Was ist Windenergie?
Seit Jahrtausenden nutzen Menschen die Kraft des Windes.Der Wind hat Boote entlang des Nils bewegt, Wasser gepumpt und Getreide gemahlen, die Nahrungsmittelproduktion unterstützt und vieles mehr.Heutzutage werden die kinetische Energie und die Kraft natürlicher Luftströme, Wind genannt, in großem Maßstab zur Stromerzeugung genutzt.Eine einzige moderne Offshore-Windkraftanlage kann mehr als 8 Megawatt (MW) Energie erzeugen, genug, um fast sechs Haushalte ein Jahr lang sauber mit Strom zu versorgen.Onshore-Windparks erzeugen Hunderte von Megawatt und machen Windenergie zu einer der kostengünstigsten, saubersten und am leichtesten verfügbaren Energiequellen der Welt.
Windkraft ist die kostengünstigste groß angelegte erneuerbare Energiequelle und heute die größte erneuerbare Energiequelle in den USA.Es gibt fast 60.000 Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 105.583 Megawatt (MW).Das reicht aus, um mehr als 32 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen!
Windenergielösungen spielen nicht nur eine wichtige Rolle in unserer Energieversorgung, sondern helfen auch kommerziellen Unternehmen dabei, ihre Ziele und Vorgaben für zuverlässige, saubere Energie im Bereich der erneuerbaren Energien zu erfüllen.
Die Vorteile der Windenergie:
- Windkraftanlagen amortisieren die mit ihrem Einsatz verbundenen CO2-Emissionen in der Regel in weniger als einem Jahr, bevor sie bis zu 30 Jahre lang nahezu CO2-freie Stromerzeugung ermöglichen.
- Windenergie trägt dazu bei, den Kohlendioxidausstoß zu reduzieren – im Jahr 2018 wurden dadurch 201 Millionen Tonnen CO2-Emissionen vermieden.
- Windenergie verschafft den Gemeinden, die Projekte durchführen, Steuereinnahmen.Beispielsweise beliefen sich die staatlichen und lokalen Steuerzahlungen aus Windprojekten in Texas auf insgesamt 237 Millionen US-Dollar.
- Die Windindustrie fördert die Schaffung von Arbeitsplätzen, insbesondere während der Bauphase.Die Branche unterstützte im Jahr 2018 in den USA 114.000 Arbeitsplätze.
- Windenergie stellt eine stetige, zusätzliche Einnahmequelle dar: Windprojekte zahlen jedes Jahr über 1 Milliarde US-Dollar an staatliche und lokale Regierungen sowie private Grundbesitzer.
Wie sieht ein Windkraftprojekt aus?
Ein Windprojekt oder Windpark bezieht sich auf eine große Anzahl von Windkraftanlagen, die nahe beieinander gebaut sind und ähnlich wie ein Kraftwerk funktionieren und Strom ins Netz einspeisen.
Das Frontier Wind Power I-Projekt in Kay County, Oklahoma, ist seit 2016 in Betrieb und wird durch das Frontier Wind Power II-Projekt erweitert.Nach ihrer Fertigstellung werden Frontier I und II insgesamt 550 Megawatt Windenergie erzeugen – genug, um 193.000 Haushalte mit Strom zu versorgen.
Wie funktionieren Windkraftanlagen?
Strom wird durch rotierende Windturbinen erzeugt, die die kinetische Energie der bewegten Luft nutzen und diese in Elektrizität umwandeln.Die Grundidee besteht darin, dass Windturbinen Rotorblätter verwenden, um das Potenzial und die kinetische Energie des Windes zu sammeln.Der Wind dreht die Rotorblätter, wodurch ein Rotor gedreht wird, der mit einem Generator verbunden ist, um elektrische Energie zu erzeugen.
Die meisten Windkraftanlagen bestehen aus vier Grundteilen:
- Die Klingen sind an einer Nabe befestigt, die sich mitdreht, wenn sich die Klingen drehen.Die Blätter und die Nabe bilden zusammen den Rotor.
- Die Gondel beherbergt das Getriebe, den Generator und die elektrischen Komponenten.\
- Der Turm hält die Rotorblätter und die Erzeugungsausrüstung hoch über dem Boden.
- Ein Fundament hält die Turbine auf dem Boden.
Arten von Windkraftanlagen:
Große und kleine Turbinen lassen sich je nach Ausrichtung des Rotors in zwei grundlegende Kategorien einteilen: Turbinen mit horizontaler Achse und Turbinen mit vertikaler Achse.
Horizontalachsige Turbinen sind heute mit Abstand der am häufigsten verwendete Windkraftanlagentyp.Wenn man sich Windkraft vorstellt, kommt einem dieser Turbinentyp in den Sinn, dessen Flügel einem Flugzeugpropeller ähneln.Die meisten dieser Turbinen haben drei Rotorblätter. Je höher die Turbine und je länger die Rotorblätter, desto mehr Strom wird normalerweise erzeugt.
Turbinen mit vertikaler Achse ähneln eher einem Schneebesen als einem Flugzeugpropeller.Die Schaufeln dieser Turbinen sind sowohl oben als auch unten an einem vertikalen Rotor befestigt.Da Turbinen mit vertikaler Achse nicht so leistungsstark sind wie ihre horizontalen Gegenstücke, sind sie heute viel seltener anzutreffen.
Wie viel Strom erzeugt eine Turbine?
Es kommt darauf an.Die Größe der Turbine und die Geschwindigkeit des Windes durch die Rotorblätter bestimmen, wie viel Strom produziert wird.
Im Laufe des letzten Jahrzehnts sind Windkraftanlagen immer höher geworden, was längere Rotorblätter ermöglicht und die Möglichkeit bietet, die besseren Windressourcen in größeren Höhen zu nutzen.
Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken: Eine Windkraftanlage mit etwa 1 Megawatt Leistung kann jedes Jahr genug sauberen Strom für etwa 300 Haushalte produzieren.Windkraftanlagen, die in Windparks an Land eingesetzt werden, erzeugen typischerweise 1 bis fast 5 Megawatt.Die Windgeschwindigkeiten müssen in der Regel etwa 15 Kilometer pro Stunde oder mehr betragen, damit die meisten Windturbinen in Versorgungsgröße mit der Stromproduktion beginnen können.
Jeder Windkraftanlagentyp ist in der Lage, seinen maximalen Strom innerhalb einer Reihe von Windgeschwindigkeiten zu erzeugen, oft zwischen 30 und 55 Meilen pro Stunde.Wenn der Wind jedoch schwächer weht, sinkt die Produktion typischerweise exponentiell, anstatt ganz zum Erliegen zu kommen.Beispielsweise verringert sich die erzeugte Energiemenge um den Faktor acht, wenn die Windgeschwindigkeit um die Hälfte sinkt.
Sollten Sie Windenergielösungen in Betracht ziehen?
Die Windenergieerzeugung gehört nach wie vor zu den CO2-Fußabdrücken aller Energiequellen mit dem kleinsten.Es spielt eine wesentliche Rolle für die Zukunft der Energieversorgung unseres Landes und unterstützt die Energiewende unserer Welt und die steigende Nachfrage nach nachhaltigen Energieressourcen.
Wind ist auch eine der besten Methoden für Unternehmen, Universitäten, Städte, Versorgungsunternehmen und andere Organisationen, um schnell und in großem Umfang auf emissionsfreie Energie umzusteigen.Mit einem virtuellen Stromabnahmevertrag (VPPA) können Dutzende bis Hunderte Megawatt Netto-Nullstrom für 10 bis 25 Jahre gesichert werden.Die meisten Vereinbarungen kreuzen auch das Kästchen für Zusätzlichkeit an, was bedeutet, dass völlig neue saubere Energiequellen potenziell ältere, emissionsstärkere Energiequellen ersetzen.
Was ist der beste Standort für ein Windenergieprojekt?
Bei Windenergieprojekten gibt es sechs grundlegende Überlegungen:
- Windverfügbarkeit und gewünschte Standorte
- Umweltbelastung
- Gemeinschaftsbeitrag und lokaler Bedarf an erneuerbarer Energieerzeugung
- Günstige Politik auf Landes- und Bundesebene
- Landverfügbarkeit
- Möglichkeit zum Anschluss an das Stromnetz
Genau wie bei kommerziellen Solar-PV-Projekten müssen auch bei einer Windkraftanlage Genehmigungen eingeholt werden.Dieser entscheidende Schritt wird dabei helfen festzustellen, ob das Projekt finanziell tragfähig ist und ein günstiges Risikoprofil aufweist.Schließlich geht es darum, dass die Windkraftprojekte im kommerziellen Maßstab auch in den nächsten Jahrzehnten Elektronen ins Netz einspeisen.Wenn Sie sicherstellen, dass der Bauherr UND das Projekt finanziell solide sind, ist der Erfolg für eine Generation oder länger gesichert.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16.06.2021