a szélturbinák egyre nagyobb részét képezik alternatív energiamixünknek, és egyre nagyobb teljesítményű turbinákat fejlesztenek ki, amelyek megváltoztathatják az energia tájat. Ahogy a megújuló energia növekszik, otthonaink áramellátása minden pillanatban környezetbarátabbá válik. A szélturbinák egyre olyan erős, meg kell kérdezni, csak hány otthonok lehet hajtott egy átlagos szélturbina?
az USGS szerint az USA-ban az átlagos turbinakapacitás 1.67 MW. Feltételezve, hogy 33% – os kapacitás, ez 402 MW havonta, elegendő 460 otthon áramellátásához. Más szavakkal, az átlagos turbina 90 perc alatt elegendő energiát termel ahhoz, hogy egy hónapig egyetlen otthont tápláljon. A világ legnagyobb turbinája, a Haliade-X, két napig képes otthont táplálni egyetlen forgatással.
navigáció
mennyi energiát termelnek a szélturbinák?
a szélturbinákat a maximális teljesítményük alapján osztályozzák, de ez félrevezető lehet, mivel a turbina adott szélsebesség melletti teljesítményén alapul. Ez általában nagy szélsebesség, gyakran körülbelül 30 mérföld / óra. Add hozzá azt a tényt, hogy a különböző gyártók különböző szélsebességeket fognak használni a turbinák értékeléséhez. Egy 1,5 MW-os turbina névleges teljesítménye csak akkor állítható elő, ha a szél 35 mérföld / óra. A valóságban az átlagos szélsebesség ennél jóval alacsonyabb lehet, míg nagyobb sebességnél a turbinákat úgy tervezték, hogy automatikusan kikapcsoljanak, a sérülések elkerülése érdekében.
a szélturbina kapacitási tényezője jobban méri teljesítményét. A kapacitástényezőt százalékban fejezik ki, és figyelembe veszi az átlagos szélsebességet, így pontosabb mérést kapunk arról, hogy valójában mennyi villamos energiát termelnek. Egy 1,5 MW-os turbina, amely 33% – os kapacitással működik, fél megawatt energiát termel.
szélturbinák növekedése
két évtizeddel ezelőtt a szélturbinák nem voltak hatékonyak és túl gyengék ahhoz, hogy az energiaipar fő hajtóerejévé váljanak. Az iparban sokan azt mondták, hogy túl sok szélturbinára lenne szükség ahhoz, hogy ésszerű mennyiségű villamos energiát termeljenek.
messze vagyunk a szélturbinák korai idejétől. Az 1990-es években az átlagos szélturbina teljesítmény 500 és 750 kW között volt. Ez biztosan nem elég ahhoz, hogy egy horpadás az energiafelhasználás. Egy 750 kW-os turbina havonta 200 amerikai ház táplálására elegendő.
míg a legtöbb turbina ma 1,5-3 MW között van, sokkal nagyobb turbinák lépnek a helyükre. Az 5 MW vagy annál nagyobb teljesítményű szélturbinák egyre gyakoribbak, a tengeri létesítmények a legnagyobb turbinák közé tartoznak. Ezekkel az óriási gépekkel, amelyek vezető szerepet töltenek be, a szélenergia domináns áramforrássá válhat, mivel képesek vagyunk több otthont kevesebb turbinával ellátni.
hány turbinára lesz szükség egy egész ország áramellátásához?
az Egyesült Államokban az otthonok átlagosan többet fogyasztanak, mint európai társaik. Az USA-ban az átlagos otthon havonta 867 kWh-t használ, míg az EU-ban az átlagos otthon körülbelül 311 kWh-t. Az amerikaiak általában több energiát fogyasztanak fogyasztóbb, autóközpontú életmódjuk miatt.
egy 1,5 MW-os turbina havonta körülbelül 360 000 kWh-t termel. Ez 415 amerikai és több mint 1100 európai háztartás áramellátására elegendő. Ez a skála kis végén van. Az 5 MW feletti kapacitású tengeri turbinák egyszerre több ezer otthont képesek táplálni. A GE Haliade-X, a világ legmagasabb, 12 és 14 MW közötti teljesítményű szélturbinája 3600 amerikai és 10 000 európai ház áramellátásához elegendő áramot termel.
mi van, ha egész országokat akarunk hatalomra juttatni? Az amerikai lakossági szektor évente 1,4 millió GW-t fogyaszt. Alig több mint 318 000 1,5 MW teljesítményű turbinára lenne szükség a teljes lakossági szektor táplálásához. Európában, amelynek körülbelül 194 millió háztartása van, olyan lakossági szektor működik, amely évente körülbelül 706 000 GW-t fogyaszt. 161 000 turbinára lenne szükség ahhoz, hogy minden európai háztartást árammal lássanak el.
de mi van, ha nagyot megyünk? Tegyük fel, hogy csak olyan hatalmas turbinákat használunk áramforrásként, mint a Haliade-X. Az Egyesült Államoknak körülbelül 37 000 szélturbinára lenne szüksége a lakossági szektor fedezésére. Európának alig több mint 18 000 turbinára lenne szüksége háztartásainak áramellátásához. És ez még csak nem is érinti a lakossági méretű szélturbinákat, amelyeket szélenergia-generátorokkal együtt lehet használni a háztartási villamosenergia-felhasználás kiegészítésére.
Hány Házat Képes Ellátni Egy Teljes Szélerőműpark?
bár érdekes tudni, hogy egy szélturbina mennyi energiát képes előállítani, emlékeznünk kell arra, hogy a turbinák általában nem jönnek be egyedül. A szélerőműpark részeként több más turbinával együtt dolgoznak. A szélerőműpark ideális helyszíne egy olyan terület, ahol erős szél és kevés akadály van, általában távol a nagyobb városoktól. A szélerőművek lehetnek szárazföldi vagy offshore. A szárazföldi szélerőművek nagyobbak és általában több energiát termelnek, míg a tengeri szélerőművek általában nagyobb és erősebb turbinákat alkalmaznak.
A legnagyobb szárazföldi szélerőműpark a Gansu szélerőműpark Kínában. Úgy tervezték, hogy energiát biztosítson Kína hatalmas villamosenergia-igényeinek kielégítésére, 8 GW kapacitással. Jelenleg a Gansu szélerőmű 40% – os kapacitással működik. Ha az Egyesült Államokban lenne, a Gansu szélerőműpark több mint 2,6 millió otthont működtet. Európában mintegy 7, 5 millió otthont működtetne ez a hatalmas szélerőműpark.
a világ legnagyobb tengeri szélerőműparkja a Hornsea 1, 1,2 GW kapacitással. Ez nem történt meg, több további fázist terveznek, hogy a teljes kapacitás 6 GW-ra emelkedjen az elkövetkező években. Ha feltételezzük, hogy a Hornsea 1 40% – os kapacitással működik, akkor körülbelül 400 000 otthon áramellátására számíthatunk az Egyesült Államokban és 1,1 millió otthonra az EU-ban.
következtetés
ahogy a szélturbinák nagyobbak és hatékonyabbak lesznek, kevesebb turbinával több házat tudunk árammal ellátni. Míg a húsz évvel ezelőtti átlagos turbina alig haladta meg a 1 MW jel, a szélerőművek ma hatalmas tervezést végeznek 14 MW gépek, a nagy turbinák megszerzésének határát feszegetve. Gyakran elhangzott, hogy a szélenergia egyszerűen túl drága és nem hatékony ahhoz, hogy az energetikai infrastruktúra jelentős részévé váljon. Ma az összes nemzet körülbelül fele használja a szélenergiát áramforrásként. Dánia, a szélenergia piacvezetője, teljes fogyasztásának felét szél felhasználásával látja el, bizonyítva, hogy lehetséges a teljes szélenergia-gazdaság.
Gyakran Ismételt Kérdések
egy 1,5 MW-os turbina, amely 33% – os kapacitással működik, 415 otthont képes táplálni az Egyesült Államokban.
az Egyesült Államokban egy átlagos háztartás évente 867 kWh villamos energiát használ fel. Az EU-ban, ahol az otthonok energiahatékonyabbak, egy átlagos háztartás mindössze 311 kWh-t fogyaszt évente.
a Gansu szélerőműpark Kínában, 8 GW kapacitással, a világ legnagyobb. Feltételezve, hogy 40% – os kapacitással működik, ez a szélerőmű 2,6 millió amerikai otthon áramellátására képes.