Einführung
Durch Wind erzeugte elektrische Energie entsteht durch die Nutzbarmachung von Windenergie mit Turbinen. Um die durch Wind erzeugte elektrische Energie vollständig zu verstehen, muss man verstehen, wie durch Wind erzeugte Elektrizität hergestellt wird. Ressourcen, die zur Nutzung der Windenergie benötigt werden; Arten und Größen von Windkraftanlagen; Bau einer Windkraftanlage; potenzielle positive und negative Auswirkungen der Technologie; wo Windenergie effektiv erzeugt werden kann; und die Kosten für windbetriebene elektrische Technologie auszugleichen.
Wie Windkraftstrom hergestellt wird
Die Technologie der winderzeugten elektrischen stromboerse leipzig funktioniert durch die Erzeugung von Strom durch den Einsatz verschiedener Arten von Windkraftanlagen. Zunächst mag man fragen: „Wie erzeugen Windkraftanlagen Strom?“ Einfach gesagt funktioniert eine Windkraftanlage genau umgekehrt wie ein Ventilator. Anstatt Strom zu verwenden, um Wind zu erzeugen, wie ein Ventilator, verwenden Windturbinen Wind, um Strom zu erzeugen. Der Wind dreht die Blätter, die eine Welle drehen, die mit einem Generator verbunden ist und Strom erzeugt.
Erforderliche Ressourcen zur Nutzung der Windkraft
Die primäre Ressource der Windkrafttechnologie ist natürlich Wind. Wind ist in vielen Teilen der Vereinigten Staaten und anderen Teilen der Welt sehr reichlich vorhanden. Windressourcen werden nach Windleistungsdichteklassen gekennzeichnet, die von Klasse 1 (die niedrigste) bis Klasse 7 (die höchste) reichen. Gute Windressourcen (z. B. Klasse 3 und höher, die eine durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit von mindestens 13 Meilen pro Stunde haben) sind in vielen Gebieten zu finden. Die Windgeschwindigkeit ist ein entscheidender Faktor für die Windressourcen, da die Energie im Wind proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ist. Mit anderen Worten, ein stärkerer Wind bedeutet mehr Leistung.
Die Entwicklung von Windressourcen erfordert Land und kann mit anderen Nutzungen dieses Landes konkurrieren, und diese alternativen Nutzungen können höher bewertet werden als die Stromerzeugung. Windkraftanlagen können jedoch auch auf Flächen aufgestellt werden, die gleichzeitig beweidet oder sogar landwirtschaftlich genutzt werden. Überall dort, wo ein Windpark gebaut werden soll, werden Straßen für den Transport von Teilen geräumt. An jedem Windturbinenstandort wird das Land eingeebnet und die Pad-Fläche eingeebnet. Windenergie erfordert auch den Bau von Windkraftanlagen.
Arten und Größen von Windkraftanlagen
Moderne Windkraftanlagen lassen sich in zwei grundlegende Gruppen einteilen: die Variante mit horizontaler Achse und die Konstruktion mit vertikaler Achse, wie das Darrieus-Modell im Schneebesen-Stil, das nach seinem französischen Erfinder benannt ist. Windkraftanlagen mit horizontaler Achse haben typischerweise entweder zwei oder drei Flügel. Diese dreiblättrigen Windkraftanlagen werden “gegen den Wind” betrieben, wobei die Blätter in den Wind zeigen. Darrieus-Modelle oder Windturbinen mit vertikaler Achse haben zwei vertikal ausgerichtete Blätter, die sich um eine vertikale Welle drehen.
Neben verschiedenen Typen gibt es viele verschiedene Größen von Windkraftanlagen. Turbinen im Versorgungsmaßstab haben eine Größe von 100 Kilowatt bis zu mehreren Megawatt. Größere Turbinen werden zu Windparks zusammengefasst, die Strom in großen Mengen an ein Stromnetz liefern. Einzelne kleine Turbinen unter 100 Kilowatt werden für Haushalte, Telekommunikation oder Wasserpumpen verwendet.
Kleine Turbinen werden manchmal in Verbindung mit Dieselgeneratoren, Batterien und Photovoltaikanlagen verwendet. Diese Systeme werden als Hybrid-Windsysteme bezeichnet und werden typischerweise an abgelegenen, netzfernen Standorten eingesetzt, an denen keine Verbindung zum Versorgungsnetz verfügbar ist.
Aufbau einer Windkraftanlage
Der erste Schritt beim Bau einer Windkraftanlage ist das Aufstellen des Turms, auf dem die Glasfasergondel installiert wird. Die Gondel ist ein starkes, hohles Gehäuse, das das Innenleben der Windkraftanlage enthält. Die Gondel besteht normalerweise aus Glasfaser und enthält die Hauptantriebswelle und das Getriebe. Sein Innenleben enthält auch Blattneigungs- und Giersteuerungen. Die Gondel wird in einer Fabrik zusammengebaut und auf einem Grundrahmen befestigt.
Der vielfältigste Materialeinsatz und die meisten Experimente mit neuen Materialien finden bei den Klingen statt. Obwohl das am häufigsten verwendete Material für die Blätter in kommerziellen Windturbinen Glasfaser mit einem hohlen Kern ist, sind andere verwendete Materialien leichte Hölzer und Aluminium. Holzklingen sind solide, aber die meisten Klingen bestehen aus einer Haut, die einen Kern umgibt, der entweder hohl oder mit einer leichten Substanz wie Kunststoffschaum oder Waben oder Balsaholz gefüllt ist. Zu Windkraftanlagen gehört auch eine Versorgungsbox, die die Windenergie in Strom umwandelt und sich am Fuß des Turms befindet. Der Generator und die elektronische Steuerung sind Standardausrüstung, deren Hauptkomponenten aus Stahl und Kupfer bestehen. Verschiedene Kabel verbinden den Versorgungskasten mit der Gondel, während andere die gesamte Turbine mit nahegelegenen Turbinen und einem Transformator verbinden.