पवन टरबाइन के लिए कितनी भूमि की आवश्यकता है?

2007 के बाद से, संयुक्त राज्य अमेरिका में पवन उत्पादन क्षमता प्रति वर्ष 30 प्रतिशत की गति से बढ़ी है, जो किसी भी अन्य बिजली उत्पादन तकनीक की तुलना में तेज है। पवन प्रौद्योगिकी के उपयोग की जटिलता के बावजूद विकास दर में वृद्धि जारी है। उदाहरण के लिए, पवन खेतों के उचित लेआउट और उन्हें कुशलतापूर्वक स्थापित करने के लिए आवश्यक भूमि क्षेत्र की मात्रा के बारे में अभी भी प्रश्न हैं। उपयोगिता-पैमाने पर पवन ऊर्जा परियोजनाओं और आवासीय पवन टर्बाइनों में डिजाइन के विचारों का एक अलग सेट है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

पवन टर्बाइनों को प्रभावी ढंग से काम करने के लिए एक अपरिवर्तनीय और निर्बाध प्रवाह या हवा की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि आस-पास कोई अवरोध नहीं होना चाहिए। शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया है कि आवासीय पवन टर्बाइनों के लिए आस-पास के अवरोधों से 150 मीटर की दूरी पर्याप्त है। पवन फार्म रिक्ति के मामले में, टर्बाइनों को एक दूसरे से कम से कम 7 रोटर व्यास दूर होना चाहिए।

एक पवन टरबाइन सबसे प्रभावी तब होती है जब यह हवा के स्थिर, सुचारू, अपरिवर्तनीय और निर्बाध प्रवाह में संचालित होती है। वास्तविक दुनिया में ऐसा कभी नहीं होता है, लेकिन जब एक पवन टरबाइन स्थापित करने की योजना बनाते हैं तो स्थानों को आदर्श के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए। आवासीय प्रणालियों के लिए यह इतना अधिक प्रश्न नहीं है कि पवन टरबाइन को कितने क्षेत्र की आवश्यकता है, बल्कि पवन टरबाइन और अन्य अवरोधों के बीच कितनी दूरी की आवश्यकता है। अंगूठे का एक नियम किसी भी नजदीकी बाधा से 150 मीटर (492.1 फीट) दूर और ऊंचाई पर एक पवन टरबाइन स्थापित करना है जैसे कि रोटर ब्लेड का निचला भाग इमारतों सहित अवरोधों से 9 मीटर (29.5 फीट) ऊपर होगा और पेड़।

पवन फार्म उपयोगिता-पैमाने पर विद्युत शक्ति उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए बड़े टर्बाइनों की सरणियाँ हैं। पवन खेतों में बड़े टर्बाइन एक मामले में आवासीय टर्बाइनों से अलग नहीं हैं: वे चिकनी बहने वाली हवा के साथ सबसे अच्छा काम करते हैं। यदि कोई चीज हवा के प्रवाह को बाधित करती है, तो यह अशांति पैदा करती है, जिससे टरबाइन कम कुशल हो जाती है। प्रत्येक पवन टरबाइन अपने पीछे और आसपास के क्षेत्र में अशांति पैदा करता है, इसलिए टर्बाइनों को एक दूसरे से अच्छी तरह से अलग करने की आवश्यकता होती है। इस मामले में दूरियां रोटर व्यास में व्यक्त की जाती हैं। पवन फार्म रिक्ति के लिए सामान्य नियम यह है कि टर्बाइन एक दूसरे से लगभग 7 रोटर व्यास दूर हैं। तो एक 80-मीटर (262-फुट) रोटर को 560 मीटर - एक मील के एक तिहाई से अधिक - आसन्न टर्बाइनों से होना चाहिए। जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने प्रस्तावित किया है कि दोगुने अंतराल से समग्र दक्षता में वृद्धि होगी।

अंगूठे के नियम बस यही हैं: सिस्टम आवश्यकताओं का एक मोटा विचार प्राप्त करने के लिए सरलीकृत अभिव्यक्तियां। वास्तविक दुनिया में क्या हो रहा है, यह जानने के लिए, राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला, एनआरईएल के शोधकर्ताओं ने 172 बड़े पैमाने पर पवन ऊर्जा परियोजनाओं का सर्वेक्षण किया ताकि यह देखा जा सके कि वे वास्तव में कितनी भूमि का उपयोग कर रहे हैं। प्रत्यक्ष भूमि उपयोग कंक्रीट टावर पैड, बिजली सबस्टेशन और नई पहुंच सड़कों जैसी चीजों के क्षेत्र का एक उपाय है। संयुक्त राज्य में, पवन टर्बाइनों के लिए प्रत्यक्ष भूमि उपयोग तीन-चौथाई एकड़ प्रति मेगावाट रेटेड क्षमता पर आता है। यानी 2 मेगावाट की विंड टर्बाइन के लिए 1.5 एकड़ जमीन की जरूरत होगी।

किसी भी विंड फार्म में टर्बाइनों के बीच काफी जगह होती है। उस जगह में से कुछ अशांति को कम करने के लिए है, लेकिन कुछ रिज लाइनों का पालन करना या अन्य बाधाओं से बचना है। इस क्षेत्र का अधिकांश भाग अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि कृषि फार्म। एनआरईएल शोधकर्ताओं ने भी इस कुल भूमि उपयोग का सर्वेक्षण किया। उन्होंने लगभग 4 मेगावाट प्रति वर्ग किलोमीटर (लगभग 10 मेगावाट प्रति वर्ग मील) का औसत पाया। तो एक 2-मेगावाट पवन टरबाइन के लिए लगभग आधा वर्ग किलोमीटर (एक वर्ग मील का लगभग दो-दसवां हिस्सा) के कुल क्षेत्रफल की आवश्यकता होगी।

विनियामक आवश्यकताएं बड़े पैमाने पर उस क्षेत्र को संचालित करती हैं जिसकी पवन टर्बाइनों को आवश्यकता होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में 3,000 से अधिक काउंटियां हैं - उनमें से अधिकांश पवन ज़ोनिंग नियमों के लिए जिम्मेदार हैं - और यह संभावना नहीं है कि प्रत्येक के पास पवन टर्बाइनों के बैठने का विशेषज्ञ हो। यह कुछ काफी मनमाने नियमों की ओर जाता है। असफलताओं के प्रावधान एक अच्छा उदाहरण हैं, और एक टरबाइन सरणी की आवश्यकता के स्थान की मात्रा पर प्रभाव पड़ सकता है। चूंकि पवन प्रौद्योगिकी अपेक्षाकृत नई है और तेजी से बदल रही है, इसलिए टर्बाइनों को स्थापित करने के नुकसान या खतरों पर बहुत अधिक डेटा नहीं है। अन्य संरचनाओं के पास, इसलिए न्यूनतम दूरी पर कुछ लगभग यादृच्छिक निर्णय होते हैं पवन टर्बाइन संपत्ति लाइनों से स्थित होना चाहिए। संयुक्त राज्य अमेरिका में सेटबैक नियम एक दूरी से भिन्न होते हैं "ताकि टर्बाइनों से शोर एक नहीं हो" घुसपैठ," से "सिस्टम की ऊंचाई से दोगुना, रोटर ब्लेड सहित," से एक समान ३०४.८ मीटर (१,०००) तक पैर का पंजा)।