Windkraftanlagen funktionieren nach einem einfachen Prinzip: Anstatt Strom zu nutzen, um Wind zu erzeugen – wie ein Ventilator – nutzen Windkraftanlagen Wind, um Strom zu erzeugen.Wind dreht die propellerähnlichen Blätter einer Turbine um einen Rotor, der einen Generator antreibt, der Strom erzeugt.
Wind ist eine Form der Sonnenenergie, die durch eine Kombination von drei gleichzeitigen Ereignissen entsteht:
- Die Sonne erwärmt die Atmosphäre ungleichmäßig
- Unregelmäßigkeiten der Erdoberfläche
- Die Rotation der Erde.
Windströmungsmuster und -geschwindigkeitenIn den Vereinigten Staaten variieren sie stark und werden durch Gewässer, Vegetation und Geländeunterschiede verändert.Menschen nutzen diesen Windstrom oder diese Bewegungsenergie für viele Zwecke: zum Segeln, zum Drachensteigen und sogar zur Stromerzeugung.
Die Begriffe „Windenergie“ und „Windkraft“ beschreiben beide den Prozess, bei dem der Wind zur Erzeugung mechanischer Kraft oder Elektrizität genutzt wird.Diese mechanische Leistung kann für bestimmte Aufgaben genutzt werden (z. B. Getreide mahlen oder Wasser pumpen) oder ein Generator kann diese mechanische Leistung in Elektrizität umwandeln.
Eine Windkraftanlage erzeugt WindenergieMithilfe der aerodynamischen Kraft der Rotorblätter, die wie ein Flugzeugflügel oder ein Hubschrauberrotorblatt funktionieren, wird Strom in Elektrizität umgewandelt.Wenn der Wind über das Blatt strömt, nimmt der Luftdruck auf einer Seite des Blattes ab.Der Luftdruckunterschied auf den beiden Seiten des Blattes erzeugt sowohl Auftrieb als auch Widerstand.Die Auftriebskraft ist stärker als der Widerstand und führt dazu, dass sich der Rotor dreht.Der Rotor ist mit dem Generator verbunden, entweder direkt (wenn es sich um eine Turbine mit Direktantrieb handelt) oder über eine Welle und eine Reihe von Zahnrädern (ein Getriebe), die die Rotation beschleunigen und einen physikalisch kleineren Generator ermöglichen.Diese Übersetzung der aerodynamischen Kraft in die Rotation eines Generators erzeugt Elektrizität.
Windkraftanlagen können an Land oder vor der Küste in großen Gewässern wie Ozeanen und Seen gebaut werden.Das US-Energieministerium ist derzeitFörderprojekteum den Einsatz von Offshore-Windkraftanlagen in US-Gewässern zu erleichtern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. Juli 2023