Energie im Wind stammt aus der ungleichmäßigen solaren Erwärmung der Atmosphäre. Die Nutzung des Windes zur Energiegewinnung geht auf die frühesten Segelschiffe zurück. An Land wendeten Windmühlen das Prinzip der Segel auf eine rotierende Welle an, um die mechanische Energie des Windes zur Bereitstellung mechanischer Leistung zu gewinnen. Kleine Windmühlen auf Farmen treiben Wasserpumpen an, und einige wurden mit Autogeneratoren gekoppelt, um auf dem Bauernhof Strom zu erzeugen, bevor das elektrische Verteilungsnetz gebaut wurde. Jetzt liefern riesige Windkraftanlagen Strom für dieses Netz.
Wie moderne Windkraftanlagen funktionieren
Zu den Grundkomponenten einer modernen Windkraftanlage gehören die Rotorblätter, die auf einer langsam laufenden Welle montiert sind, und ein Getriebe, das die langsam drehende Welle mit einer schnell laufenden Welle verbindet, die einen Generator dreht. Eine Bremse schützt das System bei Windgeschwindigkeiten über 88 Stundenkilometer (55 Meilen pro Stunde) vor zu hoher Geschwindigkeit. Es gibt keine eigentliche Turbine. Die Anlage steht auf einem hohen Turm mit einem "
So messen Sie die Erzeugungskapazität
Die Größe der Windturbinen variiert je nach Anwendung und reicht von Einfamilienhäusern bis hin zu Turbinen im Versorgungsmaßstab, die in Windparks angeordnet sind. Die Stiftung Windenergie erklärt, wie sich die Erzeugungskapazität mit den Quadratmetern der überstrichenen Fläche ändert durch die Rotoren, durch Windgeschwindigkeiten und sogar durch die Dichte der Luft aufgrund von Temperaturschwankungen und Höhe. Die im Wind verfügbare Energie wächst um das Dreifache der Geschwindigkeit – das heißt, eine zweifache Erhöhung der Windgeschwindigkeit ergibt die achtfache Leistung. Das genaueste Maß für die Leistung einer Turbine an einem bestimmten Standort ist der „spezifische Ertrag“, den die Turbine in einem Jahr produziert.
Designüberlegungen für Windparks
Die Auswahl und Planung eines Windparks erfordert viele Schritte und Überlegungen, wie von der World Wind Energy Association beschrieben. Zuerst kommen rechtliche Fragen wie Genehmigungen und dann Standortfragen wie Windstärke und Bodenbeschaffenheit zur Stützung der Turbinentürme und die räumliche Nähe zu bestehenden Stromnetzen. Land muss gepachtet und Verträge abgeschlossen werden, um den von der Anlage produzierten Strom zu verkaufen. Bloomberg Geschäftsberichte ungenutzte Winderzeugungskapazität in China, da das Netz nicht in der Lage ist, den Strom aufzunehmen, der von den Anlagen an ansonsten vielversprechenden Standorten auf der Grundlage der verfügbaren Winde produziert wird.
Vor- und Nachteile der Windenergie
Der Hauptvorteil der Windkraft ist die Verfügbarkeit von kostenloser Energie aus bewegter Luft, ohne dass durch die Verbrennung von Kraftstoff Schadstoffe verursacht werden. Der Hauptnachteil ist die Unzuverlässigkeit der Winde; Wenn der Wind nicht weht, zahlen sich die Investitionen in Turbinen nicht aus und das Netz muss eine unterbrochene Stromversorgung umgehen. Systeme, die nicht am Stromnetz angeschlossen sind, benötigen einen Speicher wie eine Batterie, um den erzeugten Strom zu speichern, wenn nicht genug Wind vorhanden ist. National Geographic berichtet über Probleme mit Turbinen töten geflügelte Wildtiere, und die Schwierigkeiten bei der Annahme neuer Designs, um die Probleme zu beheben. Auch Lärm und sogar Schatten der Turbinen verursachen Probleme.
