Από το 2007, η ικανότητα παραγωγής αιολικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει αυξηθεί με ρυθμό 30 τοις εκατό ετησίως, ταχύτερα από οποιαδήποτε άλλη τεχνολογία παραγωγής ενέργειας. Ο ρυθμός ανάπτυξης συνεχίζει να αυξάνεται παρά την πολυπλοκότητα της χρήσης της αιολικής τεχνολογίας. Για παράδειγμα, εξακολουθούν να υπάρχουν ερωτήσεις σχετικά με τη σωστή διάταξη των αιολικών πάρκων και το μέγεθος της έκτασης που απαιτείται για την αποτελεσματική εγκατάσταση τους. Τα έργα αιολικής ενέργειας σε κλίμακα κοινής ωφέλειας και οι ανεμογεννήτριες κατοικιών έχουν ένα ολόκληρο ξεχωριστό σύνολο σχεδιαστικών παραμέτρων.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Οι ανεμογεννήτριες χρειάζονται μια αμετάβλητη και αδιάκοπη ροή ή αέρα για να λειτουργήσουν αποτελεσματικά, πράγμα που σημαίνει ότι δεν πρέπει να υπάρχουν εμπόδια κοντά. Οι ερευνητές έχουν προτείνει ότι για ανεμογεννήτριες κατοικιών 150 μέτρα μακριά από τα κοντινά εμπόδια είναι αρκετή. Στην περίπτωση της απόστασης του αιολικού πάρκου, οι στρόβιλοι πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 7 διαμέτρους ρότορα μεταξύ τους.
Οικιστικά συστήματα
Η ανεμογεννήτρια είναι πιο αποτελεσματική όταν λειτουργεί σε σταθερή, ομαλή, αμετάβλητη και αδιάκοπη ροή αέρα. Αυτό δεν συμβαίνει ποτέ στον πραγματικό κόσμο, αλλά όταν σχεδιάζετε πού να εγκαταστήσετε μια ανεμογεννήτρια, οι τοποθεσίες πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο ιδανικό. Για οικιακά συστήματα, αυτό δεν είναι τόσο ζήτημα για το πόση έκταση χρειάζεται η ανεμογεννήτρια, αλλά για το πόση απόσταση απαιτείται μεταξύ της ανεμογεννήτριας και άλλων εμποδίων. Ένας βασικός κανόνας είναι να εγκαταστήσετε μια ανεμογεννήτρια 150 μέτρα (492,1 πόδια) μακριά από οποιαδήποτε κοντινή απόφραξη και σε ύψος έτσι ώστε το κάτω μέρος των πτερυγίων του ρότορα να είναι 9 μέτρα (29,5 πόδια) πάνω από τα εμπόδια, συμπεριλαμβανομένων των κτιρίων και δέντρα.
Διάστημα ανεμογεννητριών
Τα αιολικά πάρκα είναι συστοιχίες μεγάλων στροβίλων που έχουν σχεδιαστεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κλίμακας χρησιμότητας. Οι μεγάλες ανεμογεννήτριες στα αιολικά πάρκα δεν διαφέρουν από τις ανεμογεννήτριες από μία άποψη: λειτουργούν καλύτερα με τον άνεμο αέρα Εάν κάτι διαταράσσει τη ροή του αέρα, δημιουργεί στροβιλισμούς, καθιστώντας την τουρμπίνα λιγότερο αποτελεσματική. Κάθε ανεμογεννήτρια δημιουργεί στροβιλισμούς στην περιοχή πίσω και γύρω από αυτήν, οπότε οι ανεμογεννήτριες πρέπει να βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους. Οι αποστάσεις σε αυτήν την περίπτωση εκφράζονται σε διάμετρο ρότορα. Ο γενικός κανόνας για την απόσταση των αιολικών πάρκων είναι ότι οι στρόβιλοι απέχουν περίπου 7 διαμέτρους ρότορα μεταξύ τους. Έτσι, ένας ρότορας 80 μέτρων (262 πόδια) θα πρέπει να απέχει 560 μέτρα - περισσότερο από το ένα τρίτο του μιλίου - από παρακείμενες τουρμπίνες. Οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins έχουν προτείνει ότι το διπλάσιο διάστημα θα αυξήσει τη συνολική απόδοση.
Άμεση χρήση γης
Οι βασικοί κανόνες είναι ακριβώς οι εξής: απλοποιημένες εκφράσεις για να λάβετε μια γενική ιδέα των απαιτήσεων του συστήματος. Για να μάθουν τι συμβαίνει στον πραγματικό κόσμο, οι ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, NREL, εξέτασαν 172 έργα αιολικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας για να δουν πόση γη χρησιμοποιούν πραγματικά. Η άμεση χρήση γης είναι ένα μέτρο της περιοχής των πραγμάτων όπως το τσιμεντένιο ταμείο, οι υποσταθμοί και οι νέοι δρόμοι πρόσβασης. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η άμεση χρήση γης για ανεμογεννήτριες έρχεται στα τρία τέταρτα του στρέμματος ανά μεγαβάτ ονομαστικής χωρητικότητας. Δηλαδή, μια ανεμογεννήτρια 2 μεγαβάτ θα απαιτούσε 1,5 στρέμματα γης.
Συνολική έκταση αιολικού πάρκου
Σε οποιοδήποτε αιολικό πάρκο υπάρχει πολύς χώρος μεταξύ των στροβίλων. Κάποιος από αυτόν τον χώρο είναι να ελαχιστοποιηθεί η αναταραχή, αλλά κάποιος είναι να ακολουθήσει τις γραμμές κορυφογραμμής ή να αποφύγει άλλα εμπόδια. Μεγάλο μέρος αυτής της περιοχής χρησιμοποιείται για άλλους σκοπούς, όπως γεωργικές εκμεταλλεύσεις. Οι ερευνητές του NREL εξέτασαν επίσης αυτήν τη συνολική χρήση γης. Βρήκαν έναν μέσο όρο 4 μεγαβάτ ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο (περίπου 10 μεγαβάτ ανά τετραγωνικό μίλι). Έτσι, μια ανεμογεννήτρια 2 μεγαβάτ θα απαιτούσε συνολική έκταση περίπου μισού τετραγωνικού χιλιομέτρου (περίπου τα δύο δέκατα ενός τετραγωνικού μιλίου).
Ρυθμιστικές απαιτήσεις
Οι κανονιστικές απαιτήσεις οδηγούν σε μεγάλο βαθμό την περιοχή που απαιτούν οι ανεμογεννήτριες. Υπάρχουν περισσότερες από 3.000 κομητείες στις Ηνωμένες Πολιτείες - οι περισσότερες από αυτές είναι υπεύθυνες για τους κανονισμούς για την αιολική ζώνη - και είναι απίθανο ο καθένας να έχει εμπειρογνώμονα για τη χωροθέτηση ανεμογεννητριών. Αυτό οδηγεί σε ορισμένους αυθαίρετους κανονισμούς. Οι διατάξεις για αποτυχίες είναι ένα καλό παράδειγμα και θα μπορούσαν να έχουν αντίκτυπο στην ποσότητα χώρου που χρειάζεται μια συστοιχία στροβίλων. Επειδή η τεχνολογία αιολικής ενέργειας είναι σχετικά νέα και ταχέως μεταβαλλόμενη, δεν υπάρχουν πολλά δεδομένα σχετικά με τα μειονεκτήματα ή τους κινδύνους της τοποθέτησης στροβίλων κοντά σε άλλες κατασκευές, οπότε υπάρχουν μερικές σχεδόν τυχαίες αποφάσεις σχετικά με την ελάχιστη απόσταση που πρέπει να τοποθετούνται οι ανεμογεννήτριες από τις γραμμές ιδιοκτησίας. Οι κανονισμοί αποτυχίας στις Ηνωμένες Πολιτείες διαφέρουν από απόσταση ", έτσι ώστε ο θόρυβος από τους στροβίλους να μην είναι εισβολή, "σε" διπλάσιο του ύψους του συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των πτερυγίων του ρότορα, "σε ένα ομοιόμορφο 304,8 μέτρα (1.000 πόδια).