Elektrischer Strom aus Windgeneratoren

Es scheint so einfach, den Wind einfach die Propellerblätter eines Windmühlengenerators blasen zu lassen, um kostenlosen elektrischen Strom zu erzeugen. Als alternative Energiequelle ist es wunderbar, weil es keine „giftigen“ Abfälle oder schädliche Elemente für die Ökologie produziert. Recht? Nun, nicht so schnell.

Die Erzeugung von Strom aus Wind wird seit mindestens 25 Jahren ernsthaft betrieben. Viele andere Länder sind weiter fortgeschritten als die USA. Skandinavische Länder wie Dänemark haben eine Produktion von fast 20 % des gesamten Stromverbrauchs erreicht. Die Vereinigten Staaten haben kaum 1 % überschritten und wachsen nicht sehr schnell. Warum fragst du nicht? Hier sind einige der Hindernisse, denen die Windkraft gegenübersteht:

EINS: Der Wind weht nicht die ganze Zeit. Daher sind redundante Windparks notwendig, um die durchschnittliche Windleistung hoch zu halten. Eine Vielzahl von Windmühlen muss an wechselnden Orten gepflanzt werden, um die Stromerzeugung zu optimieren.

ZWEI: Die Windstandorte können von Verbindungen zum Netz entfernt sein. Dies fügt der Gesamtimplementierung enorme Kosten hinzu. Experten schätzen, dass ein typischer Windpark 1.000.000 $ für jede Meile Übertragungsleitungen vom Park zum Netz in das Budget einbringen muss.

DRITTENS: Es ist schwierig, die Windmühlen in der Nähe des Ortes zu finden, an dem die Energie benötigt wird, wie z. B. Stadt- oder Industriezentren, da Grundstücke nicht verfügbar sind und schwache oder wenig zuverlässige Winde vorhanden sind.

VIER: NIMBY oder nicht in meinem Hinterhof! Diese Windgeneratoren sind unansehnliche Biester, die weit in der Luft schweben; so hoch wie 300 Fuß (100 Meter)! Nicht viele Bürger fühlen sich wohl damit, dass sie ihre visuellen Räume einnehmen. Die meisten Menschen erkennen die Notwendigkeit und stimmen zu, dass wir Windmühlen-/Generatorfarmen haben sollten, aber an einem anderen Ort!

FÜNF: Die Standortwahl für einen Windpark ist nicht so einfach. Schon früh wählten die Standortplaner einfach ein Gebiet aus, in dem immer zuverlässig Wind weht! Als jedoch am Fuß der Türme Falken und Adler tot aufgefunden wurden, wurde schnell klar, dass der Vogelzug und die Flugmuster ein notwendiger Bestandteil der Standortsuche und -planung waren.

SIX: In der Vergangenheit führte die Suche nach Standorten aufgrund der Notwendigkeit politischer, ökologischer und NIMBY-Einflüsse zu immer weiter entfernten Standorten – was zu Komplikationen beim Anschluss an das Stromnetz führte. Auch die Wartungskosten steigen mit zunehmender Entfernung.

SIEBEN: Eine Lösung, die aufgrund der stark verbesserten Technologie und Effizienz der Windgeneratoren jetzt günstiger angesehen wird, besteht darin, die Generatoren auf See zu platzieren. Dies löst das NIMBY-Problem bis zu einem gewissen Grad und platziert die Generatoren an einem Ort, der ein ziemlich konstantes Windmuster aufweist. Es wurde festgestellt, dass der Ozean einige Meilen außerhalb der Küstenlinie ein stetiges Windmuster erzeugt, was ein idealer Ort für die Errichtung großer Windparks ist. Dies wurde in Europa recht erfolgreich durchgeführt. Aalborg, Dänemark, ist ein gutes Beispiel dafür.

ACHT: Das große Problem mit Meeresstandorten ist vielfältig. Die Entfernung zum Netzanschluss kann ziemlich weit sein. Und die Übertragungsleitungen zum Netz müssen unter Wasser liegen, was sie viel teurer macht als Farmen an Land.

NEUN: Während die Technologie der Generatormechanismen inzwischen ziemlich weit fortgeschritten ist, müssen diejenigen, die auf See eingesetzt werden sollen, aufgrund der Wartungsfaktoren im zuverlässigen Betrieb um eine Größenordnung größer sein. Es ist ein großes Problem, ein Serviceboot mit einem Derek oder anderen teuren Wartungsausrüstungen zu diesen Einheiten zu schicken, um sie am Laufen zu halten. Es treibt die Kosten der Erzeugungsanlage erheblich in die Höhe.

TEN: Die Installation von Seetürmen ist nicht trivial. An Land machen eine große Zementplatte und Verankerungen im Boden ihre Installation etwas routiniert. Im Meer müssen sie an Unterwasser-Ankersystemen montiert werden, die unempfindlich gegen Korrosion, Rost, Wasserschäden, hohe Unterwasserströmungen und tobende Stürme sind. Diese zusätzlichen Materialkosten und Installationsprobleme sind nicht trivial.

Staatliche Anreize sind ein Faktor bei der Beeinflussung von Projektträgern und Investoren, sich an der Stromerzeugung aus Windkraft zu beteiligen. Die Kosten konkurrierender Energiequellen sind ein Teil der Gleichung bei der Entscheidung über die Investitionshöhe. Regierungsrichtlinien, Landnutzungsvereinbarungen, Befugnisse und Kosten für den Anschluss an das Stromnetz und solche Probleme sind Teil des Bildes.

Es kann einige Zeit dauern, bis sich eine klare Richtung im Geschäft mit der Windenergieerzeugung festlegt. Es kann sein, dass die Kapitalrendite im Laufe der Zeit einen Anreiz für neue und kreative Lösungen bietet. Einige sagen, dass die ökologischen und politischen Probleme die Lösungen überwiegen werden, die zu einem Rückgang dieser Form alternativer Energie führen.

Darf ich Interessierten ein einstündiges Video zu diesen Themen zu folgender IEEE-TV-Präsentation ans Herz legen. Es wird die oben genannten zehn Punkte ergänzen und einen guten Überblick über die wichtigsten Themen in Bezug auf Windenergie geben.

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