יעילות אנרגיית רוח

אנרגיית רוח, המכונה גם אנרגיית רוח, היא האמצעי לרתום רוח ולהפוך אותה לחשמל. יעילות הרוח הממוצעת של טורבינות היא בין 35-45% .

קרא ספרים של ד"ר סוס באינטרנט

ייצור כוח רוח

רוח מופקת באטמוספירה של כדור הארץ בגלל הבדל בטמפרטורות כדור הארץ או בקנה מידה אזורי וגלובלי. כאשר חם מתחמם הוא עולה ומשאיר את המקום עם לחץ אוויר נמוך; אוויר מאזורים קרירים יותר עם לחצים גבוהים יותר של אוויר נע פנימה כדי להשוות את לחץ האוויר.

מאמרים קשורים

דוגמאות לפיתוח בר קיימא
עובדות על אנרגיה סולארית
לך תמונות ירוקות

טחנות רוח וטורבינות מנצלות את האנרגיה הקינטית או 'אנרגיית התנועה' המניעה אוויר או רוח ממקום אחד למשנהו וממירה אותו לחשמל. טורבינות רוח מוצבות במקומות סוערים, כך שהרוח יכולה להזיז את להבי הטורבינות. להבים אלה מסובבים מנוע, והילוכים מגדילים את הסיבובים מספיק כדי לייצר חשמל. עיצובים שונים של טורבינות מתאימים לתנאים משתנים.

יעילות רוח ופקטור קיבולת רוח

יעילות הרוח אינה זהה לגורם קיבולת הרוח, וזה מה שנדון כאשר אנשים חושבים על יעילות אנרגטית. שעון רוח מסביר את ההבדל בין שתי התופעות.

יעילות רוח ומגבלה

יעילות הרוח היא כמות האנרגיה הקינטית ברוח המומר לאנרגיה מכנית וחשמל. חוקי הפיזיקה המתוארים על ידי מגבלת בצ אומר כי המגבלה התיאורטית המקסימלית היא 59.6%. הרוח דורשת את שארית האנרגיה כדי לנשוב מעבר להבים. זה למעשה טוב. אם טורבינה שנלכדה 100% מרוח האנרגיה הייתה מפסיקה לנשוב ולהבי הטורבינה לא יכולים להסתובב לייצר חשמל.

עם זאת, לא ניתן לשום מכונה להמיר את כל 59.6% האנרגיה הקינטית הכלואה מרוח לחשמל. ישנן מגבלות הנובעות מאופן הייצור וההנדסה של גנרטורים, אשר מקטינים עוד יותר את כמות האנרגיה המופקת לבסוף לחשמל. הממוצע כיום הוא 35-45%, כאמור לעיל. המקסימום בביצועי שיא יכול להגיע ל 50% על פי Wind Watch. An מסמך ממשלתי אוסטרלי (NSW) מסכים גם כי 50% הוא יעילות הרוח המרבית שניתן להשיג (עמ '3).

היעילות האנרגטית אינה משתנה כמו גורם קיבולת הרוח, אשר תלוי במידה רבה במיקום ובתנאי מזג האוויר.

גורם קיבולת רוח

גורם קיבולת הרוח הוא כמות האנרגיה המופקת על ידי גנרטור לעומת מה שהוא יכול לייצר אם הוא היה מתפקד כל הזמן ביכולת השיא, על פי Green Tech Media . גורם קיבולת הרוח נוטה להשתנות ממקום למקום ובזמנים שונים של השנה, אפילו עם אותן טורבינות, מכיוון שהוא תלוי במהירות הרוח, בצפיפותו ובאזור הנסחף שלו, תלוי בגודל הגנרטור. פתח את EI . ניתן למטב את מקדם קיבולת הרוח על ידי בחירת מקומות בהם תנאי הרוח האידיאליים שוררים לאורך השנה כולה או יותר. לכן חשוב לקחת בחשבון את גורם קיבולת הרוח ואת התנאים המשפיעים עליו כדי למקסם את תפוקת הכוח.

שירים על אובדן מישהו למוות

מהירות הרוח מתחת ל- 30 מייל לשעה מייצר מעט אנרגיה על פי Wind Watch. אפילו עליות קטנות במהירות יכולות לתרגם לעלייה משמעותית בכוח שנוצר על פי Open EI. חשמל שנוצר הוא הקוביה של מהירות הרוח מסבירה רוח קרח .
צפיפות אוויר נמצא יותר באזורים קרירים יותר ובגובה פני הים מאשר בהרים. אז המקומות האידיאליים עם צפיפות רוח גבוהה הם ים עם טמפרטורות קרות יותר על פי EI פתוח. זו אחת הסיבות להתפשטות בקנה מידה גדול בייצור רוח החוף.
טורבינות גדולות וגדולות יותר יכול לנצל יותר רוח גבוהה יותר מעל פני הקרקע ועל ידי טווח מוגבר של הלהבים שלהם. שיקולים כלכליים הופכים לפיכך לחשובים כאן.

גורם הקיבולת מוגדל כל הזמן בעזרת טכנולוגיה משופרת. טורבינות רוח שנבנו בשנת 2014 הגיעו לגורם קיבולת של 41.2% לעומת 31.2% לטורבינות שנבנו בין השנים 2004-2011, על פי Green Tech Media. עם זאת, גורם הקיבולת של הרוח מושפע לא רק מהטכנולוגיה, אלא גם מהזמינות של הרוח עצמה. לפיכך, בשנת 2015 גורם הקיבולת של הטורבינות היה מתחת לממוצע של שנים קודמות בגלל 'בצורת רוח' מסביר Green Tech Media.

השוואה עם מקורות כוח אחרים

היעילות האנרגטית של הרוח טובה יותר מהיעילות האנרגטית של פחם. רק 29-37% מהאנרגיה בפחם מומרת לחשמל ולגז יש כמעט אותה יעילות כמו רוח כמו שניתן להמיר 32-50% מהאנרגיה בגז לחשמל.

עם זאת, מבחינת גורמי יכולת, דלקים מאובנים עלה על פי ביצועים טובים יותר מרוח בארה'ב בשנת 2016 לָנוּ. מינהל מידע על אנרגיה (EIA) .

מפעלי פחם בארה'ב פעלו ב -52.7% מיכולתם.
גורם הקיבולת של מפעלי גז היה 56% בארה'ב.
על פי כוח גרעיני היה גורם קיבולת של 92.5% נתוני ה- EIA לדלקים שאינם מאובנים .
מקדם היכולת של הידרו פאוור היה 38%.
מקדם הקיבולת של כוח הרוח היה 34.7%.

כאשר משווים את תפוקת הכוח ממקורות אנרגיה שונים, עדיף לקחת בחשבון לא רק את גורם הקיבולת, אלא גם את יעילות האנרגיה שלהם. זה מה שהופך את הגדלת ייצור החשמל מרוח לתחרותית וניתנת לביצוע בהשוואה לדלקים מאובנים שגם הם מוטרדים מבעיות הזיהום שהם גורמים.

כמה אונקיות ב 750 מ"ל אלכוהול

יחסי גומלין משפיעים על תפוקת אנרגיית הרוח

אנרגיית רוח סובלת מיתום כיוון שרוח לא תמיד זמינה, ויכולה לנשוב במהירות משתנה, כלומר נוצר כוח ברמות לא עקביות. יחסי גומלין באנרגיה האם התופעות שבהן אנרגיה איננה זמינה רציפה בגלל גורמים רבים שאנשים אינם יכולים לשלוט בהם. לכן יש שונות בהיצע.

כמה זה לפסול חתול

פתרונות לבינוניות

מכיוון שייצור החשמל מטורבינות רוח משתנה משעה לשעה, או אפילו שנייה לשנייה, ספקי הכוח צריכים שיהיו להם עתודות אנרגיה גדולות יותר כדי לעמוד ולשמור על רמות עקביות של אספקת החשמל מסבירה את מדען אמריקאי . פירוש בין היתר לא רק מחסור אלא גם תקופות של חריגות; זה מספק פיתרון אפשרי. המדען האמריקאי מסביר שככל שמספר המקורות לכוח הרוח גדל, ההבדל המקומי בתנאי מזג האוויר והרוח יכול לאזן בין מחסור לעודפים.

תחזיות מזג אוויר ודוגמנות משופרות גם מקלות על שינוי אפילו לטווח הקצר באנרגיית הרוח. תערובת של מקורות נחוצה גם להבדלים יומיים או עונתיים בייצור כוח הרוח.

ללא קשר לניפוסים, חוות רוח נפוצות חדשות ברחבי ארה'ב סייעו למעשה לייצב את אספקת החשמל, במיוחד במזג אוויר קיצוני בטקסס, על פי נקי טכניקה .

עֲלוּת

בשנת 2017, העצמאי הודיעה כי ייצור אנרגיה מרוח היה זול יותר מדלקים מאובנים. זה עלה 50 דולר להפקת מגה וואט (MWh) בשנת 2017. עם שיפור הטכנולוגיה העלויות ממשיכות לרדת, מה שהופך אותה לאטרקטיבית יותר ממקורות אנרגיה מזהמים קונבנציונליים. ארה'ב מקווה לדרבן תנועה זו על ידי מתן תמריצים ממשלתיים, להגדיל את חלקם של כוח הרוח שסיפק 6% מהחשמל שלה בשנת 2016 על פי EIA .

Wind EIS מציין כי 80% מהעלויות הן עלויות הון הכרוכות בהתקנת הטורבינות, ו -20% הן תפעוליות. עם זאת, מכיוון שלא מדובר בעלויות דלק, ובהתחשב בכוח שנוצר בכל מחזור חייו, אנרגיית הרוח היא תחרותית.

אנרגיה נטולת פחמן

אנרגיית רוח היא אחת החלופות היעילות יותר לאנרגיית דלק מאובנים. ההערכה היא כי עד שנת 2050, 139 מדינות המשתמשות כיום ב 99% מהאנרגיה העולמית עשויות להשתמש ב 100% אנרגיה מתחדשת. רוח ושמש יכולים יחד לספק עד 97% מאנרגיה זו, על פי א דו'ח הפורום העולמי לשנת 2017 . זה יכול לעזור להכיל את ההתחממות הגלובלית לעלות עד 1.5C. בין אם מדובר בחוות רוח על צלע הר או לאורך קו חוף, טכנולוגיית טורבינות רוח מציעה דרך יעילה בהרבה לייצר חשמל שמיש מאשר מקורות מסורתיים שאינם מתחדשים.