Tuulienergia, joka tunnetaan myös nimellä tuulivoima, on tapa hyödyntää tuuli ja muuttaa se sähköksi. Turbiinien keskimääräinen tuulen hyötysuhde on välillä 35-45% .
mitä kauneusmerkit tarkoittavat hengellisesti
Tuulivoiman tuotanto
Tuulta syntyy maapallon ilmakehässä johtuen maapallon lämpötilaeroista paikallisesti tai alueellisesti ja maailmanlaajuisesti. Kun lämmin lämpenee, se nousee lähtiessään paikasta, jossa on alhainen ilmanpaine; ilma viileämmiltä alueilta, joilla on korkeampi ilmanpaine, liikkuu sisään tasoittamaan ilmanpainetta.
Aiheeseen liittyvät artikkelit- Esimerkkejä kestävästä kehityksestä
- Tietoja aurinkoenergiasta
- Go Green Kuvia
Tuulimyllyt ja turbiinit hyödyntävät kineettistä energiaa tai 'liikeenergiaa', joka siirtää ilman tai tuulen paikasta toiseen ja muuntaa sen sähköksi. Tuuliturbiinit pystytetään tuulisiin paikkoihin, joten tuuli voi liikuttaa turbiinien siipiä. Nämä terät pyörivät moottoria, ja hammaspyörät lisäävät pyörimistä riittävästi sähkön tuottamiseen. Erilaiset turbiinimallit sopivat erilaisiin olosuhteisiin.
Tuulen tehokkuus ja tuulen kapasiteettikerroin
Tuulen tehokkuus ei ole sama kuin tuulen kapasiteettikerroin, mistä keskustellaan, kun ihmiset ajattelevat energiatehokkuutta. Tuuli Watch selittää näiden kahden ilmiön välisen eron.
Tuulen tehokkuus ja sen raja
Tuulen hyötysuhde on tuulen kineettisen energian määrä, joka muuttuu mekaaniseksi energiaksi ja sähköksi. Kuvannut fysiikan lait Betz-raja sanoo, että teoreettinen enimmäisraja on 59,6%. Tuuli vaatii loput energiasta puhaltamaan terien ohi. Tämä on itse asiassa hyvä. Jos 100% energiaan loukkuun jäänyt turbiini lakkaa puhaltamasta eikä turbiinin siivet voi kääntyä tuottamaan sähköä.
Mikään kone ei kuitenkaan tällä hetkellä pysty muuntamaan tuulen loukkuun jäänyttä 59,6% kineettisestä energiasta sähköksi. Generaattoreiden valmistus- ja suunnittelutavoista johtuu rajoituksia, jotka vähentävät edelleen energiaksi muunnettavan energian määrää. Keskiarvo on tällä hetkellä 35-45%, kuten edellä todettiin. Wind Watchin mukaan huippuarvon huippu voi nousta 50%: iin. An Australian hallituksen asiakirja (NSW) yhtyy myös siihen, että 50% on suurin tuulen hyötysuhde, joka voidaan saavuttaa (s. 3).
Energiatehokkuus ei vaihtele yhtä paljon kuin tuulenkapasiteettikerroin, joka riippuu suurelta osin sijainnista ja sääolosuhteista.
Tuulen kapasiteettikerroin
Tuulen kapasiteettikerroin on generaattorin tuottaman energian määrä verrattuna siihen, mitä se voisi tuottaa, jos se toimisi koko ajan huippukapasiteetilla Green Tech Media . Tuulen kapasiteettikertoimella on taipumus vaihdella paikasta toiseen ja eri vuodenaikoina, jopa samoilla turbiinilla, koska se riippuu tuulen nopeudesta, sen tiheydestä ja pyyhkäisystä alueesta, joka riippuu generaattorin osoittamasta koosta Open EI . Tuulen kapasiteettikerroin voidaan optimoida valitsemalla paikkoja, joissa ihanteelliset tuulen olosuhteet vallitsevat koko tai suurimman osan vuotta. Joten on tärkeää ottaa huomioon tuulen kapasiteettikerroin ja siihen vaikuttavat olosuhteet maksimoidaksesi tehon.
tuhka tuhkaksi pöly pölyksi lainaus
- Tuulen nopeus alle 30 mailia tunnissa tuottaa vähän energiaa Wind Watchin mukaan. Jopa pienet nopeuden lisäykset voivat johtaa Open EI: n mukaan tuotetun sähkön merkittävään kasvuun. Tuotettu sähkö on tuulen nopeuden kuutio selittää Tuuli ICE .
- Ilman tiheys on enemmän viileämmillä alueilla ja merenpinnalla kuin vuorilla. Joten ihanteelliset paikat, joissa on suuri tuulitiheys, ovat avoimien EI: n mukaan kylmempiä meriä. Tämä on yksi syy offshore-tuulentuotannon laajamittaiseen laajentumiseen.
- Suuremmat ja pitemmät turbiinit voivat hyödyntää enemmän tuulta maanpinnan yläpuolella ja teriensä lisääntyneellä etäisyydellä. Siksi taloudellisista näkökohdista tulee tässä tärkeitä.
Kapasiteettikerrointa kasvatetaan jatkuvasti parantamalla tekniikkaa. Vuonna 2014 rakennettujen tuuliturbiinien kapasiteettikerroin oli 41,2% verrattuna vuosina 2004-2011 rakennettuihin turbiinien 31,2%: iin, Green Tech Median mukaan. Tuulen kapasiteettikertoimeen ei kuitenkaan vaikuta vain tekniikka, vaan myös itse tuulen saatavuus. Niinpä vuonna 2015 turbiinien kapasiteettikerroin oli alle tuulien kuivuuden takia aiempien vuosien keskiarvon, kertoo Green Tech Media.
Vertailu muihin virtalähteisiin
Tuulen energiatehokkuus on parempi kuin hiilen energiatehokkuus. Vain 29-37% hiilen energiasta muunnetaan sähköksi ja kaasulla on melkein sama hyötysuhde kuin tuulella, kun 32-50% kaasun energiasta voidaan muuntaa sähköksi.
Kapasiteettikertoimien osalta fossiiliset polttoaineet Suorituskyky oli parempi kuin tuuli Yhdysvalloissa vuonna 2016 MEILLE. Energiatietohallinto (YVA) .
-
USA: n kivihiilitehtaiden kapasiteetti oli 52,7%. - Kaasulaitosten kapasiteettikerroin oli 56% Yhdysvalloissa.
- Ydinvoiman kapasiteettikerroin oli 92,5% YVA-luvut muille kuin fossiilisille polttoaineille .
- Vesivoiman kapasiteettikerroin oli 38%.
- Tuulivoiman kapasiteettikerroin oli 34,7%.
USA: n kivihiilitehtaiden kapasiteetti oli 52,7%.Kun verrataan eri energialähteiden tehoa, on parempi ottaa huomioon kapasiteettikertoimen lisäksi myös niiden energiatehokkuus. Tämä tekee tuulen sähköntuotannon lisäämisestä kilpailukykyistä ja toteuttamiskelpoista verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin, joita myös aiheuttamat pilaantumisongelmat aiheuttavat.
tyhjä kestävä valtakirja
Jaksot vaikuttavat tuulienergian tuotantoon
Tuulienergia kärsii jaksottaisuudesta, koska tuulta ei ole aina saatavilla, ja se voi puhaltaa vaihtelevalla nopeudella, mikä tarkoittaa, että tehoa syntyy epäjohdonmukaisilla tasoilla. Energian jaksotus on ilmiöitä, joissa energiaa ei ole saatavilla jatkuvasti monien tekijöiden vuoksi, joita ihmiset eivät voi hallita. Siksi tarjonta vaihtelee.
hyvä tutustua kysymyksiisi
Ratkaisut ajoittaisuuteen
Koska tuuliturbiinien sähköntuotanto vaihtelee tunista tuntiin tai jopa sekunnista toiseen, sähköntoimittajilla on oltava suuremmat energiavarat täyttääkseen ja ylläpitääkseen tasaiset virtalähteet. Amerikkalainen tutkija . Ajoittaisuus ei tarkoita vain puutteita, vaan myös ylilyöntejä; tämä tarjoaa sitten myös mahdollisen ratkaisun. American Scientist selittää, että tuulivoiman lähteiden määrän kasvaessa paikalliset sää- ja tuuliolosuhteet voivat tasapainottaa puutteet ja liialliset olosuhteet.
Parannetut sääennusteet ja mallintaminen helpottavat myös tuulien voimakkaiden muutosten huomioon ottamista lyhyelläkin aikavälillä. Lähteiden yhdistelmä on myös välttämätön päivittäisten tai kausiluonteisten erojen saavuttamiseksi tuulivoiman tuotannossa.
Ajoittaisuudesta huolimatta laajalle levinneet uudet tuulipuistot ympäri Yhdysvaltoja ovat tosiasiallisesti auttaneet vakauttamaan virransyöttöä etenkin Texasin äärimmäisten sääolosuhteiden mukaan. Puhdas Technica .
Kustannus
Vuonna 2017 Itsenäinen ilmoitti, että tuulienergian tuotanto oli halvempaa kuin fossiilisista polttoaineista. Megawattitunnin (MWh) tuottaminen maksoi 50 dollaria vuonna 2017. Parantuneen tekniikan ansiosta kustannukset laskevat edelleen, mikä tekee siitä houkuttelevamman kuin tavalliset saastuttavat energialähteet. Yhdysvallat toivoo vauhdittavan tätä liikettä tarjoamalla hallituksen kannustimia lisätä tuulivoiman osuutta, joka tuotti 6% sen sähköstä vuonna 2016. YVA .
Wind EIS toteaa, että 80% kustannuksista on turbiinien asentamiseen liittyviä pääomakustannuksia ja 20% on toiminnassa. Koska polttoainekustannuksia ei kuitenkaan ole, ja ottaen huomioon sen koko elinkaaren aikana tuotettu teho, tuulienergia on kilpailukykyistä.
Hiilivapaa energia
Tuulienergia on yksi tehokkaimmista vaihtoehdoista fossiilisten polttoaineiden energialle. On ennustettu, että vuoteen 2050 mennessä 139 maata, jotka käyttävät tällä hetkellä 99% maailman energiasta, voisivat käyttää 100% uusiutuvaa energiaa. Tuuli ja aurinko voisivat yhdessä tuottaa jopa 97% tästä energiasta a Vuoden 2017 maailmanfoorumin raportti . Tämä voi auttaa hillitsemään maapallon lämpenemisen nousua alle 1,5 ° C. Olipa kyseessä tuulipuisto kukkulalla tai rannikolla, tuuliturbiiniteknologia tarjoaa huomattavasti tehokkaamman tavan tuottaa käyttökelpoista sähköä kuin uusiutumattomat perinteiset lähteet.
