól az óránként 100 kilométeres sebességet is meghaladó, száguldó viharokig, gyakorlatilag minden szélsebesség előfordul. Ez különlegesen megnehezíti a szélenergiai berendezések tervezését és gyártását, hiszen a viharos sebességű szelek a hasznosító berendezésekben is károkat okozhatnak. Ezért a modern szélerőműveket úgy kell megszerkeszteni és megépíteni, hogy a konstrukció önműködően védelmet nyújtson a viharkárok ellen.

A szélben rejlő energia átalakítása

A különféle sebességekkel áramló levegő mozgási energiájánál fogva képes munkavégzésre. Ez a munkavégző képesség azonban a gázok áramlási törvényei alapján nem közvetlenül a kinetikus energiával, vagyis az áramló légtömegek sebességének négyzetével, hanem a sebesség harmadik hatványával arányos.

Az egy másodpercre vonatkozó mozgási energiája (a nyerhető teljesítmény optimuma):

r - a levegő sűrűsége [kg/m³],

A – a vonatkozó (pl. generátoroknál a rotor által súrolt) felület [m²],

v - a zavartalan szél sebessége [m/s].

Az erőművek teljesítménye ezért is olyan rendkívül érzékeny a szélsebesség változására. A szélenergia felhasználásával kapcsolatos további nehézség azzal függ össze, hogy a szeleknek nemcsak a sebessége, hanem az iránya is változik.

A kezdeti szélgép konstrukciók

A függőleges tengelyű szélkerék bármilyen irányú szélben egyformán dolgozik, ugyanakkor a vízszintes tengelyű, szárnylapátos szélkereket be kell állítani a szél irányába. Kezdetben is ez az elrendezés csak azokon a vidékeken vált be, ahol a szél iránya hosszú időn át nem változott lényegesen. További fejlődésre volt szükség, egy olyan elrendezésre, amelynél szélkerék könnyen beállítható lett a szélirányba. Így fejlődtek ki Németalföldön a "hollandi" és Németországban a Bock-malmok.

A függőleges tengelyű előnyösebbnek látszik. Mi az oka mégis, hogy az utóbbi szorította ki az előbbit, hogy ezekből ma már egy darab sem maradt fenn, míg a régi, szárnylapátos, vízszintes tengelyű szélmalmokból még mindig sok ezer van üzemképes állapotban. A magyarázat igen egyszerű. Ugyanazon lapátméretek (lapátkerék átmérő) mellett a vízszintes tengelyű, szárnylapátos szélkerék többszörösen nagyobb teljesítményt ad, mint a függőleges tengelyű. Ezt a hatalmas teljesítménykülönbséget még mérőeszközök nélkül is könnyen megállapíthatták, és azért döntöttek a vízszintes tengelyű csavarlapátos szerkezetű szélmalom javára.

1890-es évekig sok ezer szélmalom épült és működött Európában. A századforduló éveiben Magyarországon 700-nál is több szélmalom működött. A 19. század második felében megjelentek a gőzmalmok, amelyek már nagyobb kapacitással, de főleg kiszámíthatóbban vállalták a munkát. A szélmalmok legtöbbje ettől kezdődően pusztult el, egyrészűket lebontották másrészük a gondozás hiányában összedőlt.

A számottevő továbbfejlesztések

Az 1914-18-as világháború folyamán a repülőgépek fejlesztése révén rövid idő alatt tisztázták az áramlástani problémákat, ami a szélenergia hasznosításának kérdésében is gyors fejlődést idézett elő.

Egyik fontos területén - az ún. örvényelméletben - a magyar származású Kármán Tódor is jelentős eredményeket ért el. Az örvényelméletben elért eredmények hozzájárultak a legkisebb veszteségeket felmutató légcsavarprofilok kialakításához.

Ezek alapján világossá vált, hogy az ideális szárnyprofil önmagában nem elegendő, fontos, hogy a szárnylapátok (a légcsavarok) profilsíkja az áramlási sebességhez igazodva változó szöget zárjanak be a széliránnyal. Ezt a szöget nevezik állásszögnek. Az energia optimális hasznosítása azt is megköveteli, hogy az ideális profilú szárnyfelület állásszöge alkalmazkodjon a szélsebességhez, az áramlás sebességéhez. E feladat megoldására dolgozták ki a változtatható állásszögű szárnylapátokat.

Erőmű méretű egységek

A II. világháború után - az ötvenes években - Angliában épült két 100 kilowattos, majd Dániában (1957) egy 200 kilowattos turbinát állítottak üzembe, Franciaországban pedig egy 800 kilowattos berendezést prototipusát létesítettek. További fejlesztések során tisztázódott, hogy a szélerőművek nagyüzemi használatához múlhatatlanul szükséges a szélerőmű egységek villamos elosztóhálózatra csatlakoztatása, s így a szélerőműveknek a hálózattal szinkron periódusú árama ugyanúgy betáplálható a hálózatba, mint bármely más erőműé (pl. hő- vagy vízerőmű). A dán kereskedelmi forgalomban először 1976-ban jelentek meg a szélturbinák.

A korszerű villamos szélerőművek rendszertechnikailag alapvetően hasonlítanak más energiaforrással működő erőművekhez. Sematikusan a fő egységeket az 1. ábra szemlélteti.

A telepítéseket kezdetben egyedi, később négy-öt, majd manapság 10-50-es csoportokban végzik. A szélerőmű parkok látványa megszokottá vált a Nyugat-Európai országokban. Az 1990-es évek elejétől jelentős fejlődésnek indult a szélerőműveket gyártó ipar, és annak háttéripar is.

A tengerpartoktól a berendezések egyre inkább a szárazföldek belsejébe kívánkoztak, azokra a helyekre, ahol az energiafelhasználás is folyik. 1998-ban még 65% fölött volt a tengerpart közeli egységek részaránya, ami napjainkra megfordult, amely tendencia arra is utal, hogy a szélturbinák legújabb generációi sokkal hatékonyabban használja fel az ott rendelkezésre álló változó ún. másodosztályú szeleket.

Azek a szelek jelentősebb turbulenciával rendelkeznek és azonos szélenergia potenciálok a tengerparthoz viszonyítva csak nagyobb magasságokban érhetők el. Éppen ezért pl. sok fejlesztés irányult az oszlopok magasságának növelésére. Míg a tengerpartokon a kezdeti időszakokban 30-40 méter magas oszlopokat készítettek, ma szárazföldek belsejében 100 m-es oszlopmagasságokkal számolnak (2. ábra). Nem ritka egyes területeken a 120-140 m magas oszlopok kivitelezésének a számításba vétele is. A szárazföldi területeken az erőművek közelebb telepíthetők az ipari létesítményekhez, villamos elosztó berendezésekhez, s ennek következtében számos hálózattal kapcsolatos terhelési probléma is megoldódik. Az energia szállítási veszteségek cökkentése mellett előnyösebbek a berendezések építési, szállítási és felállítási költségei is. Ugyanakkor a szélenergia nagyobbarányú felhasználása esetén a hálózatok egyenletes terhelésének problémájával állunk szembe (pl. Dánia). Mindezen előnyök és problémák ismeretében épül napjainkban Közép Európa legnagyabb szélerőmű parkaja Ausztriában - a magyar határ közelében - Pandorf és Neusiedel térségében. E park több, mint 100 generátorból áll, és az összes teljesítmény 200 MW lesz (3. ábra).

A környezeti és gazdaságossági szempontokból kutatást jelenleg két irányban is folyik. Az egyik az ún. offshore rendszerű telepítések (3. ábra) gépeivel, amelyek a tengerpartokra, a sekély vízű tengerpartokra létesítik (kutatják a létesítés rendszerét, a kapcsolódó létesítményeket, azok kialakítását, stb. Jelenleg Irország, Dánia és Hollandia nagyvolumenű ilyen projektekkel rendelkezik. Másik irányzat a szárazföldi körülmények között magas oszlopokon nagyteljesítményű, de kisebb szélsebességeket is jól hasznosító egységek létrehozása (4., 5. és 6. ábrák). Mindkét fejlesztési irány jelentős perspektívával rendelkezik.

3. ábra

Offshore telepítés

4. ábra

Szélpark a szomszédos Ausztriában (Neusiedl térségében)

450 MWh/év energia előállítása

5. ábra

Szélerőművek mezőgazdasági területen (Hollandia)

6.ábra

Mosonszolnok (2 db 600 kW-os erőmű)

A szélerőművek szerkezeti felépítése

Alapvetően a szél kinetikai energiája mozgási vagy villamos energiára alakítható át a konvertáló berendezésekben (szélerőgépekben). A század elején és azt megelőzően a nyert mechanikai energiát közvetlenül malmok és egyéb gépek, berendezések meghajtására használták. Napjainkban elsősorban a szivattyúk hajtása jöhet számításba, amelyekkel víztárolókat töltenek fel, vagy légtartályokat feltöltő légsűrítő berendezéseket hajtanak. Az így tárolt energiát a későbbiekben fel lehet használni pl. olajmotorok, vízturbinák vagy különféle légmotorok hajtására.

A szélerőművek másik változatánál kinetikai, majd mechanikai energiát a szélerőműben villamos energiává alakítjuk át. Az előállított villamos energiatárolásnak különféle lehetőségei vannak: a leggyakoribb akkumulátoros tárolás, ismert az elektrokémiai lehetőség, vagyis hidrogén előállítása hidrolízissel majd a hidrogén tárolása, felhasználása belsőégésű motorok hajtására, fűtésre. Fejlesztés alatti megoldás, amikor ismételten elektromos energiát állítunk elő belőle üzemanyagcellák felhasználásával.

A megnevezésekkel kapcsolatosan igen eltérőek a szokások:

· Szélmotor (mechanikus energia),

· Szélerőgép (mechanikus, ritkábban villamos energia),

· Szélturbina (villamos energia),

· Szélgenerátor (villamos energia),

· Szélerőmű (villamos energia)..

Mindegyik elfogadható, hiszen lényeget, a funkciót fejezik ki, mégpedig a szélenergia átalakítását más energiaformákká. Mindenképpen hibás például a szélgép, mivel ellentétes irányú energia konverzióra utal, vagyis légmozgást, szelet hlétre, mint a ventilátor.

A lapátkerekek elhelyezés szerinti:

• függőleges, a szélirányra merőleges,
• vízszintes, a széliránnyal párhuzamos,
• vízszintes, a szélirányra merőleges tengelyű kivitelek,

A függőleges tengelyű változatok legjellemzőbb kivitelei a Savonius típusok, amelyek leginkább hasonlítanak az ősi perzsa szélmalmokhoz. Ezekre hasonlítanak a lemezes és csészés kivitelek is, de a Giromill berendezés is. Technikailag leginkább kimunkáltak a Darieus típusok, amelyeket erőművi változatban is kiviteleztek. A lapátjaik speciális kialakításúak, ún. szalaglapátok: A legjellemzőbb a parabolához hasonlít, de egyszerűbb változatok is készülnek.

Az utóbbi évtizedekben foglalkoztak olyan rendszerekkel, amelyek a ritka szélenergia besűrítése révén fejti ki energia átalakító tevékenységet. Ilyen pl. a deflektoros változat, amely nagyobb keresztmetszettől fokozatosan szűkülve gyorsítja fel a szél sebességét és a legnagyobb sebességű helyen helyezik el a turbinát. Újszerű megoldás a napenergiás változat, amelynek kifejezett nagy erőművi kivitelezésével napjainkban is foglalkoznak. Ezt gyakorlatilag igen nagy felületen elhelyezkedő napkollektor, amely a nap sugárzásából fakadó hőt hasznosítja úgy, hogy a nagy transzparens felület alatt felmelegedő levegő - a felmelegedés hatására csökkenő sűrűsége révén - a toronyban végződő napkollektorban erős, felfelé irányuló áramlásba kezd. Ez az áramlatot fokozatosan szűkítik, s ennek következtében a levegő igen nagy sebességet ér el. A legnagyobb szélsebességű ponton helyezik el a turbinát, amely villamos generátorokat hajt.

A jelenlegi korszerű berendezések vízszintes tengelyűek, s a tengelyezésük megegyezik a szél irányával (8. ábra).

8. ábra

Vizszintes tengelyű kivitelek alapváltozatai (a soklapátostól az egylapátosig)

Legegyszerűbb változatot képez az egylapátos kivitel, mely egyszerű szerkezeti kialakítást takar, viszont nagyobb berendezéseknél akadályt jelent a lapát kiegyensúlyozása (különösen nagyobb teljesítményeknél). Legjellemzőbb a 3 lapátos változat, a világ szélgenerátor állományának nagyobb hányadát jelentik.

A 3-nál többlapátos változatok általában mechanikai energia elállítására szolgálnak. Az tíznél több, soklapátos változatokat amerikai rendszerű berendezéseknek nevezik. Ezek a mezőgazdaságban használatosak, elsősorban vízszivattyúzásra.

A 9. ábrán azokat a vízhúzó változatokat mutatjuk be, amelyek jelenleg is gyártásban ill. a fejlesztés alatt vannak. Ezek közül a legnagyobb darabszámban gyártják ma is az amerikai rendszerű sűrűlapátozású szélmotorokat vízhúzási célokra.

Szélgenerátorok

Az kicsi, és a közepes különálló (un. szigetüzemű) turbinákat akkumulátor töltésre, fűtésre használják (0,5-50 kW tartományban). Ezek a villamos hálózatoktól távol eső helyeken gazdaságosság szempontjából a legsikeresebbek. Jelenleg 200 000 akkumulátortöltő szélturbina üzemel a világon.

A középesnél nagyobb- illetve a nagyméretű szélturbinák teljesítménye a 80-as évek óta 50-ről 1500-4000 kW-ra nőtt. A hálózatba kapcsolt szélgenerátorok gyakran un. szélparkokban (szélfarmon) üzemelnek.

A villamos szélturbinák felépítése ma már mind a lapátozás, mind a kapcsolódó egységek szempontjából kiforrott.

A generátor házak (gondolák) 30-120 m magas tornyokon nyernek elhelyezést. Fontos szerkezeti elemük a lapátkerekeket szélirányba beállító mechanizmus, amely függőleges tengely körül elfordítja a tornyon levő házat, és ezzel eléri, hogy a lapátkerék a mindenkori szélirányra merőlegesen álljon. A lapátkerék-agy rendszerint a főtengelyen nyugszik, s e tengelyen található a tárcsafék, a melyet a tengelykapcsoló követ, s így jut el a lapátkerék forgatónyomatéka a generátor előtti hajtóműhöz, majd a generátorhoz (10. ábra).

A szabályozó rendszer feladata, hogy illessze (kihasználhatóvá tegye) a rendelkezésre álló szélenergiát a generátorba beépített teljesítménnyel, vagyis szélirányba szabályozza a lapátkereket, a tengelye körül forgatható lapátokat a szélsebességnek, ill. a villamos terhelésnek megfelelő szöghelyzetbe hozza (Pich rendszer), működtesse a védelmi rendszert (lapátfék, tengelyfék), optimalizálja a kimenő teljesítményt, stb.

A főtengely jó minőségű edzett, ötvözött acél. A főcsapágyak rendszerint többsoros golyós, vagy görgős csapágyak. A csapágy veszi fel a széllökésekből és a lengő tömegerőkből fakadó terheléseket, s így mérséklik a hajtómű igénybevételét. A rugalmas tengelykapcsoló csillapítja a szél által lökdösött lapátkerék és a generátor váltakozó terhelése (generátoros-, motoros-, ismét generátoros-üzem, stb.) által létrejövő csavaró lengéseket, védve mind a hajtóművet, és a tengelyt az esetleges túlterhelésektől.

Részletesebben egy aszinkron generátoros szélturbina generátor házában (gondolájában) található fő szerkezeti égségeket a.10. ábra szemléltet.

A generátorházra szerelt anemometer fontos részegysége a szélerőműnek. Segítségével mérhetjük, ellenőrizhetjük a szélerőmű vagy a szélerőmű park hatásfokát, de a szabályozás és viharvédelem is a szélsebességtől függően vezérelt. Az anemométer közvetlen kapcsolatban áll a vezérlő számítógéppel. A vezérlési elvekről a későbbiekben szólunk.

Pólusváltás aszinkrongenerátornál (pl.: 4/6 pólusú) a kisebb szélsebességeknél a vezérlés a 6 pólusú rendszert működteti, nagyobb szélsebességeknél pedig átkapcsol a 4 pólusú körre, s ezzel biztosítja az optimális teljesítményt, s szinkron közeli fordulatszámot..

A generátor házba telepített folyadék hőcserélő a surlósások (csapágy, hajtómű, generátor, fék) okozta hőt szállítja el és ezzel a rendszert állandó hőmérsékleten tartja.

Egyes szélgenerátor típusok két aszinkron generátorral dolgoznak, a kisebb teljesítményű a kis szélsebességnél, a nagyobb pedig a 6-8 m/s feletti szélsebességnél kapcsolódik a rendszerre.

Vannak típusok, amelyeknél e kétgenerátoros változatot kettős tekercselést alkalmazásával oldják meg.

Az áttétel nélküli szélerőművek az utóbbi időben terjedtek el (11. ábra). Legnagyobb előnyük, hogy elmarad a mechanikai áttételben keletkező energiaveszteség és zaj, továbbá csökken a karbantartási igény. A konstrukciók általában kihasználják, hogy a szélkerék és a generátor forgórésze ugyanazon a tengelyen helyezkedik el, és ennek köszönhetően elegendő a közös tengely végein csapágyazni. A gyakorlatban közvetlen hajtású szélgenerátorként kizárólag szinkron generátorokat alkalmaznak.

A szélturbinák névleges fordulatszáma a névleges teljesítménytől függően n_n=15-60/min tartományban van. Az áttétel nélküli szinkrongenerátoroknak ez egyben a – n_n=n_1n=60f_1n/p [min¹] - névleges szinkron fordulatszáma. Ha feltételezzük, hogy a névleges fordulatszámon f_1n = 50 Hz a generátor névleges frekvenciája, akkor az n_n = 60/min fordulatszámú generátornál p = 50, az n_n = 15/min fordulatszámúnál p = 200 a póluspárok száma. A közvetlen hajtású szinkron szélgenerátorok névleges frekvenciája a gyakorlatban is f_1n»50Hz, annak ellenére, hogy frekvenciaváltós üzemben dolgoznak.

11. ábra

ENERCON E40 típus, hajtómű nélküli, sokpólusú szinkron generátorral

1- lapát, 2- lapátforgató motor, 3- burkolat, 4- tengely, 5- csapágy, 6- szélsebesség- és széliránymérő

7- alkatrész daru, 8- tengely felfogása, 9- hűtőventillátor, 10- állvány, 11- generátor forgórész, 12- generátor állórész

Minden generátor saját vezérlő programmal rendelkezik, amelynek ellenőrzése (adatok lehívása , parancsok, információk beírása) a toronyban található terminálról történik. A saját kijelzővel és billentyűzettel ellátott terminál a vezérlő szekrényben található. A vezérlést „on-line”, de rádiófrekvenciás üzemmódra is kiterjeszthetik, s így létesíthető kommunikációs kapcsolat a központi vezérlővel, vagy egyéb terminállal. A PCU többek között 3 fő kimenő paramétert vizsgál folyamatosan:

- feszültség,

- áram, és

- frekvencia

Ha bármely paraméter a megengedet értékhatáron kívülre esik, a s processzor a korrekciót nem képes megoldani, a vezérlés a generátort lekapcsolja a hálózatról, a rendszer önmagát (pl. befékezi) biztosítja és hibakód felvételével regisztrálja az eseményt.

A szélerőműveket villám- és rövidzárlati védelemmel is ellátják. A villámcsapás levezetése céljából, pl. az üvegszálbetétes kompozit műgyanta lapátoknál a lapát homlokrészében alumínium lemezcsíkot építenek be, s a ház burkolatához a villamos csatlakozást csúszó kefepár biztosítja.

A 2-4 lapátos gyors járású szélmotoroknál a szárnylapátok kialakítása általában konvex (A), ritkábban aszimmetrikus bikonvex (B) jellegű (12. ábra).

12. ábra

A gyorsjárású szélmotorok szárnylapátai

Ezek a profilok már igen jó aerodinamikai hatásfokkal működnek.

A lapát biztonsági rendszeréhez egy aerodinamikus fék tartozik, amely a szárnylapátok végén, vagy oldalán helyezkedik el, de hidraulikus fék is védi a főtengelyen (13. ábra).

13. ábra

Aerodinamikus fék a lapátvégeken és a lapátok oldalán

A lapátkereket, a főtengelyt, a nyomatékváltót és az oszlopot szilárdsági szempontokból a nagy széllökésekre méretezik. A főtengely közel merőleges az oszlop szimmetriatengelyéhez képest, s ezáltal a szélirány követésekor a tornyon hajlító és csavaró igénybevételek jelentkeznek.

A fékrendszer általában két-, vagy háromlépcsős. A fordulatszám beállító, ill. túlpörgés elleni fékezéseket normál üzemben a lapátkerék végzi (pitch- (14. ábra) , vagy stall-rendszer), de szabályozó fékezések a generátor terhelésével is eszközölhetők. Kizárólag vészhelyzetben történik teljes erejű fékezés, pl. a lapátvég befordítása (13. ábra), vagy a tengely fékezése a tárcsafékkel.

14. ábra

Pitch mechanizmus lapátonkénti hajtóműves aszinkron motorokkal

(Enercon 65 típus)

A széllökések 5 – 10-szer nagyobbak lehetnek mint az átlagos szélsebesség. Ilyenkor az állványban és a rögzítő-szerkezetekben fellépő feszültségek 25-szörösére növekszenek, mint ami a statikus állapotban fennáll. Dinamikai szempontból a háromlapátos konstrukció a leginkább kiegyensúlyozott.

A tartószerkezetre a lapátkerék terheléséből fakadóan hajlító, csavaró és vibrációs terhelés hat.

Az üvegszálas poliészter a legelterjedtebben használt lapát anyag, de egyre jobban terjednek a nagyon jó tulajdonságokkal rendelkező a szénszál erősítésű műanyagok.

A lapátok tervezésnél fokozottan kerülni kell a nagyarányú keresztmetszeti átmeneteket (kisebb rádiuszokat).

A környezeti hatások közül legjellemzőbbek: a korrodáló savas esők és a por koptató hatása. Az utóbbi a hosszú szárnylapátoknál a lapátvégeken a legvalószínűbb, ahol a sebessége elérheti a 100 m/s-ot is. A rotort a vezérlő rendszere irányítja a szél irányába (15. ábra). A gépház általában 3 teljes körbefordulásra képes. Egy passzív fékberendezés védi az esetleges túlfordulástól . Ha a fék mégis üzembe lép, akkor leállítja a turbinát, és automatikusa visszafordítja a gondolát.

15. ábra

Szélirányba forgatás

1-vezérlés, 2-fogaskoszoru, 3-meghajtó motor

A szélerőmű automatikusan üzemel mindenfajta szélviszony mellett. Ha a szélsebesség eléri a 2,5-3 m/s értéket a generátor automatikusan bekapcsol. A kétgenerátoros kiviteleknél a kis generátor fokozat 5-7 m/s -os szélsebességig működik. A fő generátorok általában 15-25 m/s-os szélsebességig működnek. Ekkor működésbe lép a teljesítmény leszabályozás. Ami történhet a lapátvégekkel, ill. alapátok aerodinamikai fékhatásával (Stall), vagy a lapát teljes elfordításával (Pitch). A tengelyfékkel rögzítik a már leállt szélturbinát. Amennyiben a szélsebesség a megengedett határ alá kerül, úgy a turbina automatikusan újra bekapcsol.

A leggyakrabban alkalmazott felhasználás a villamos áram közcélú elosztóhálózatra való rátáplálása. A szigetüzem, a kisfogyasztók (háztartások, esetleg kisüzemek) lehetősége.

Az ipari méretű villamosenergia-termelés szélenergiából azt jelenti, hogy a megtermelt energiát rátápláljuk a közcélú elosztóhálózatra, ezzel a szélerőmű szerves része lesz a hálózatot tápláló erőműrendszernek.