windturbines worden een groter deel van onze alternatieve energiemix en er worden krachtigere turbines ontwikkeld die het energielandschap kunnen veranderen. Naarmate hernieuwbare energie groeit, wordt het voeden van onze huizen met elk voorbijgaand moment milieuvriendelijker. Met windturbines steeds zo krachtig, moet men zich afvragen, hoeveel huizen kunnen worden aangedreven door de gemiddelde windturbine?
volgens de USGS is de gemiddelde turbinecapaciteit in de VS 1.67 MW. Uitgaande van een capaciteit van 33%, is dat 402 MW per maand, genoeg voor 460 woningen. Met andere woorden, De gemiddelde turbine genereert genoeg energie in 90 minuten om één huis voor een maand van stroom te voorzien. De grootste turbine ter wereld, de Haliade-X, kan een huis twee dagen lang van stroom voorzien met slechts één rotatie.
navigatie
hoeveel energie genereren windturbines?
windturbines worden beoordeeld op basis van hun maximale vermogen, maar dit kan misleidend zijn omdat het gebaseerd is op het vermogen van de turbine bij een specifieke windsnelheid. Dit is meestal een hoge windsnelheid, vaak rond de 30 mijl per uur. Voeg daarbij dat verschillende fabrikanten verschillende windsnelheden zullen gebruiken om hun turbines te beoordelen. Een turbine van 1,5 MW mag alleen bij zijn nominaal vermogen worden opgewekt als de wind 35 mijl per uur is. In werkelijkheid kan de gemiddelde windsnelheid veel lager zijn, terwijl bij hogere snelheden turbines zijn ontworpen om automatisch uit te schakelen, om schade te voorkomen.
de capaciteitsfactor van een windturbine is een betere maatstaf voor het vermogen. De capaciteitsfactor wordt uitgedrukt als een percentage en houdt rekening met de gemiddelde windsnelheden, wat ons een nauwkeurigere meting geeft van de hoeveelheid elektriciteit die daadwerkelijk wordt geproduceerd. Een 1,5 MW turbine met een capaciteit van 33% genereert een halve megawatt vermogen.
groei van windturbines
twee decennia geleden werden windturbines gestraald als inefficiënt en te zwak om een belangrijke drijvende kracht in de energiesector te worden. Velen in de industrie zeiden dat er te veel windturbines nodig zouden zijn om een redelijke hoeveelheid elektriciteit te produceren.
we zijn ver verwijderd van de begindagen van windturbines. In de jaren negentig lag het gemiddelde vermogen van de windturbine tussen de 500 en 750 kW. Dat is zeker niet genoeg om een deuk in ons energieverbruik te maken. Een 750 kW turbine is genoeg om 200 Amerikaanse huizen per maand van stroom te voorzien.
terwijl de meeste turbines momenteel tussen 1,5 en 3 MW liggen, nemen nu veel grotere turbines hun plaats in. Windturbines met een vermogen van 5 MW en meer worden steeds gebruikelijker, met offshore-installaties behoren tot de grootste turbines. Met deze gigantische machines die het voortouw nemen, kan windenergie een dominante bron van elektriciteit worden als we de mogelijkheid krijgen om meer huizen met minder turbines van stroom te voorzien.
hoeveel Turbines zijn nodig om een heel land van stroom te voorzien? Gemiddeld verbruiken huishoudens in de VS meer dan hun Europese tegenhangers. Het gemiddelde huis in de VS verbruikt 867 kWh per maand, terwijl het gemiddelde huis in de EU ongeveer 311 kWh verbruikt. Amerikanen gebruiken over het algemeen meer energie vanwege hun meer consumentistische, auto-gerichte levensstijl.
een turbine van 1,5 MW produceert ongeveer 360.000 kWh per maand. Dat is genoeg voor 415 Amerikaanse huizen en meer dan 1.100 huishoudens in Europa. Dat is aan de kleine kant van de schaal. Offshore turbines met een capaciteit van meer dan 5 MW kunnen een paar duizend huizen tegelijk van stroom voorzien. De GE Haliade-X, de hoogste windturbine ter wereld met een vermogen tussen 12 en 14 MW, genereert genoeg elektriciteit voor 3.600 Amerikaanse en 10.000 Europese woningen.
nu, wat als we hele landen willen voeden? De Amerikaanse residentiële sector verbruikt 1,4 miljoen GW per jaar. Er zouden iets meer dan 318.000 turbines nodig zijn met een vermogen van 1,5 MW om de hele residentiële sector van stroom te voorzien. Europa, dat ongeveer 194 miljoen huishoudens heeft, heeft een residentiële sector die jaarlijks ongeveer 706.000 GW verbruikt. Er zouden 161.000 turbines nodig zijn om alle Europese huishoudens van stroom te voorzien.
maar wat als we groot gaan? Laten we zeggen dat we alleen massieve turbines gebruiken zoals de Haliade-X als energiebron. De VS zou ongeveer 37.000 windturbines nodig hebben om zijn residentiële sector te dekken. Europa zou iets meer dan 18.000 turbines nodig hebben om zijn huishoudens van stroom te voorzien. En dat is nog niet eens relevant voor windturbines van residentiële grootte die, in combinatie met windgeneratoren, kunnen worden gebruikt om het elektriciteitsverbruik van huishoudens aan te vullen.
Hoeveel Huizen Kunnen Worden Aangedreven Door Een Volledig Windmolenpark?
hoewel het interessant is om te weten hoeveel energie een windturbine kan produceren, moeten we niet vergeten dat turbines meestal niet in singles komen. Ze werken samen met verschillende andere turbines als onderdeel van een windmolenpark. De ideale locatie voor een windpark is een gebied met sterke wind en weinig obstakels, meestal ver van grote steden of steden. Windparken kunnen zowel onshore als offshore zijn. Onshore windparken zijn groter en produceren over het algemeen meer energie, terwijl offshore windparken meestal grotere en krachtigere turbines gebruiken.
het grootste windmolenpark op het land is het Gansu windmolenpark in China. Het is gebouwd om stroom te leveren om te voldoen aan de enorme elektriciteitsvraag van China met een capaciteit van 8 GW. Momenteel werkt het windmolenpark Gansu met een capaciteit van 40%. Als het in de Verenigde Staten zou zijn, zou het windmolenpark van Gansu meer dan 2,6 miljoen huizen van stroom voorzien. In Europa zouden ongeveer 7,5 miljoen huizen worden aangedreven door dit enorme windmolenpark.Het grootste offshore windpark ter wereld is Hornsea 1, met een capaciteit van 1,2 GW. Het is niet gedaan, met meerdere fasen gepland om de totale capaciteit in de komende jaren op 6 GW te brengen. Als we aannemen dat Hornsea 1 werkt op 40% capaciteit, kunnen we verwachten dat de macht over 400.000 huizen in de VS en 1,1 miljoen huizen in de EU.
conclusie
naarmate windturbines groter en efficiënter worden, zullen we meer huizen kunnen aandrijven met minder turbines. Terwijl de gemiddelde turbine twintig jaar geleden amper de 1 MW-grens overschreed, ontwerpen windbedrijven tegenwoordig enorme 14 MW-machines, waarmee de grens van hoe grote turbines kunnen worden, wordt verlegd. Er werd vaak gezegd dat windenergie simpelweg te duur en inefficiënt was om een groot deel van de energie-infrastructuur te worden. Tegenwoordig gebruikt ongeveer de helft van alle landen windenergie als energiebron. Denemarken, een leider op het gebied van windenergie, levert de helft van zijn totale verbruik met behulp van wind, waaruit blijkt dat een volledig op windenergie gebaseerde economie mogelijk is.
Veelgestelde vragen
een turbine van 1,5 MW met een capaciteit van 33% kan 415 woningen in de VS van stroom voorzien.
in de VS verbruikt het gemiddelde huishouden 867 kWh elektriciteit per jaar. In de EU, waar woningen energiezuiniger zijn, verbruikt het gemiddelde huishouden slechts 311 kWh per jaar.