Klaar voor windenergie? Het is tijd.

Typisch windpark met arrays van windturbines

Galloping klimaatverandering en afnemende voorraden fossiele brandstoffen zorgen voor een steeds grotere belangstelling voor hernieuwbare energie. Als gevolg, windenergie groeit wereldwijd. Niet sinds de hoogtijdagen van de Amerikaanse boerderij windmolen heeft windenergie geteeld in een dergelijk dramatisch tempo. Tegenwoordig zijn er meer dan 100.000 windturbines op commerciële schaal en onnoemelijke duizenden kleine windturbines die jaarlijks meer dan 160 terawattuur (miljard kilowattuur) elektriciteit spinnen, van de steppen van Mongolië tot de oevers van de Noordzee.

Terwijl de aandacht in Noord-Amerika tot nu toe heeftop gigantische windparken zijn geweest die als gigantische paddenstoelen over de hele breedte van het continent opduiken, is er een andere, vaak over het hoofd gezien kant van windenergie: gedistribueerde opwekking, of het plaatsen van windenergie waar mensen wonen en werken.

Gedistribueerde windenergie is ook in volle groei,meestal in Europa, waar het gebruik van windturbines in of nabij steden en dorpen gebruikelijk is. Maar een groeiend aantal kleine windturbines vindt ook huizen op zeilboten, in afgelegen hutten of op nieuwe huizen aan het einde van de leidingen van het nutsbedrijf of zelfs helemaal van het elektriciteitsnet. De oorspronkelijke editie van Wind Energy Basics was gericht op kleine windturbines. Bijgevolg breidt dit artikel van Wind Energy het aantal windturbineklassen uit vergeleken met die in de eerdere editie.

Relatieve grootte

Vooral in windenergie, maat rotordiameter zaken. Meer in het bijzonder is het gebied dat wordt bestreken door de rotor van de windturbine of het gebied van de wind dat het onderschept - het belangrijkste aspect van een windturbine.

Windturbines variëren in grootte van het zuidwestenWindpower's 200-watt Air Breeze, een microturbine, die een rotor met een diameter van slechts 1,2 meter gebruikt, naar Enercon's 6000 kW gigant, met een rotor van 126 meter (400 voet). Er bestaat geen ironclaw regel over wat een kleine of grote windturbine vormt. Grootte-aanduidingen zijn enigszins arbitrair. Het is duidelijk dat de Air Breeze klein is en de 6 Megawatt-turbine van Enercon niet. Windturbines van elke grootte kunnen worden gebruikt in gedistribueerde toepassingen, hetzij afzonderlijk, hetzij in kleine groepen.

Windturbine-afmetingen

Windturbine-klassen

Sommige windturbines zijn zo klein dat je ze in je handen kunt pakken. Mongoolse nomaden vervoeren deze microturbines te paard van het ene kampement naar het andere. Andere windturbines zijn zo groot dat je ze kunt zien van commerciële vliegtuigen als je over de lucht glijdt (zie tabel 0-1, Windturbine-grootteklassen).

Hoewel we vaak het vermogen van een windturbine als afkorting voor zijn grootte gebruiken, kan dit erg misleidend zijn.

Hoewel hun bijdragen in absolute termen misschien klein zijn, maken kleine windturbines een groot verschil uit in het dagelijks leven van mensen in afgelegen gebieden over de hele wereld.

Kleine windturbines kunnen slechts enkele tientallen producerenvan kilowattuur elektriciteit per maand, maar deze elektriciteit gaat veel verder en biedt evenveel, zo niet meer, waarde aan degenen die ervan afhankelijk zijn als de opwekking van grote windturbines in gebieden die worden bediend door elektriciteitscentrales.

Tabel 0-1, Windturbine-grootteklassen

Typisch omvatten kleine windturbines machines produceert overal van een paar Watt tot 10-20 kW. Rotoren met een diameter van 10 meter drijven windturbines aan de bovenkant van dit bereik. Kleine windturbines kunnen verder worden onderverdeeld in micro-windturbines - de kleinste van kleine turbines - miniwindturbines en windturbines van huishoudens. In Wind Energy Basics classificeren we microturbines als die van 0,5 tot 1,25 meter (2-4 ft) in diameter.

Deze machines omvatten Southwest Windpower's200 watt Air Breeze en Ampair's model 300. Beide gebruiken rotors met een diameter van 1,2 meter en onderscheppen ongeveer 1 vierkante meter van de windstroom (zie figuur 0-1, Micro windturbine).

Figuur 0-1, Micro windturbine

Mini windturbines zijn iets groter en spanhet bereik tussen de microturbines en de grotere huishoudelijke apparaten. Ze variëren in diameter van 1,25 tot 3 meter (4-10 ft). Populaire turbines in deze categorie zijn de Whisper 100 van Southwest Windpower en de XL.1 van Bergey Windpower. De Whisper 100 gebruikt een rotor van 2,1 meter (7 ft) en onderschept 3,6 vierkante meter (m2), terwijl de grotere XL.1 een rotor van 2,5 meter (8 ft) gebruikt die 4,9 m2 weegt.

Deze twee turbines zijn dus vier tot vijf keer groter dan de Air Breeze of Ampair 300 (zie figuur 0-2, Mini windturbine).

Figuur 0-2, Mini windturbine

Windturbines op huishoudformaat (een vertaling van de Deense term hustandmølle) zijn de grootste van de kleine windturbinefamilie.

Zoals je zou verwachten, windturbines in deze klassespan een breed spectrum. Ze omvatten modellen zo klein als Southwest Windpower's Skystream met een rotor van 3,7 meter (12 ft) in diameter, evenals de Bergey Excel die een rotor met een diameter van 7 meter (23 ft) gebruikt en weegt bijna 500 kilogram (1.000 lbs) .

De Skystream veegt 10 m2, terwijl de Bergeyveegt bijna 4 keer meer oppervlakte dan de Skystream en 40 keer meer dan de Air Breeze (zie figuur 0-3, windturbine in gezinsformaat). Kleine commerciële turbines, zoals de EW50 van Entegrity, zijn bedoeld voor boerderijen, scholen en kleine bedrijven. Ze variëren in diameter van 10 tot 20 meter (30-70 ft) en vegen tot 300 m2. De 50 kW-turbine van Entegrity, gevormd naar honderden vergelijkbare turbines die in de jaren tachtig in Californië werden gebruikt, onderschept 175 m2.

Figuur 0-3, Windturbine op ware grootte

Turbines in deze klasse kunnen produceren van 50 kW tot 100 kW (zie figuur 0-4, Kleine windturbine op commerciële schaal).

Middelgrote windturbines zijn die voorcommerciële toepassingen zoals boerderijen, fabrieken, bedrijven en kleine windparken. Ze kunnen variëren van 20 tot 50 meter (70-160 ft) in diameter en kunnen maar liefst 3.000 m2 beslaan. Turbines in deze klasse kunnen worden geclassificeerd van 100 kW tot meer dan 1.000 kW (zie figuur 0-5, Middelgrote windturbine op commerciële schaal).

Grote commerciële turbines zijn de machineste vinden in moderne windkrachtcentrales. Hoewel ze groot zijn op menselijke schaal, kunnen ze alleen of in kleine clusters in of in de buurt van steden in heel Europa worden gevonden. Voor een vergelijking van de schaal, overweeg dan de Vestas V80, een windturbine variërend van 1.800 kW tot 2.000 kW, afhankelijk van waar deze in de wereld wordt gebruikt. Deze windturbine veegt meer dan 5.000 m2; dat wil zeggen, de V80 is 5000 keer groter dan de Air Breeze of de Ampair 300 (zie figuur 0-6, Grote windturbine).

Figuur 0-4, Kleine windturbine op commerciële schaal

Figuur 0-5, Windturbine op middelgrote schaal op commerciële schaal

Figuur 0-6, Grote windturbine