Effektivitet af vindenergi

Vindenergi, også kendt som vindkraft, er middel til at udnytte vind og omdanne den til elektricitet. Den gennemsnitlige vindeffektivitet for møller er mellem 35-45% .

fema trailere til salg i nærheden af mig

Produktion af vindkraft

Vind produceres i jordens atmosfære på grund af forskelle i jordtemperaturer lokalt eller på regional og global skala. Når varm bliver opvarmet, stiger den og forlader stedet med lavt lufttryk; luft fra køligere områder med højere lufttryk bevæger sig ind for at udligne lufttrykket.

relaterede artikler

Eksempler på bæredygtig udvikling
Fakta om solenergi
Gå grønne billeder

Vindmøller og turbiner drager fordel af den kinetiske energi eller 'bevægelsesenergi', der flytter luft eller vind fra et sted til et andet og omdanner det til elektricitet. Vindmøller er anbragt på blæsende steder, så vinden kan flytte vingerne på møllerne. Disse knive roterer en motor, og gearene øger rotationerne nok til at producere elektricitet. Forskellige design af møller er velegnede til forskellige forhold.

Vindeffektivitet og vindkapacitetsfaktor

Vindeffektivitet er ikke det samme som faktor for vindkapacitet, hvilket er det, der diskuteres, når folk tænker på energieffektivitet. Vindur forklarer forskellen mellem de to fænomener.

Vindeffektivitet og dens grænse

Vindeffektivitet er den mængde kinetisk energi i vinden, der omdannes til mekanisk energi og elektricitet. Lovgivning om fysik beskrevet af Betz Limit siger, at den maksimale teoretiske grænse er 59,6%. Vinden kræver resten af energien til at blæse forbi knivene. Dette er faktisk godt. Hvis en vindmølle fanget 100% af energivind ville stoppe med at blæse, og en turbines vinger ikke kan dreje for at producere elektricitet.

Det er imidlertid ikke muligt for nogen maskine på nuværende tidspunkt at konvertere alle de fangede 59,6% kinetisk energi fra vind til elektricitet. Der er grænser på grund af den måde, hvorpå generatorer fremstilles og konstrueres, hvilket yderligere reducerer den mængde energi, der endelig omdannes til strøm. Gennemsnittet er for tiden 35-45%, som nævnt ovenfor. Det maksimale ved peak performance kunne nå op på 50% ifølge Wind Watch. En Australsk regeringsdokument (NSW) er også enig i, at 50% er den maksimale vindeffektivitet, der kan opnås (s. 3).

Energieffektivitet varierer ikke så meget som vindkapacitetsfaktor, hvilket i høj grad afhænger af placering og vejrforhold.

Vindkapacitetsfaktor

Vindkapacitetsfaktoren er den mængde energi, der produceres af en generator i forhold til hvad den kunne producere, hvis den fungerede hele tiden ved maksimal kapacitet, ifølge Green Tech Media . Vindkapacitetsfaktor har en tendens til at variere fra sted til sted og på forskellige tidspunkter af året, selv med de samme vindmøller, da det afhænger af vindhastigheden, dens tæthed og det fejede område, der afhænger af generatorens størrelse. Åbn EI . Vindkapacitetsfaktor kan optimeres ved at vælge steder, hvor ideelle vindforhold hersker hele eller større del af året. Så det er vigtigt at overveje vindkapacitetsfaktor og de forhold, der påvirker den, for at maksimere effekt.

hvor længe er vin god efter åbning

Vindhastighed under 30 miles i timen producerer lidt energi ifølge Wind Watch. Selv små stigninger i hastighed kan oversættes til en betydelig stigning i kraft genereret i henhold til Open EI. Elektricitet genereret er kuben af vindhastigheden forklarer Vind ICE .
Lufttæthed er mere i køligere regioner og ved havniveau end i bjerge. Så de ideelle steder med høj vindtæthed er hav med koldere temperaturer ifølge Open EI. Dette er en af grundene til den store ekspansion i offshore vindproduktion.
Større og højere møller kan drage fordel af mere vind højere over jorden og ved øget spændvidde for deres vinger. Økonomiske overvejelser bliver derfor vigtige her.

Kapacitetsfaktoren øges konstant med forbedret teknologi. Vindmøller bygget i 2014 nåede en kapacitetsfaktor på 41,2% sammenlignet med 31,2% for møller bygget mellem 2004-2011, ifølge Green Tech Media. Dog påvirkes vindens kapacitetsfaktor ikke kun af teknologien, men også af vindtilgængeligheden i sig selv. Således var kapacitetsfaktoren for møller i 2015 under tidligere års gennemsnit på grund af 'vindtørke' forklarer Green Tech Media.

Sammenligning med andre strømkilder

Vindens energieffektivitet er bedre end kulens energieffektivitet. Kun 29-37% af energien i kul omdannes til elektricitet, og gas har næsten samme effektivitet som vind, da 32-50% af energien i gas kan konverteres til elektricitet.

Med hensyn til kapacitetsfaktorer er fossile brændstoffer udført bedre end vind i USA i 2016 ifølge OS. Administration af energiinformation (VVM) .

Kulanlæg i USA kørte på 52,7% af deres kapacitet.
Kapacitetsfaktoren for gasanlæg var 56% i USA.
Atomkraft havde en kapacitetsfaktor på 92,5% ifølge VVM-tal for ikke-fossile brændstoffer .
Vandkraftens kapacitetsfaktor var 38%.
Vindkraftens kapacitetsfaktor var 34,7%.

Når man sammenligner effekt fra forskellige energikilder, er det bedre ikke kun at overveje kapacitetsfaktoren, men også deres energieffektivitet. Dette gør det, at øge elproduktionen fra vind er konkurrencedygtig og gennemførlig i sammenligning med fossile brændstoffer, som også plages af de forureningsproblemer, de forårsager.

nike træningssko vs løbesko

Intermittency påvirker vindenergiproduktionen

Vindenergi lider af intermittering, da vind ikke altid er tilgængelig og kan blæse ved forskellige hastigheder, hvilket betyder, at der genereres energi på inkonsekvente niveauer. Energi intermittency er fænomenerne, hvor energi ikke er tilgængelig kontinuerligt på grund af mange faktorer, som folk ikke kan kontrollere. Derfor er der variation i udbuddet.

design en kage online for sjov

Løsninger på intermittency

Da elproduktionen fra vindmøller svinger fra time til time eller endda sekund til sekund, skal kraftleverandører have større energireserver for at opfylde og opretholde ensartede niveauer af strømforsyning forklarer Amerikansk videnskabsmand . Interbittency betyder ikke kun mangler, men også perioder med overdrivelse; dette giver derefter også en mulig løsning. Den amerikanske forsker forklarer, at når antallet af kilder til vindkraft øges, kan lokal forskel i vejr- og vindforhold balancere mangler og overdrevne.

Forbedrede vejrudsigter og modellering gør det også lettere at indregne selv kortsigtede ændringer i vindkraft. En blanding af kilder er også nødvendig for endda daglige eller sæsonbestemte forskelle i vindkraftproduktion.

Uanset intermittency har udbredte nye vindmølleparker i hele USA faktisk bidraget til at stabilisere strømforsyningen, især under ekstrem vejr i Texas ifølge Rengør Technica .

Koste

I 2017 Den uafhængige meddelte, at produktion af energi fra vind var billigere end fra fossile brændstoffer. Det kostede $ 50 at producere en megawatt-time (MWh) i 2017. Med forbedret teknologi fortsætter omkostningerne med at falde, hvilket gør det mere attraktivt end konventionelle forurenende energikilder. USA håber at anspore denne bevægelse ved at give regeringsincitamenter til at øge andelen af vindkraft, der leverede 6% af sin elektricitet i 2016 ifølge VVM .

Wind EIS bemærker, at 80% af omkostningerne er kapitalomkostninger, der er involveret i installation af møllerne, og 20% er operationelle. Da ingen brændstofomkostninger er involveret, og i betragtning af den energi, der genereres i hele dets livscyklus, er vindenergi dog konkurrencedygtig.

Kulstoffri energi

Vindenergi er et af de mere effektive alternativer til energi fra fossile brændstoffer. Det forudses, at inden 2050 kunne 139 lande, der i øjeblikket bruger 99% af verdens energi, bruge 100% vedvarende energi. Vind og sol kunne tilsammen levere så meget som 97% af denne energi ifølge en Rapport om verdensforum 2017 . Dette kan hjælpe med at begrænse den globale opvarmning til under 1,5 ° C. Uanset om det er en vindmøllepark på en bjergskråning eller langs en kystlinje, tilbyder vindmølleteknologi en langt mere effektiv måde at generere brugbar elektricitet end ikke-vedvarende traditionelle kilder.