Windkraftanlagen werden strategisch an ständig windigen Orten platziert, um ihnen die beste Möglichkeit zu geben, die meiste Energie zu erzeugen, aber wie viel Energie erzeugt ein Wind Turbinen produzieren tatsächlich?
Wir alle wissen, dass die Welt mehr erneuerbare Energiequellen benötigt – wo immer Sie zum Klimawandel stehen, müssen Sie sich der Tatsache stellen, dass fossile Brennstoffe eine endliche Ressource sind und letztendlich werden läuft aus. Wenn wir in der komfortablen Welt mit Strom leben wollen, die wir jetzt tun, müssen wir alternative Quellen finden.
Einige der erneuerbaren Energiequellen, die wir nutzen können, sind Solar, Wind, Biomasse und Geothermie Obwohl keine einzige Technologie die Antwort sein wird, hilft es, alle zusammenzubringen, um den Weg nach vorne zu weisen.
Viele Menschen haben festgestellt, dass der Wechsel von traditionellen Energieplänen mit fossilen Brennstoffen zu unbegrenzten Abonnements für erneuerbare Energien einen sofortigen Zugang ermöglicht saubere Energie ohne große Investitionen in Sonnenkollektoren.
Eine weitere saubere Energiequelle, die weltweit bereits gewachsen ist, sind Windkraftanlagen. Dies sind riesige Strukturen, die strategisch an ständig windigen Orten platziert sind, um ihnen die beste Gelegenheit zu geben, die meiste Energie zu erzeugen.
Aber wie funktionieren Windkraftanlagen tatsächlich?
Wie ist Wind? Energie erzeugt?
Windenergie wird erzeugt, wenn wir die Kraft des Luftstroms unserer Atmosphäre nutzen, um Elektrizität zu erzeugen. Windenergieanlagen erfassen dazu die kinetische Energie des Windes (z. B. die Bewegungsenergie).
Derzeit gibt es drei verschiedene Arten von Windenergie: Windenergie im Versorgungsmaßstab, verteilte (kleine) Windenergie und Offshore-Windenergie.
Windenergie im Versorgungsmaßstab umfasst Turbinen aller Größen, die ihren Strom ins Netz einspeisen und von Versorgungsunternehmen genutzt werden.
Offshore-Windenergie ist genau das, was sie sich anhört wie – das sind riesige Windkraftanlagen, die auf See gebaut werden und die meiste Energie erzeugen.
Natürlich stammt nicht der gesamte Strom, der durch das Stromnetz fließt, größtenteils aus sauberen Quellen wie Wind und Sonne es kommt immer noch von brennenden Brennstoffen. Selbst erneuerbare Kraftstoffe lassen schädliche Gase aus, daher müssen wir uns bewusst sein, woher unsere Energie kommt.
Sie wissen das vielleicht nicht, aber in vielen Staaten können Sie wählen, woher Ihre Energie kommt. Wir ermöglichen unseren Kunden, Energie aus sauberen und nicht aus schädlichen Quellen zu wählen. Unsere Kunden wählen saubere Energie und ein für sie geeignetes Abonnement, damit sie eine stabile monatliche Rechnung erhalten, mit der Zufriedenheit, dass sie der Welt helfen, umweltfreundlicher zu werden. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie wir Ihnen helfen können, klicken Sie hier.
Wie funktionieren Windkraftanlagen?
Windkraftanlagen sind relativ einfach in den Griff zu bekommen. und sind oft leichter zu verstehen, wenn Sie sie als eine historische Windmühle betrachten, die Windenergie zum Mahlen von Getreide verwendet.
Wenn der Wind am Blatt einer Windkraftanlage vorbei weht, wird die Kraft von dieser erfasst (dies ist) genannt (Erfassung seiner kinetischen Energie), und so beginnt sich die Turbine zu drehen. Die Energie wird nun als mechanische Energie betrachtet. Genau wie bei der Windmühle dreht diese eine interne Welle. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Windmühle sind Windturbinenwellen mit einem Getriebe verbunden, wodurch die Drehzahl massiv erhöht wird – normalerweise um das 100-fache.
Diese Drehung ist mit einem Generator verbunden, der den Strom erzeugt.
Das ist Alles, was Sie wirklich wissen müssen, aber wenn Sie sich für die technischen Begriffe interessieren, werden dieselben Elemente als Mast, Gondel und Rotor bezeichnet. Der Mast trägt den Rotor und die Gondel, und die Gondel enthält die mechanischen Teile. Die Masten oder Türme sind hohl und überwiegend aus Stahl. Die Schaufeln bestehen aus glasfaserverstärktem Polyester, glasfaserverstärktem Epoxid oder kohlefaserverstärktem Epoxid, wodurch sie unglaublich stark, aber auch leicht genug sind, damit relativ leichte Windkräfte sie drehen können.
Eine Windkraftanlage Klingen sind ähnlich wie Flugzeugflügel; Der Wind bewirkt, dass sich die dreiflügelige Turbine dreht, da die Auftriebskraft größer ist als die Widerstandskraft. Es gibt drei, da dies den besten Kompromiss zwischen Drehzahl und mechanischer Zuverlässigkeit ergibt.
Der Rotor ist über eine Reihe von Zahnrädern mit einem Generator verbunden, so dass die Drehzahl in der Größenordnung von 100 erhöht wird. Dies ermöglicht es dem Generator, Strom zu produzieren und nicht zu groß und teuer zu sein. Computer steuern die Neigung der Schaufeln und die Richtung, in die sie zeigen, um maximale Leistung zu erzeugen.
Die meisten Onshore-Windkraftanlagen haben heute eine Nennleistung von 2,5 bis 3 MW (Megawatt), wobei die Schaufeln eine Länge von etwa 50 m und etwa die Hälfte haben die Länge eines Fußballfeldes. Noch vor 30 Jahren waren die Schaufeln nur 15 m lang!
Erzeugen Windkraftanlagen Wechselstrom oder Gleichstrom?
Stromerzeuger erzeugen Wechselstrom.Einige Turbinen enthalten einen Wandler, der den Wechselstrom in Gleichstrom (Gleichstrom) und wieder zurück ändert, damit der erzeugte Strom der Frequenz und Phase des Netzes entspricht, an das er angeschlossen ist. Der Unterschied zwischen diesen Strömen besteht darin, dass Elektronen in Wechselströmen weiterhin ihre Richtung wechseln, während sie in Gleichströmen immer nur in eine Richtung fließen.
Was sind die verschiedenen Arten von Windkraftanlagen?
Der bei weitem häufigste Typ von Windkraftanlagen ist die Windkraftanlage mit horizontaler Achse (HAWT). Dies ist derjenige, der entweder als Einzelpersonen und kleine Gruppen oder in großer Zahl in Windparks zu einem alltäglichen Anblick geworden ist. Sie ähneln einem Flugzeugpropeller auf einem Turm.
Vertikalachsen-Turbinen hingegen wurden als Eierschläger beschrieben. Turbinen mit vertikaler Achse haben typischerweise zwei Schaufeln, die oben und unten an einem aufrechten Rotor angebracht sind. Diese können recht groß sein, sind jedoch aus der Mode gekommen, da sie nicht so effizient sind wie Turbinen mit horizontaler Achse.
Es gibt mehrere andere, die als minderwertig verworfen wurden oder sich noch im Prototypenstadium befinden, einschließlich Die Airborne Wind Turbine wird von Altaeros Energies entwickelt. Diese Windkraftanlage ist ein bisschen wie eine Kreuzung zwischen einem Ballon und einer Windkraftanlage und wäre theoretisch eine optisch viel ansprechendere Option, da sie die Landschaft nicht stören würde. Nur die Zeit wird zeigen, ob eine dieser Alternativen zu den derzeit weltweit verwendeten HAWT geeignet ist.
Wie erzeugen Windkraftanlagen Energie?
Eine Windkraftanlage ist so konzipiert, dass sie die kinetische Energie der Windkraftanlagen umwandelt Wind in Elektrizität. Der Schaufelrotor ist über eine Reihe von Zahnrädern mit einem Generator verbunden, so dass die Drehzahl in der Größenordnung von 100 erhöht wird. Dies ermöglicht es dem Generator, Strom zu erzeugen, ohne zu groß oder zu teuer zu sein. Der von der Windkraftanlage erzeugte Strom wird üblicherweise in das Stromnetz übertragen.
Was ist der effizienteste Windkraftanlagentyp?
Ab 2020 ist der Effizienzführer für Windkraftanlagen der großes Design mit drei Blättern und horizontaler Achse, weshalb mehr als 300.000 eingesetzt wurden. Die aerodynamischen Schaufeln erzeugen mehr Strom als jedes andere Design, sowohl weil der erzeugte Auftrieb die Schaufeln schneller bewegt als auch jedes Blatt sich durch „saubere“ Luft bewegt.
Da Computer auch die Ausrichtung der Schaufeln steuern, steuern sie diese arbeiten immer mit ihrem optimalen Potenzial. Konstruktionen mit vertikaler Achse und andere Konstruktionen mit horizontaler Achse können nicht mithalten.
Der andere Vorteil der HAWT mit drei Blättern besteht darin, dass sie sich sehr gut skalieren lassen, viel besser als die Alternativen. Große Turbinen erzeugen gleich große Mengen an Strom, was für die Stromerzeugung im Versorgungsmaßstab von entscheidender Bedeutung ist.
Wie viel Energie produziert eine Windkraftanlage?
Eine moderne Windkraftanlage beginnt mit der Stromerzeugung, wenn die Windgeschwindigkeit 6-9 Meilen pro Stunde (mph) erreicht, und muss abgeschaltet werden, wenn sie 88,5 Kilometer pro Stunde (55 mph) überschreitet, wenn ihr Mechanismus in Gefahr wäre, Schaden zu erleiden. Also, während sie erzeugen können Strom für einen Großteil der Zeit, es gibt andere Zeiten, in denen sie b e Abschaltung.
Es gibt auch eine Verringerung, die durch die unvermeidbaren Ineffizienzen des Mechanismus verursacht wird. Die meisten Windkraftanlagen arbeiten mit einem Wirkungsgrad von etwa 30% bis 40%, obwohl dieser bei idealen Windbedingungen auf 50% ansteigen kann.
Es wird davon ausgegangen, dass eine durchschnittliche Onshore-Windkraftanlage mit einer Leistung von 2,5 bis 3 Megawatt jährlich mehr als 6 Millionen kWh produzieren kann. Eine 3,6-MW-Offshore-Turbine kann das verdoppeln.
Wie viel Strom produziert eine Windkraftanlage pro Umdrehung?
Windkraftanlagen werden immer größer und produzieren immer mehr Strom. 2018 installierte der schwedische Energieriese Vattenfall die erste von elf seiner 8,8-MW-Turbinen von Vestas vor der Küste Schottlands. Diese kolossalen Turbinen haben eine Gesamthöhe von 191 m und jede Schaufel ist 80 m lang. Laut Adam Ezzamel, Projektmanager des European Offshore Wind Deployment Center, kann „nur eine Umdrehung der Blätter ein durchschnittliches Haus in Großbritannien einen Tag lang mit Strom versorgen.“
Kann eine Windkraftanlage ein Haus antreiben?
Es gibt Alternativen zu den Windenergieanlagen, mit denen Strom im Versorgungsmaßstab erzeugt wird. Kleine Windenergieanlagen mit einer Leistung von 100 Kilowatt oder weniger können zur direkten Stromversorgung eines Hauses oder eines kleinen Unternehmens verwendet werden. Sie können in derselben Strom erzeugen B. als Sonnenkollektoren, da der Strom für die Verwendung in Batterien gespeichert werden kann und an einem windigen Tag ein Haus oder einen Geschäftssitz mit Strom versorgen sollte. Das Problem tritt auf, wenn der Wind tagelang abfällt oder zu hoch steigt Damit die Windkraftanlage funktioniert, ohne beschädigt zu werden.
Das andere, größere Problem ist, dass die Installation einer Windkraftanlage oder von Sonnenkollektoren mit hohen Kosten verbunden ist. Eine einfachere Lösung besteht darin, einfach Ihren Energieplan für fossile Brennstoffe zu ändern zu Hause oder im Büro zu einem unbegrenzten Abonnement für saubere Energie. Dies ermöglicht fo r Sofortige Einsparungen und keine Einrichtungsgebühr.
Obwohl sich die Installation von Sonnenkollektoren oder einer Windkraftanlage auf lange Sicht auszahlen kann, ist dies keine finanzielle Investition, die viele Menschen tätigen können.
Wenn Sie sich für die Installation eines solchen Moduls entscheiden, Turbinen können je nach Situation auf dem Dach oder eigenständig montiert werden. In sehr seltenen Fällen kann überschüssiger Strom in das Netz eingespeist werden und tatsächlich Geld für den Eigentümer verdienen (genau wie Sonnenkollektoren).
Dies ist ein wachsender Marktsektor (Sie können ihn sogar kaufen) Amazon) und kann mit der Zeit genauso wichtig sein wie Windparks, wenn wir uns um billigere nachhaltige Energiequellen kümmern.
Das Tolle an Wind ist, dass er kostenlos ist und es viel davon gibt! Es ist zu hoffen, dass letztendlich bis zu 50% des Energiebedarfs durch die Kraft des Windes gedeckt werden können. Bereits fast die Hälfte des dänischen Stroms stammt aus Wind. Bis Ende 2018 erreichte die weltweite Kapazität von Windstrom fast 600 Gigawatt, wobei die USA 96.665 MW beisteuerten. Die US Energy Information Administration schätzt, dass im Jahr 2020 weitere 14.300 MW Windkraft in Betrieb gehen werden.
Windkraft ist nicht die vollständige Antwort auf den weltweiten Energiebedarf, spielt jedoch bereits eine wichtige Rolle bei der Unterstützung uns an eine sauberere, nachhaltigere Zukunft anzupassen.