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Windkraft

Windkraft

Mit der Abnahme der Menge an Mineralien wandten sich die Menschen anderen Arten von Energiequellen zu. Heute entwickelt sich die Windkraft sprunghaft.

Immer mehr Menschen stoßen auf solche Quellen und nutzen sie im Alltag. Obwohl die Windenergie selbst eine neue Technologie ist, haben sich bereits viele Mythen um sie herum angesammelt. Die meisten von ihnen gehören alten Technologien an und werden von zahlreichen Fortschrittsgegnern vertrieben. Wir werden im Folgenden über die wichtigsten Missverständnisse berichten, die mit dieser Energierichtung verbunden sind.

Windkraftanlagen sind sehr laut. Nach diesem Mythos kann eine Person nicht lange in der Nähe von lauten Windmotoren bleiben. Sie sind jedoch ziemlich leise. In einer Entfernung von 250 bis 300 Metern vom Windpark überschreitet der Betriebsgeräusch nicht die Lautstärke eines normalen Haushaltskühlschranks. Wenn Turbinen laufen, ähnelt das Geräusch einem leichten Pfeifen und ist im Vergleich zu anderen modernen Installationen viel leiser. Selbst in dünn besiedelten und ländlichen Gebieten, in denen Umgebungsgeräusche den Betrieb von Windkraftanlagen nicht verbergen können, ist das Geräusch des Windes selbst stärker. Es lohnt sich jedoch, sich an die Ausnahme zu erinnern. Alte Geräte, die älter als 20 Jahre sind, sind also laut. Und moderne Turbinen in Höhenlagen können nicht als "leise" bezeichnet werden. In hügeligen Gebieten, in denen sich Wohnungen an Hängen oder Vertiefungen in Windrichtung von den Turbinen befinden, kann sich der Schall daher weiter ausbreiten und stärker wahrgenommen werden. Um diesen Effekt zu beheben, muss jedoch nur der Standort von Häusern in der Nähe berücksichtigt werden, wenn ein neues Kraftwerk entworfen wird, das in angemessener Entfernung von diesen abweicht. Die gleichen Maschinen, die heute hergestellt werden, wurden ursprünglich so konstruiert, dass die mechanischen Komponenten so leise wie möglich waren. Designer versuchen, nur das kleinste Windgeräusch in Kontakt mit den Rotorblättern zu halten.

Die Häuser, die dem Bahnhof am nächsten liegen, befinden sich in der Zone "Schattenflimmern". Schattenflimmern bezieht sich auf den Prozess, der auftritt, wenn sich die Schaufeln der Turbinenschaufeln zwischen der Sonne und dem Betrachter drehen. Dies erzeugt einen sich bewegenden Schatten. Flackernder Schatten ist jedoch für Häuser in der Nähe eines Kraftwerks kein Problem. Und wo es prinzipiell möglich ist, lassen sich Probleme in der Regel schon in der Planungsphase des Kraftwerks leicht lösen. Manchmal kann der flackernde Schatten diejenigen stören, die in der Nähe lesen oder fernsehen. Dieser Effekt kann jedoch leicht berechnet werden, indem genau bestimmt wird, wie viele Stunden pro Jahr dies auftreten wird. Auf diese Weise können Sie das Problem leicht identifizieren. Andererseits bietet der Staat eine Reihe von Lösungen an, um die Folgen des Effekts zu mildern. Am einfachsten ist es, den Standort der Station zu planen und von den Häusern zu entfernen. Ein anderer Weg ist das Pflanzen von Bäumen.

Turbinen stören Fernsehsignale und andere Kommunikationen. Turbinen können selten stören und sogar vermieden werden. Große Windkraftanlagen am Boden können Fernsehen oder Radio nur stören, wenn sie sich in Sichtweite befinden. In der modernen Windkraft werden verschiedene Methoden verwendet, um dieses Problem zu lösen. Sie können die Empfangsantenne verbessern oder einen Repeater installieren, der ein Signal sendet, das den Bereich umgeht, in dem sich die Windkraftanlagen befinden.

Die Turbinen sind ziemlich hässlich. Schönheit ist ein eher subjektives Konzept. Für viele ist das Aussehen der Turbinen majestätisch. Windparkplaner verfügen über Computermodellierungswerkzeuge, mit denen die virtuelle Ansicht aus verschiedenen Blickwinkeln visualisiert werden kann. Infolgedessen löst eine sorgfältige Gestaltung der Station normalerweise Probleme mit hässlichem Aussehen.

Windparks sind für die Einheimischen von geringem Nutzen, da ihr Eigentum nur an Wert verliert. Es gibt keine Hinweise darauf, dass die Immobilienpreise sinken, wenn sich in der Nähe ein kommerzieller Windpark befindet. Im Jahr 2003 wurde in Amerika eine nationale Umfrage durchgeführt, in der speziell die Preise von Immobilien in der Nähe eines Windparks untersucht wurden. Es stellte sich heraus, dass das Vorhandensein eines solchen Objekts die Kosten von Häusern nicht nur in keiner Weise beeinflusst, sondern in einigen Fällen sogar erhöht.

Windparks schaden dem Tourismus. Es wurden auch keine derartigen dokumentierten Beweise gefunden. Manchmal ziehen Windkraftanlagen sogar Gäste in diese Gegend. Die lokalen Behörden werden dann mit dem Stationspersonal zusammenarbeiten, um Anschlagtafeln und Sonderschilder anzubringen. Touristen, die bereits am Eingang oder in der Nähe von Straßen sind, können genau verstehen, wo sich solch eine ungewöhnliche Station befindet. Studien haben gezeigt, dass für die meisten Touristen das Vorhandensein von Windkraftanlagen in der Region kein Grund ist, eine Reise abzusagen. In Palm Springs, Kalifornien, sind beispielsweise Tausende von Turbinen installiert. Sie haben Touristen nicht nur nicht abgeschreckt, sondern sogar angezogen. Hier bieten die Guides spezielle Bustouren an, um die Windparks zu besuchen.

Windkraftanlagen sind gefährlich, da Eis die Blätter abbrechen kann, was für das menschliche Leben gefährlich ist. Manchmal kann tatsächlich Eis fallen, dies stellt jedoch keine Gefahr dar. Die Entfernung von Windparks von Orten mit ständigem Wohnsitz, die normalerweise zur Reduzierung von Geräuscheffekten dienen, reicht aus, um die Sicherheit durch fallendes Eis zu gewährleisten. Und großes Eisgefrieren auf den Klingen ist einfach unmöglich. Immerhin führt dies zu einer Verringerung der Drehzahl der Schaufeln. Infolgedessen wird die Turbine durch ihr Steuersystem deaktiviert.

Manchmal werden die Blätter von den Turbinen geworfen und die Windparks zerstört. Windkraftanlagen sind heute sehr sicher. Dies ermöglicht es ihnen, auch in der Nähe von Kindereinrichtungen in ländlichen, städtischen und dicht besiedelten Gebieten untergebracht zu werden. Früher gab es wirklich einen Ausfall der Schaufeln, aber heute ist das Turbinendesign bereits technisch verbessert. Alle Windmotoren sind nach internationalen Standards zertifiziert. Zu den von Germanischer Lloyd und Det Norske Veritas entwickelten Kriterien gehören beispielsweise Standards mit unterschiedlichem Grad an Hurrikanresistenz. In Europa und Amerika wurden bereits Tausende von Windkraftanlagen installiert. Sie alle erfüllen die höchsten Sicherheitsstandards, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Windkraftanlagen sind für die Natur gefährlich und töten viele Vögel und Fledermäuse. Die Auswirkungen der wachsenden Windenergie und ihrer Ausbreitung auf Vögel sind stark übertrieben. Es ist deutlich weniger als andere normale menschliche Aktivitäten. Selbst eine mögliche Entwicklung der Windenergie wird keine Auswirkungen auf Vögel haben. Immerhin ist die Zahl der Todesfälle durch Anlagen dieser Art nur ein kleiner Teil des gesamten "menschlichen Faktors". Vögel sterben an Hochhäusern, Hauskatzen, Flugzeugen, Bauarbeiten und Umweltunfällen. Gleichzeitig wird dem Problem des Vogelsterbens durch Windparks besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Beispielsweise ist an einem der ältesten Orte dieser Art im kalifornischen Altamont Pass der Tod von Greifvögeln seit den 1980er Jahren ein seit langem bestehendes Problem. Die Mitarbeiter dieser Station arbeiten ständig mit den Behörden und Naturschutzexperten zusammen, um die gefährlichen Auswirkungen auf Vögel zu minimieren. Seit 2003 wird mit den Auswirkungen von Windkraftanlagen auf Fledermäuse geforscht. Immerhin erregte der Tod dieser Säugetiere in West Virginia im selben Jahr die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit. Als Reaktion darauf erforscht das National Renewable Energy Laboratory zusammen mit der Fledermausschutzgemeinschaft noch immer den Zusammenhang zwischen dem Betrieb der Anlage und dem Tod dieser Tiere. Solche Studien sollen die Sterblichkeit senken, die Ergebnisse der Arbeit werden ständig veröffentlicht. Während die Auswirkungen der Windkraft auf die Vogel- und Mauspopulationen gering sind, nehmen Industrielle mögliche Wechselwirkungen mit Lebewesen ernst. Neben allgemeinen Feldstudien werden vor dem Bau weitere Studien zu den Auswirkungen auf Vögel durchgeführt. Es ist bereits allgemein anerkannt, die möglichen Auswirkungen auf die Natur in der Phase der Anlagenplanung zu untersuchen.

Windparks sind in Teile des Lebensraums von Wildtieren unterteilt. Normalerweise werden solche Stationen in der Nähe von Stromleitungen gebaut. Hier wurden die Lebensräume der Tiere bereits fragmentiert und verändert, der Grund dafür ist die entwickelte Viehzucht und Landwirtschaft. Die Station selbst benötigt ein wenig Land, um die Turbine selbst, die Straße dorthin und die Stromleitungen unterzubringen. Die Erde um solche Objekte kann es wie gewohnt weiter benutzen. Grundstücke mit geeigneten Windeigenschaften finden sich häufig auf unbebautem Land. Die Fragmentierung des Lebensraums kann dann tatsächlich Anlass zur Sorge geben. Schließlich sind Wiesen und Wälder noch intakt. Die Industrie unterstützt nachdrücklich die Erkundung dieser Standorte, um die möglichen Auswirkungen auf sie besser zu verstehen. Es ist notwendig, die möglichen Auswirkungen mit denen zu vergleichen, die ohne erneuerbare Energiequellen auftreten können. Dies ist schließlich mit der globalen Erwärmung und der Freisetzung von Schadstoffen behaftet.

Windkraftanlagen sind unzuverlässig und teuer und können nicht die einzige Energiequelle sein. Das Netzwerk ist so konzipiert, dass nicht jedes vom Windpark erzeugte Megawatt die gleiche Energiemenge aus anderen Quellen erzeugen muss. Keine Station kann 100% zuverlässig sein. Dadurch hat das Netzwerk mehr Quellen als gleichzeitig benötigt. Ein derart komplexes System wurde speziell entwickelt, um besser auf mögliche Abschaltungen einer der Quellen oder die Einbeziehung industrieller Verbraucher mit hohem Verbrauch reagieren zu können. Auf diese Weise gibt es im Stromnetz einige Variablen, die vom Betreiber berücksichtigt werden. Die Inkonsistenz von Windkraftanlagen ist nur ein Faktor für den Betrieb des gesamten Netzes. Gibt es generell sehr zuverlässige Stromquellen? So werden auch Kernreaktoren und Kohlekraftwerke kurz zuvor mit einer Warnung abgeschaltet, um Wartungs- oder Notfallreparaturen durchzuführen. Aber niemand versucht, Kern- oder Wärmekraftwerke mit denselben leistungsstarken Anlagen zu duplizieren. Die Realität ist, dass Windkraft von Natur aus zuverlässig ist. Schließlich werden Stationen in windigen Gebieten gebaut, in denen saisonale Luftbewegungsmodelle vorhergesagt werden können. Im Gegensatz zu Standardanlagen müssen Windparks bei Ausfall oder Wartung nicht vollständig stillgelegt werden. Wenn die Turbine defekt ist, kann sie repariert werden, ohne dass andere Einheiten vom Netzwerk getrennt werden müssen.

Windkraftanlagen laufen nur einen Bruchteil der Zeit. Es stellt sich heraus, dass solche Anlagen den größten Teil des Tages Strom produzieren, 65-80%. Natürlich ändert sich die Ausgangsleistung von Zeit zu Zeit. 100% seiner Kapazität können jedoch nicht ständig von einem Kraftwerk bereitgestellt werden. Alle von ihnen sind manchmal wegen Reparatur- und Wartungsarbeiten geschlossen oder erzeugen aufgrund des Mangels an aktuellem Strombedarf weniger Kapazität. Windparks werden dort gebaut, wo der Wind den größten Teil des Jahres weht. Windschwankungen führen jedoch dazu, dass nur 10% der Zeit ausgeführt werden, um maximale Leistung zu erzeugen. Infolgedessen wird die durchschnittliche jährliche Stromerzeugung etwa 30% der Nennkapazität betragen. Für Stationen mit nicht erneuerbaren Quellen liegt dieser Parameter zwischen 0,4 und 0,8. Insgesamt betrug für Russland im Jahr 2005 der Gesamtauslastungsfaktor der Kapazitäten aller Stationen 0,5.

Windkraftanlagen sind unwirksam. Im Gegenteil, der Vorteil von Windkraftanlagen ist ihre Effizienz. Der einfachste Weg, die Gesamtleistung einer Technologie zu bestimmen, ist die Gesamtleistung. Der Energieverbrauch für die Produktion wird geschätzt. Es stellte sich heraus, dass die Erholungszeiten für Windparks praktisch denen herkömmlicher Anlagen entsprechen und diese manchmal sogar übertreffen. Kürzlich hat die Universität von Wisconsin eine Studie durchgeführt und festgestellt, dass die durchschnittliche Energierückgewinnung aus Windparks im Mittleren Westen das 17- bis 39-fache (abhängig von der aktuellen Windgeschwindigkeit) des Energieverbrauchs beträgt. Für Kernkraftwerke beträgt dieser Parameter jedoch 16, für Kohle 11 - und im weiteren Sinne sollte über den Wirkungsgrad von Windkraftanlagen gesprochen werden. Schließlich erzeugen sie Strom aus natürlichen Quellen, die unerschöpflich sind. Es gibt jedoch keine sozialen oder ökologischen Auswirkungen. Kraftstoff muss nicht abgebaut, transportiert werden, es gibt keine Umweltverschmutzung. Es gibt kein Problem mit Abfällen, die auch irgendwo transportiert und gelagert werden müssen. Windparks verstärken den für KWK typischen Treibhauseffekt nicht.

Windenergie ist teuer. Windenergie liefert heute Strom zu den gleichen Kosten wie neue Anlagen mit konventionellem Brennstoff. Die Kapitalkosten von Windkraftanlagen sind in der Tat höher als bei herkömmlichen Energiequellen wie Gas. Gleichzeitig fallen jedoch keine Kosten für Kraftstoff an, und andere normalisierte Kosten (Arbeitskosten, Wartung) einer solchen Energierichtung sind letztendlich im Vergleich zu anderen Quellen wettbewerbsfähig. Analysten kamen zu dem Schluss, dass Windkraft den Gesamtmarktwert von Elektrizität senkt. In den letzten 30 Jahren ist die Kapazität von Turbinen dieses Typs in Europa fast 300-mal gestiegen. In dieser Zeit sind die Produktionskosten um 80% gesunken. Alle neuen 5% des Marktes für Windenergie können die Stromkosten um 1% senken. In den letzten 5 Jahren hat die Windenergie in der EU täglich 33 Arbeitsplätze geschaffen. Dieser Markt wächst stetig, allein in Russland werden es 2013 3,1 Milliarden Euro und 2015 7 Milliarden Euro sein.

Windenergie erfordert im Gegensatz zu konventionellen Subventionen. Analysten der Internationalen Energieagentur haben Energiesubventionen in Europa bewertet. Es stellte sich heraus, dass in 15 EWG-Ländern insgesamt 29 Milliarden Euro bereitgestellt wurden, von denen nur 19% auf Windenergie entfielen. Dieser Indikator deutet darauf hin, dass diese Richtung in Bezug auf Rechte einfach mit traditionellen Energieerzeugungstechnologien gleichgesetzt wurde.

Windkraftanlagen sind nicht für das allgemeine Netzwerk geeignet und arbeiten nur in kleinen autonomen Systemen. Damit das gesamte Energiesystem von der instabilen Leistung von Windkraftanlagen abhängt, muss ihr Anteil etwa 20-25% der Gesamtkapazität betragen. In Russland beispielsweise kann mit den vorhandenen Indikatoren und Raten ein solches Verhältnis nicht früher als in 50 Jahren erreicht werden.

Der Anteil der Windenergie an der globalen Energiebilanz ist unbedeutend. Im Jahr 2010 betrug die Energiemenge, die von Anlagen dieses Typs erzeugt wurde, 2,5% der Gesamtmenge. Windenergie hat beispielsweise in Dänemark einen hohen Stellenwert. Bereits 20% des Stroms werden auf diese Weise erzeugt, in Deutschland 8%. Entwicklungspläne für diese Richtung wurden von China, Indien, Japan, Frankreich angekündigt. Das Tempo der Entwicklung der Windenergie lässt darauf schließen, dass der Anteil dieser Branche bis 2020 10% der Gesamtmenge betragen wird.

Die Windkraft selbst ist instabil und nicht so vorhersehbar wie andere Arten. Die Energieversorgung wird instabil geliefert, was eine ständige Reservierung und Speicherung erfordert. Es gibt Möglichkeiten, die Probleme einer solchen Instabilität zu lösen. Heute werden mit einer Genauigkeit von 95% Prognosen zur stündlichen Energieabgabe während des Tages erstellt. Diese hohe Planungsrate verbessert die Anlagenleistung und -zuverlässigkeit. Um die Stabilität dieser Art von Stationssystem zu beurteilen, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universitäten von Delaware und Stony Brook ein virtuelles Objektsystem erstellt. Sie befanden sich entlang der gesamten Ostküste der Vereinigten Staaten, weit weg von der Küste. Es stellte sich heraus, dass ein solches System als zuverlässige Energiequelle dienen kann. Obwohl Windkraftanlagen ein hohes Potenzial haben, kann wechselndes Wetter ihr Potenzial dennoch verringern. Wissenschaftler schlagen vor, sich zu einem einzigen Netzwerk von Windgeneratoren zusammenzuschließen, die voneinander entfernt sind, um Windschwankungen in den Gebieten auszugleichen. Genaue Berechnungen wurden jedoch noch nicht durchgeführt. Im Verlauf der Studie wurden Daten von 11 automatischen Wetterbeobachtungsstationen über 5 Jahre berücksichtigt. Sie befanden sich 2.500 Kilometer zwischen Florida und Maine. Es stellte sich heraus, dass in dieser Zeit der Stromfluss niemals vollständig gestoppt worden wäre, wenn die Stationen zu einem einzigen Netz zusammengefasst worden wären. Die Leistung des gesamten Systems würde nicht so stark schwanken wie die einer einzelnen Einheit. Wenn es sich in einer Stunde um 50% ändern könnte, könnte der Sprung für das gesamte Netzwerk im Prinzip 10% pro Stunde nicht überschreiten. Die Studienteilnehmer kamen zu dem Schluss, dass diese "instabile" Energiequelle bei sachgemäßer Handhabung tatsächlich recht zuverlässig ist.

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