11 Fakten zur Windenergie (Leitfaden für Anfänger!)

Was ist Windenergie?

Windenergie or Windenergieerzeugung beschreibt, wie Winde zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Windkraftanlage umbauen die Energie von Wind in mechanische Leistung umwandeln und somit wieder in elektrische Leistung aus Rotation in der Rotorwelle des Generators umgewandelt.

Vorteile der Windkraft

• Es ist eine saubere Energiequelle.
• Windkraft ist kostengünstig und reduziert sich mit dem technologischen Fortschritt.
• Windkraft schafft Beschäftigung.
• Offshore-Windenergie geeignet, um den Windfluss zu nutzen, ohne die Umgebung im Landschaftsblick zu stören.
• Windkraftanlagen können auf vorhandenem Ackerland gebaut werden, ohne dass sich der Zustand des Ackerlandes wesentlich ändert.
• Die Betriebskosten sind geringer.

Nachteile der Windenergie

• Die Windenergie ist mit der Windgeschwindigkeit und -richtung veränderbar, daher ändert sich auch der erzeugte Strom entsprechend.
• Windkraftanlagen können sich auf die Lebensräume auswirken, insbesondere auf die Bewegung und den Lebensstil der Vögel. Manchmal ist es der Grund für den Tod, da sie häufig mit Turbinenschaufeln abstürzen.
• Die Kosten pro Einheit können höher sein, da die anfänglichen Baukosten höher sind, obwohl die Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich geringer sind.
• Während eines Sturms sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.

Arten von Windenergie:

Windenergieanlage im Versorgungsmaßstab: 

Diese Typen liegen im Bereich von 100 kW bis zu einigen MW. Die Stromerzeugung ist vergleichsweise höher.

Verteilte oder „kleine“ Windenergieanlage:  

Single und klein. Diese werden direkt in Haushaltsanwendungen für Stromerzeugungen verwendet

Offshore-Windenergieanlage: 

Diese werden im Wasser auf dem Festlandsockel gegründet. Offshore-Windkraftanlagen können hohe Leistung erzeugen.

Montagetechnik von Offshore-Windkraftanlagen erklärt in der folgenden Abbildung.

Wie funktionieren Windkraftanlagen?

Wenn ein vergleichsweise schneller Wind durch eine Windkraftanlage fließt, fangen seine Blätter die KE des Windes und drehen sich aus diesem Grund. Das Drehen der Welle wird in Energie umgewandelt.

Grundlegende Blöcke der Windkraft

Grundlegende Subsysteme sind wie folgt:

• Turbinenschaufel
• Getriebe
• Stromerzeuger
• Systemsteuerung
• Power Interface
• Stromnetz Sichere

Windenergieformel

Die Dichte der Luft

Je dichter die Luft ist, desto größer ist die von den Turbinenschaufeln aufgenommene Energie, da sie proportional zum Luftdichteparameter ist - die Luftdichte variiert mit der Temperatur. und Höhe. Die Luft ist in großer Höhe dünner als der Meeresspiegel. 

Der überstrichene Bereich der Turbine (A)

Je größer die überstrichene Fläche ist (die Abmessungen der Rotordrehung sind), desto besser kann die Windkraft erfasst werden. Eine geringfügige Erhöhung der Blattlänge kann zu einer stärkeren Erhöhung der Stromzugänglichkeit durch Wind führen.

Windgeschwindigkeit (V)

Die Gesamtenergie variiert mit der kubischen Kraft der Windgeschwindigkeit. Geringfügige Änderungen der Windgeschwindigkeit haben enorme Auswirkungen auf die gesamte Stromerzeugung.

Windmühlen gegen Windkraftanlagen

Manchmal werden die Ausdrücke „Windmühle“ und „Windkraftanlage“ synonym verwendet. Es gibt jedoch wichtige Unterschiede. Der Mensch nutzt Windmühlen aus dem Jahrhundert für verschiedene Anwendungen wie das Pumpen von Wasser und andere drehbare Betriebe. Windmühlen produzieren Energie; Sie erzeugen jedoch keinen Strom. Moderne Windkraftanlagen haben Maschinen mit über Tausenden von Komponenten entwickelt, die Windenergie nutzen und in Elektrizität umwandeln.

Was ist ein Windpark?

Eine Reihe von Windkraftanlagen wird häufig nahe beieinander gebaut und kann als Windpark oder Windkraftanlagenprojekt bezeichnet werden. Über einen Windpark wird Strom ins Netz eingespeist.

Windparkentwicklung

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Dr. Subrata Jana

Ich bin Subrata, Ph.D. in Ingenieurwissenschaften, insbesondere mit Interesse an Bereichen der Nuklear- und Energiewissenschaft. Ich verfüge über Erfahrungen in mehreren Bereichen, angefangen beim Servicetechniker für elektronische Antriebe und Mikrocontroller bis hin zu spezialisierten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Ich habe an verschiedenen Projekten gearbeitet, darunter Kernspaltung, Fusion zu Solarphotovoltaik, Heizungsdesign und anderen Projekten. Ich interessiere mich sehr für die Bereiche Wissenschaft, Energie, Elektronik und Instrumentierung sowie industrielle Automatisierung, vor allem wegen der Vielzahl an spannenden Problemen, die diesem Bereich eigen sind und die sich jeden Tag mit der industriellen Nachfrage ändern. Unser Ziel ist es, diese unkonventionellen, komplexen Wissenschaftsthemen auf einfache und verständliche Weise auf den Punkt zu bringen.