2007 óta a széltermelő kapacitás az Egyesült Államokban évente 30 százalékos ütemben nőtt, gyorsabban, mint bármely más energiatermelő technológia. A növekedési ütem a széltechnika alkalmazásának bonyolultsága ellenére tovább növekszik. Például még mindig vannak kérdések a szélerőművek megfelelő elrendezésével és a hatékony telepítésükhöz szükséges földterület nagyságával kapcsolatban. A közüzemi méretű szélerőmű-projektek és a lakossági szélturbinák egész külön tervezési szempontokkal rendelkeznek.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A szélturbináknak változatlan és megszakítás nélküli áramlásra vagy levegőre van szükségük a hatékony működéshez, ami azt jelenti, hogy a közelben nem lehetnek akadályok. A kutatók szerint a lakossági szélturbinák számára elegendő a közeli akadályoktól 150 méterre lévő távolság. Szélerőmű-távolság esetén a turbináknak legalább 7 rotorátmérőjűnek kell lenniük egymástól.
Lakossági rendszerek
A szélturbina akkor a leghatékonyabb, ha egyenletes, sima, változatlan és zavartalan légáramban működik. Ez a való világban soha nem fordul elő, de a szélturbina telepítésének tervezésekor a helyeknek a lehető legközelebb kell lenniük az ideálishoz. Lakossági rendszerek esetében ez nem annyira a szélturbina területének szükségessége, hanem az, hogy mekkora távolság szükséges a szélturbina és egyéb akadályok között. Alapszabály, hogy a szélturbinát 150 méterre (492,1 láb) távol kell elhelyezni a közeli akadályoktól, és magasságban oly módon, hogy a rotorlapátok alja 9 méterre (29,5 láb) lesz az akadályok felett, beleértve az épületeket és fák.
Szélerőmű turbina távolsága
A szélerőművek nagy turbinák tömbjei, amelyeket közüzemi villamos energia előállítására terveztek. A szélerőművek nagy turbinái egy tekintetben nem különböznek a lakossági turbináktól: sima áramlású széllel működnek a legjobban. Ha bármi megzavarja a levegő áramlását, az turbulenciát eredményez, így a turbina kevésbé hatékony. Minden szélturbina turbulenciát okoz a mögötte és körülötte lévő területen, ezért a turbinákat jól el kell választani egymástól. A távolságokat ebben az esetben rotorátmérőkben fejezzük ki. A szélerőműparkok távolságának általános szabálya, hogy a turbinák körülbelül 7 rotor átmérőjűek egymástól. Tehát egy 80 méteres (262 láb) rotornak 560 méterre kell lennie - több mint egy mérföldre - a szomszédos turbináktól. A Johns Hopkins Egyetem kutatói azt javasolták, hogy kétszer akkora távolság növelje az általános hatékonyságot.
Közvetlen földhasználat
Az alapszabályok éppen ilyenek: egyszerűsített kifejezések, hogy nagyjából képet kapjanak a rendszerkövetelményekről. Hogy kiderüljön, mi történik a való világban, az NREL Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának kutatói 172 nagyszabású szélerőművet vizsgáltak meg, hogy kiderítsék, mennyi földet használnak valójában. A közvetlen földhasználat olyan területek mérőszáma, mint a beton toronypárna, az elektromos alállomások és az új bekötőutak. Az Egyesült Államokban a szélerőművek közvetlen földhasználata a névleges kapacitás megawattjának háromnegyed holdja. Vagyis egy 2 megawattos szélturbinához 1,5 hektár földre lenne szükség.
Szélerőmű teljes területe
Bármely szélerőműben nagy a hely a turbinák között. Ennek a térnek egy része a turbulencia minimalizálása, de néhány a gerincvonalak követése vagy más akadályok elkerülése. Ennek a területnek a nagy részét más célokra használják, például mezőgazdasági üzemek számára. Az NREL kutatói ezt a teljes földhasználatot is felmérték. Körülbelül 4 megawatt / négyzetkilométer (kb. 10 megawatt / négyzetmérföld) átlagot találtak. Tehát egy 2 megawattos szélerőmű teljes területének körülbelül fél négyzetkilométerre (kb. Négyzetmérföld két tizedére) lenne szüksége.
Szabályozási követelmények
A szabályozási követelmények nagyrészt a szélerőművek által igényelt területet hajtják végre. Az Egyesült Államokban több mint 3000 megye van - ezek többsége felelős a szélzónás előírásokért - és nem valószínű, hogy mindegyikük rendelkezik szakértővel a szélturbinák elhelyezésével kapcsolatban. Ez egészen önkényes szabályozáshoz vezet. A visszaesésekre vonatkozó rendelkezések jó példa, és hatással lehetnek a turbinarendszer számára szükséges hely nagyságára. Mivel a széltechnika viszonylag új és gyorsan változó, nincs sok adat a turbinák elhelyezésének hátrányairól vagy veszélyeiről más építmények közelében, ezért van néhány szinte véletlenszerű döntés arról, hogy a szélturbináknak milyen távolságra kell lenniük az ingatlan vonalától. Az Egyesült Államokban a kudarcra vonatkozó előírások távolságtól eltérnek ", így a turbinák által okozott zaj nem behatolás, a rendszer magasságának kétszereséhez, beleértve a rotorlapátokat is, egyenletes 304,8 méterre (1000 láb).