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Windenergie-Endanwendungen

Windenergie-Endanwendungen

Windenergie-Endanwendungen (Foto von SCA Svenska Cellulosa Aktiebolaget)

Märkte

Windenergiemärkte können nach der Endanwendung der Technologie klassifiziert werden. Windenergieprojekte sind üblich Off-Grid-Anwendungen.

Das größte Marktpotenzial für Windenergieprojekte werden mit Netz betrieben (oder netzgekoppelt) Anwendungen.


Off-Grid-Anwendungen

In der Vergangenheit war die Windenergie an abgelegenen Standorten am stärksten wettbewerbsfähig, weit weg vom Stromnetz und benötigte relativ geringe Mengen an Strom, die normalerweise unter 10 kW lagen.

In diesen netzfernen Anwendungen ist die Windenergiewird typischerweise beim Laden von Batterien verwendet, die die von den Windturbinen aufgefangene Energie speichern und den Benutzer auf Anfrage mit elektrischer Energie versorgen, wie in dargestellt Abbildung 1.

Wasserpumpen, wo Wasser statt Energie gespeichert werden kannfür die zukünftige Nutzung ist auch eine wichtige historische Anwendung der Windenergie. Der entscheidende Wettbewerbsbereich für Windenergie in netzfernen Stromversorgungsanwendungen ist der Netzausbau,Wegwerf) Batterien, Diesel-, Gas- und thermoelektrische Generatoren.

Windenergie ist auch wettbewerbsfähig Wasserpumpenanwendungen.

On-Grid-Anwendungen

In netzgebundenen Anwendungen speist die Windenergieanlage elektrische Energie direkt in das Stromnetz ein.

Es können zwei On-Grid-Anwendungstypen unterschieden werden.

  1. Isolierte Stromerzeugungmit einer Windkraftanlagen-Erzeugungskapazität, die typischerweise von ungefähr reicht 10 kW bis 200 kW.
  2. Zentrale Stromerzeugungmit einer Windkraftanlagen-Erzeugungskapazität, die typischerweise von ungefähr reicht 200 kW bis 2 MW.
10 kW Off-Grid-Windkraftanlage in Mexiko

Abbildung 1 - 10 kW-Off-Grid-Windkraftanlage in Mexiko. Bildnachweis von Charles Newcomber / NREL Pix

Isolierte Gitter

Isolierte Gitter sind in abgelegenen Gebieten üblich. Stromerzeugung ist häufig relativ teuer wegen der hohen Transportkosten für Dieselkraftstoffzu diesen isolierten Standorten. Wenn der Standort jedoch gute lokale Winde hat, könnte ein kleines Windenergieprojekt installiert werden, um einen Teil des Strombedarfs zu decken.

Diese Windenergieprojekte werden normalerweise als bezeichnet Wind-Diesel-Hybridsysteme.

Die Windenergieanlage hat vor allem die Aufgabe, den Dieselverbrauch zu senken. Ein Wind-Diesel-Hybridsystem ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2 - 50-kW-Windenergieanlage in der Arktis

Abbildung 2 - 50-kW-Windenergieanlage in der Arktis. Bildnachweis von Phil Owens / Nunavut Power Corp.

Zentrale Netze

Central-Grid-Anwendungen denn Windenergieprojekte werden immer häufiger.

In relativ windigen Gebieten befinden sich größere Windturbinen zusammengeballt ein erstellen Windpark mit Kapazitäten im Multi-Megawatt-Bereich. Das Land innerhalb des Windparks wird normalerweise für andere Zwecke verwendet, z Landwirtschaft oder Forstwirtschaft.

Ein anderer verbreiteter Ansatz für die Entwicklung von Windenergieprojekten umfasst die Installation einer oder mehrerer Windenergieanlagen in größerem Maßstab durch Einzelpersonen, Unternehmen oder Genossenschaften.

Ein Windpark, wie in dargestellt Figur 3, besteht aus einer Reihe von Windkraftanlagen (die oft in Reihen senkrecht zur Windrichtung installiert werden), Zufahrtsstraßen, elektrische Verbindungsleitungen und eine Unterstation, ein Überwachungs- und Kontrollsystem sowie ein Wartungsgebäude für die größeren landwirtschaftlichen Betriebe.

Das Entwicklung eines Windenergieprojekts beinhaltet die Bestimmung der Windressource,den Erwerb aller Genehmigungen und Genehmigungen, die Planung und Spezifikation der zivilen, elektrischen und mechanischen Infrastruktur, die Anordnung der Windkraftanlagen, den Kauf der Ausrüstung, den Bau und die Inbetriebnahme der Anlage.

Der Bau beinhaltet folgendes:

  1. Die Site vorbereiten,
  2. Straßen sortieren,
  3. Turbinenfundamente bauen,
  4. Installation der elektrischen Sammelleitungen und Transformatoren
  5. Errichtung der Turbinen und
  6. Bau der Umspannstation und des Gebäudes.
Komponenten eines Windparks in den Vereinigten Staaten

Abbildung 3 - Komponenten eines Windparks in den Vereinigten Staaten. Bildnachweis von Warren Gretz / NREL Pix

Das Bewertung der Windressourcen und Genehmigungen für einen Windpark sind oft die längsten Aktivitäten bei der Entwicklung des Windenergieprojekts. Dies kann bei großen Windparks, die eine umfassende Umweltverträglichkeitsstudie erfordern, bis zu 4 Jahre dauern.

Die Konstruktion selbst kann normalerweise abgeschlossen werden innerhalb eines Jahres.

Die genaue Bestimmung der Windressource beiEin gegebener Standort ist einer der wichtigsten Aspekte bei der Entwicklung eines Windenergieprojekts, da die verfügbare Windenergieressource am Projektstandort die Kosten der Windenergieproduktion erheblich beeinflussen kann.

In dem Fall, in dem a Vor-Machbarkeitsstudie weist darauf hin, dass ein Windkraftprojekt vorgeschlagen wirdDa dies finanziell machbar ist, wird normalerweise empfohlen, dass ein Projektentwickler mindestens ein ganzes Jahr Windmessungen an dem genauen Ort vornimmt, an dem das Windenergieprojekt installiert wird.

Figur 4 zeigt die Installation eines 40 m hohen meteorologischen Mastes im CANMET Energy Technology Center - Varennes in Kanada.

Installation eines 40 m-Meteorologiemastes. Bildnachweis von GPCo Inc.

Abbildung 4 - Installation eines 40 m Wettermastes. Bildnachweis von GPCo Inc.


Zum sehr kleine Projekte (z.B. Off-Grid-Batterieladung und Wasserpumpen) könnten die Kosten der Windüberwachung tatsächlich höher sein als die Kosten für den Kauf und die Installation einer kleinen Windkraftanlage.

In diesem Fall wäre eine detaillierte Bewertung der Windressourcen normalerweise nicht abgeschlossen.


Wissenschaft in der Stadt: Windparks von Altamont (VIDEO)

Südosten von San Francisco, auf dem Weg nachDas Central Valley in Kalifornien, Tausende von Windkraftanlagen prägen die Landschaft am Altamont Pass. Sowohl in Reihen als auch einzeln montiert, nehmen Maschinen mit großen Propellern den Wind auf und drehen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Erfahren Sie, wie die Windenergie für den Einsatz in dieser eigenartigsten Gegend erzeugt und gespeichert wird, und wie sich diese auf lebende Objekte in der Nähe und in der Ferne auswirken.

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Ressource: SAUBERE ENERGIEPROJEKTANALYSE: RETSCREEN ENGINEERING & CASES TEXTBOOK - Canmet Energy Technology Center

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