Wat is windenergie?
Mense gebruik die krag van wind al duisende jare lank. Wind het bote langs die Nylrivier beweeg, water gepomp en graan gemaal, voedselproduksie ondersteun en nog baie meer. Vandag word die kinetiese energie en krag van natuurlike lugvloei, genaamd wind, op groot skaal ingespan om elektrisiteit op te wek. 'n Enkele, moderne windturbine op see kan meer as 8 megawatt (MW) energie opwek, genoeg om byna ses huise skoon vir 'n jaar van krag te voorsien. Windplase op land genereer honderde megawatt, wat windenergie een van die mees koste-effektiewe, skoon en geredelik beskikbare energiebronne op die planeet maak.
Windkrag is die goedkoopste grootskaalse hernubare energiebron en is die grootste bron van hernubare energie in die VSA vandag. Daar is byna 60 000 windturbines met 'n gekombineerde kapasiteit van 105 583 megawatt (MW). Dis genoeg om meer as 32 miljoen huise van krag te voorsien!
Benewens 'n belangrike rol in ons energievoorsiening, help windenergie-oplossings ook kommersiële maatskappye om hernubare doelwitte en mandate vir betroubare, skoon energie te bereik.
Die voordele van windenergie:
- Windturbines betaal tipies die leeftyd se koolstofvrystellings wat met hul ontplooiing verband hou, in minder as 'n jaar terug, voordat hulle tot 30 jaar van feitlik koolstofvrye elektrisiteitsopwekking lewer.
- Windenergie help om koolstofdioksiedvrystellings te verminder – in 2018 het dit 201 miljoen metrieke ton CO2-vrystellings vermy.
- Windenergie verskaf belastinginkomste aan gemeenskappe wat projekte aanbied. Byvoorbeeld, staats- en plaaslike belastingbetalings van windprojekte in Texas het altesaam $237 miljoen beloop.
- Die windbedryf ondersteun werkskepping, veral tydens konstruksie. Die bedryf het in 2018 114 000 werksgeleenthede regoor die VSA ondersteun.
- Windenergie bied 'n bestendige, aanvullende bron van inkomste: Windprojekte betaal jaarliks meer as $1 miljard aan staats- en plaaslike regerings en private grondeienaars.
Hoe lyk 'n windkragprojek?
'n Windprojek of -plaas verwys na 'n groot aantal windturbines wat naby mekaar gebou is en baie soos 'n kragsentrale funksioneer, wat elektrisiteit na die netwerk stuur.
Die Frontier Windkrag I-projek in Kay County, Oklahoma, is sedert 2016 in werking en word uitgebrei met die Frontier Windkrag II-projek. Sodra dit voltooi is, sal Frontier I en II altesaam 550 megawatt windenergie opwek – genoeg om 193 000 huise van krag te voorsien.
Hoe werk windturbines?
Krag word opgewek deur roterende windturbines wat die kinetiese energie van bewegende lug benut, wat in elektrisiteit omgeskakel word. Die basiese idee is dat windturbines lemme gebruik om wind se potensiële en kinetiese energie te versamel. Wind draai die lemme, wat 'n rotor laat draai wat aan 'n kragopwekker gekoppel is om elektriese energie op te wek.
Die meeste windturbines het vier basiese dele:
- Lemme is aan 'n naaf vasgemaak, wat draai soos die lemme draai. Die lemme en naaf vorm saam die rotor.
- Die nacelle huisves die ratkas, kragopwekker en elektriese komponente.
- Die toring hou die rotorlemme en opwekkingstoerusting hoog bo die grond.
- 'n Fondament hou die turbine op die grond in plek.
Tipes windturbines:
Groot en klein turbines val in twee basiese kategorieë, gebaseer op die oriëntasie van die rotor: horisontale-as en vertikale-as turbines.
Horisontale-as turbines is verreweg die mees gebruikte tipe windturbine vandag. Hierdie tipe turbine kom by my op wanneer windkrag voorgestel word, met lemme wat baie soos 'n vliegtuigpropeller lyk. Die meeste van hierdie turbines het drie lemme, en hoe hoër die turbine en hoe langer die lem, hoe meer elektrisiteit word tipies opgewek.
Vertikale-as turbines lyk baie meer soos 'n eierklitser as 'n vliegtuigpropeller. Die lemme van hierdie turbines is aan beide die bo- en onderkant van 'n vertikale rotor geheg. Omdat vertikale-as turbines nie so goed presteer soos hul horisontale eweknieë nie, is hulle vandag baie minder algemeen.
Hoeveel elektrisiteit genereer 'n turbine?
Dit hang af. Die grootte van die turbine en die spoed van die wind deur die rotorblaaie bepaal hoeveel elektrisiteit opgewek word.
Oor die afgelope dekade het windturbines hoër geword, wat langer lemme moontlik maak en die vermoë bied om voordeel te trek uit beter windbronne wat op hoër hoogtes beskikbaar is.
Om dinge in perspektief te plaas: 'n Windturbine met ongeveer 1 megawatt krag kan genoeg skoon energie vir ongeveer 300 huise per jaar produseer. Windturbines wat op landgebaseerde windplase gebruik word, genereer tipies van 1 tot byna 5 megawatt. Windsnelhede moet tipies ongeveer 9 myl per uur of meer wees vir die meeste nutsgrootte windturbines om elektrisiteit te begin produseer.
Elke tipe windturbine is in staat om sy maksimum elektrisiteit binne 'n reeks windsnelhede op te wek, dikwels tussen 30 en 55 myl per uur. As die wind egter minder waai, neem produksie tipies teen 'n eksponensiële tempo af eerder as om heeltemal te stop. Byvoorbeeld, die hoeveelheid energie wat opgewek word, neem met 'n faktor van agt af as die windspoed met die helfte daal.
Moet jy windenergie-oplossings oorweeg?
Windkragopwekking bly onder die kleinste koolstofvoetspore van enige energiebron. Dit speel 'n noodsaaklike rol in die toekoms van ons nasie se energievoorsiening, en ondersteun ons wêreld se energie-oorgang en die toenemende vraag na volhoubare energiebronne.
Wind is ook een van die beste metodes vir korporasies, universiteite, stede, nutsdienste en ander organisasies om vinnig oor te skakel na emissievrye energie op skaal. Een virtuele kragkoopooreenkoms (VPPA) kan tiene tot honderde megawatt netto nul elektrisiteit vir 10 tot 25 jaar verseker. Die meeste ooreenkomste merk ook die blokkie vir addisionaliteit, wat beteken dat netto nuwe skoon energiebronne potensieel ouer, hoër-emitterende energiebronne vervang.
Wat is die beste ligging vir 'n windenergieprojek?
Daar is ses basiese oorwegings vir windenergieprojekte:
- Windbeskikbaarheid en verlangde liggings
- Omgewingsimpak
- Gemeenskapsinsette en plaaslike behoefte aan hernubare energieopwekking
- Gunstige beleide op staats- en federale vlak
- Beskikbaarheid van grond
- Vermoë om aan die kragnetwerk te koppel
Net soos kommersiële sonkrag-PV-projekte, moet permitte ook verkry word voordat 'n windkraginstallasie begin word. Hierdie kritieke stap sal help bepaal of die projek finansieel lewensvatbaar is en 'n gunstige risikoprofiel het. Die doel is immers dat die kommersiële windprojekte vir dekades lank elektrone aan die netwerk lewer. Om te verseker dat die bouer EN die projek finansieel gesond is, sal sukses vir 'n generasie of meer verseker.
Plasingstyd: 16 Junie 2021