Hoe wordt windenergie geproduceerd?

Energie in wind komt van de ongelijke zonneverwarming van de atmosfeer. Het gebruik van wind voor energie gaat terug tot de vroegste zeilschepen. Op het land pasten windmolens het principe van zeilen toe op een roterende as, om de mechanische energie van wind te oogsten voor het leveren van mechanische kracht. Kleine windmolens op boerderijen drijven waterpompen aan en sommige waren gekoppeld aan autogeneratoren om elektriciteit op de boerderij op te wekken voordat het elektriciteitsdistributienet werd aangelegd. Nu leveren enorme windturbines stroom voor dat net.

De basiscomponenten van een moderne windturbine zijn onder meer de rotorbladen die zijn gemonteerd op een lagesnelheidsas en een versnellingsbak die de lagesnelheidsas verbindt met een hogesnelheidsas, die een generator laat draaien. Een rem beschermt het systeem tegen te hoge snelheid bij wind van meer dan 88 kilometer per uur (55 mijl per uur). Er is geen echte turbine. Het systeem staat op een hoge toren met een "

De grootte van windturbines varieert met de toepassing, variërend van eengezinswoningen tot turbines op utiliteitsschaal opgesteld in windparken. Stichting Windenergie legt uit hoe het opwekvermogen varieert met de vierkante meters geveegd gebied door de rotoren, door windsnelheden en zelfs door de dichtheid van de lucht als gevolg van variaties in temperatuur en hoogte. De beschikbare energie in wind neemt toe met de derde macht van de snelheid - dat wil zeggen, een tweevoudige toename van de windsnelheid levert acht keer het vermogen op. De meest nauwkeurige maatstaf voor de capaciteit van een turbine op een bepaalde locatie is de "specifieke opbrengst" die de turbine in een jaar produceert.

Het selecteren en ontwerpen van een windpark vereist veel stappen en afwegingen, zoals beschreven door de World Wind Energy Association. Eerst komen juridische kwesties zoals vergunningen en daarna terreinkwesties zoals de hoeveelheid wind en de kwaliteit van de grond om de turbinetorens te ondersteunen en de fysieke nabijheid van bestaande elektriciteitsnetten. Land moet worden verhuurd en er moeten contracten worden afgesloten om de door de faciliteit geproduceerde stroom te verkopen. Bloomberg Zakelijke rapporten inactieve windopwekkingscapaciteit in China, omdat het net niet in staat is om de stroom te accepteren die wordt geproduceerd door de faciliteiten die zich op anders veelbelovende locaties bevinden op basis van beschikbare wind.

Het belangrijkste voordeel van windenergie is de beschikbaarheid van gratis energie uit bewegende lucht, zonder vervuiling door brandende brandstof. Het grootste nadeel is de onbetrouwbaarheid van de wind; als de wind niet waait, loont de investering in turbines niet en moet het net werken rond een intermitterende stroomvoorziening. Systemen die niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, hebben een opslagapparaat zoals een batterij nodig om de opgewekte stroom vast te houden als er niet genoeg wind is. National Geographic rapporteert over problemen met turbines die gevleugelde dieren doden, en de moeilijkheden bij het aannemen van nieuwe ontwerpen om de problemen op te lossen. Ook lawaai en zelfs schaduwen van de turbines zorgen voor problemen.