Warum Können Wir Nicht Unsere Gesamte Energie Aus Windenergie Gewinnen?

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Warum können wir nicht den gesamten strom erzeugen, den wir aus dem wind brauchen? Erfahren sie mehr über die erzeugung von energie aus windenergie.

Warum können wir nicht den gesamten Strom erzeugen, den wir aus dem Wind brauchen? Diese Frage höre ich oft von Menschen, die anfangen, die Umweltprobleme zu kennen, mit denen wir konfrontiert sind, und das ist eine gute Frage. Auf den ersten Blick mag es unkompliziert erscheinen: Wir produzieren bereits sauberen Strom mit Windkraftanlagen, daher wissen wir, dass es funktioniert. Warum nicht einfach so viele bauen, bis wir genug Strom produzieren und so die durch schmutzige Kraftwerke verursachten Probleme lösen?

Leider ist die Realität, wie so oft, etwas komplexer. Um diese Frage zu beantworten, müssen wir besser verstehen, wie Windkraft funktioniert und wie ein Stromnetz funktioniert. Lass uns gleich eintauchen, oder?

Wie funktioniert Windkraft?

So weit so gut, aber hier kommt die eigentliche Herausforderung: Der Wind kommt nur zeitweise. Manchmal bläst es, manchmal nicht, und es ist schwer vorhersagen zu können, was es tun wird. Aus diesem Grund haben Windparks (Gruppen von Windkraftanlagen) normalerweise zwei Nennleistungen: Eine Kapazitätsnummer und eine Kapazitätsfaktornummer.

Ein Windpark kann beispielsweise 200 Windenergieanlagen enthalten, die jeweils eine Leistung von 1,5 Megawatt haben. Die Kapazität dieses Windparks beträgt 300 Megawatt (200 x 1,5), aber wie viel Strom er tatsächlich produzieren wird, hängt von vielen Faktoren ab. Wenn man sich die durchschnittliche Produktion all dieser Windenergieanlagen über einen bestimmten Zeitraum betrachtet - in der Regel eine Jahr - und Sie dividieren diese Zahl durch die maximale Kapazität all dieser Windenergieanlagen, Sie erhalten die Kapazitätsfaktorzahl.

Wenn zum Beispiel unser Windpark mit einer Kapazität von 30% arbeitet, würde er jederzeit durchschnittlich 100 Megawatt erzeugen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie mit 100 Megawatt rechnen können. An einem Tag sind es vielleicht 300, bei anderen sind es vielleicht 30. Dies ist nicht nur deshalb ein Problem, weil Sie viel mehr Windturbinen bauen müssen, als die Kapazitätszahlen vermuten lassen (und die Medien in der Regel Kapazitätszahlen melden, nicht.) Kapazitätsfaktoren), aber auch wegen etwas anderem, das wir im nächsten Abschnitt sehen werden.

Wie funktioniert das Stromnetz?

"Die Erzeugung und der Verbrauch von Strom müssen über das gesamte Netz hinweg ausgeglichen werden, da der Energieverbrauch fast unmittelbar nach der Erzeugung verbraucht wird. Ein großer Ausfall in einem Teil des Netzes kann - sofern er nicht schnell ausgeglichen wird - dazu führen, dass sich der Strom erneut ableitet Die verbleibenden Generatoren werden über Übertragungsleitungen mit unzureichender Kapazität an die Verbraucher weitergeleitet, was zu weiteren Ausfällen führt. Ein Nachteil eines weitverbundenen Netzes ist daher die Möglichkeit eines Kaskadenausfalls und eines weit verbreiteten Stromausfalls. " (Quelle)

Dies bedeutet, dass, wenn der Wind aufhört zu blasen und ein Windpark nicht mehr Strom produziert, eine andere Stromquelle das Spiel aufholen muss.

Dieses Problem kann verringert werden, wenn viele Windparks in einem großen geografischen Gebiet verteilt sind. Wenn der Wind nicht irgendwo weht, besteht die Gefahr, dass er an einem anderen Ort weht. Dies hilft, löst das Problem jedoch nicht vollständig. Denken Sie daran, dass das Netz Angebot und Nachfrage zu jeder Zeit ausgleichen muss. Wenn also Pech besteht, dass die meisten Ihrer Windparks am selben Tag keinen oder nur geringen Wind haben, haben Sie immer noch ein Problem. Also, was sollten wir tun?

Was ist die Zukunft der Windenergie?

Aber was können wir tun, um die Menge an sauberer, erneuerbarer Energie, die der Wind überall erzeugt, zu steigern?

Das erste, was zu tun ist, ist Übertragung verbessern. Viele Bereiche haben eine Überschuss der Windenergie aber sie können sie an andere Gebiete verkaufen, die sie gerne kaufen würden, weil diese Orte nicht miteinander verbunden sind. Es gibt auch Bereiche, in denen neue Windparks errichtet werden könnten, aber nicht, weil es keine Übertragungsleitungen gibt. Ein besseres Vertriebssystem würde es einfacher machen, ein Defizit auf der einen Seite auszugleichen, indem auf der anderen Seite der Überschuss ausgeschöpft wird.

Eine andere Möglichkeit, dem Stromnetz mehr Windkraft zu erlauben, wäre die formen nachfrage (was bedeutet, zu beeinflussen, wie viel Strom Menschen und Industrien verbrauchen). Ein Großteil davon kann mithilfe von Smart-Grid-Technologien durchgeführt werden, z. B. intelligenten Stromzählern, die den Strompreis in Echtzeit variieren können (wenn der Preis höher ist, die Nachfrage sinkt, wenn der Preis niedriger ist, die Nachfrage steigt) und mit Energie-hungrige Industrie, so dass sie einige ihrer Betriebszeiten aufwenden, um die zur Verfügung stehende Energie bestmöglich zu nutzen.

Drittens, Erhöhung der Speicherkapazität vom Gitter würde einen großen Unterschied machen. Momentan muss der meiste Strom sofort genutzt werden, wenn er produziert wird, wobei nur ein kleiner Teil für die spätere Nutzung gespeichert wird (dies kann beispielsweise mit den Wasserspeichern von Wasserkraftwerken geschehen). Wenn wir mehr Energie speichern könnten, könnten wir diese Reserve nutzen, wenn der Wind nicht weht. Die große Herausforderung besteht darin, einen Speicher zu haben, der kostengünstig genug ist, um einen Sinn zu ergeben. Dies kann Durchbrüche in der Batterie- oder Hyperkondensatortechnologie erfordern.

Schließlich scheint die realistischste Option zu sein Diversifizierung. Die Windenergie ist derzeit die billigste erneuerbare Energie, sie sollte jedoch mit anderen Arten kombiniert werden, um das Störungsproblem besser zu mildern. Solare Photovoltaik, Solarthermie, tiefe Gesteinsgeothermie, Wellenenergie, Wasserkraft (wenn richtig gemacht), Biomasse usw. Wir brauchen all diese Faktoren zusammen mit einem großen Impuls für Effizienz und Konservierung (normalerweise ist es billiger, Watt zu sparen als zu sparen ein neues produzieren).


Videoergänzungsan: freie Energie- Windkraft zweifelhaft.




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