بهره وری از انرژی باد

انرژی باد که به آن نیروگاه باد نیز می گویند ، وسیله مهار باد و تبدیل آن به برق است. بازده متوسط توربین ها بین است 35-45٪ .

چیز شیرینی برای گفتن به شوهرت

تولید نیروی باد

باد در جو زمین به دلیل تفاوت در دمای زمین به صورت محلی یا در مقیاس منطقه ای و جهانی تولید می شود. وقتی گرم می شود ، با فشار هوا کم می شود و از محل خارج می شود. هوا از مناطق خنک تر با فشار هوا بیشتر می شود تا فشار هوا برابر شود.

مقالات مرتبط

نمونه هایی از توسعه پایدار
حقایقی درباره انرژی خورشیدی
برو تصاویر سبز

آسیاب های بادی و توربین ها از انرژی جنبشی یا 'انرژی حرکتی' استفاده می کنند که هوا یا باد را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می کند و آن را به برق تبدیل می کند. توربین های بادی در مکان های بادی برپا می شوند ، بنابراین باد می تواند پره های توربین ها را حرکت دهد. این تیغه ها یک موتور را می چرخانند و چرخ دنده ها چرخش ها را برای تولید برق افزایش می دهند. طرح های مختلف توربین برای شرایط مختلف مناسب است.

بهره وری باد و فاکتور ظرفیت باد

بازده باد همان ضریب ظرفیت باد نیست ، همان چیزی است که وقتی افراد به فکر بهره وری انرژی می روند ، مورد بحث قرار می گیرد. دیده بان باد تفاوت بین این دو پدیده را توضیح می دهد.

بازده باد و حد آن

بازده باد به میزان انرژی جنبشی باد گفته می شود که به انرژی مکانیکی و برق تبدیل می شود. قوانین فیزیک توصیف شده توسط حد Betz می گوید حداکثر حد نظری 6/59 درصد است. باد برای عبور از پشت تیغه ها به بقیه انرژی نیاز دارد. این در واقع خوب است. اگر یک توربین 100٪ باد انرژی به دام افتاده متوقف شود و پره های یک توربین نمی توانند برای تولید برق بچرخند.

با این حال ، در حال حاضر برای هیچ دستگاهی امکان پذیر نیست که 59.6٪ انرژی حرکتی حبس شده را از باد به برق تبدیل کند. محدودیتهایی به دلیل نحوه تولید و مهندسی ژنراتورها وجود دارد که باعث کاهش بیشتر انرژی در نهایت تبدیل به انرژی می شود. همانطور که در بالا ذکر شد ، متوسط در حال حاضر 35-45٪ است. حداکثر عملکرد در اوج می تواند به 50٪ برسد. یک سند دولت استرالیا (NSW) همچنین موافقت می کند که 50٪ حداکثر بهره وری باد است که می توان بدست آورد (صفحه 3).

بهره وری انرژی به اندازه فاکتور ظرفیت باد که تا حد زیادی به موقعیت و شرایط آب و هوایی بستگی دارد ، تغییر نمی کند.

فاکتور ظرفیت باد

ضریب ظرفیت باد مقدار انرژی تولید شده توسط یک ژنراتور است در مقابل آنچه که می تواند تولید کند اگر تمام مدت با حداکثر ظرفیت کار کند ، با توجه به رسانه فناوری سبز . ضریب ظرفیت باد متغیر است از مکانی به مکان دیگر و در زمان های مختلف سال ، حتی با همان توربین ها ، از آنجا که این به سرعت باد ، تراکم آن و مساحت جارو بستگی دارد که به اندازه ژنراتور اشاره دارد. EI را باز کنید . ضریب ظرفیت باد را می توان با انتخاب مکانهایی که شرایط ایده آل باد در کل یا بیشتر قسمت سال حاکم است ، بهینه کرد. بنابراین مهم است که فاکتور ظرفیت باد و شرایط تأثیرگذار بر آن را برای به حداکثر رساندن توان خروجی در نظر بگیریم.

چه چیزی در فیس بوک است

سرعت باد زیر 30 مایل در ساعت انرژی کمی تولید می کند با توجه به دیده بان باد. حتی افزایش اندک سرعت نیز می تواند به معنی افزایش قابل توجهی در تولید انرژی مطابق Open EI باشد. برق تولید شده مکعب سرعت باد است باد یخ .
تراکم هوا بیشتر در مناطق خنک تر و در سطح دریا نسبت به کوه ها است. بنابراین مکانهای ایده آل با تراکم باد بالا دریاها با دمای سردتر مطابق Open EI هستند. این یکی از دلایل گسترش مقیاس بزرگ در تولید باد از ساحل است.
توربین های بزرگتر و بلندتر می توانند از باد بیشتر بالاتر از سطح زمین و با افزایش دهانه تیغه های خود استفاده کنند. بنابراین ملاحظات اقتصادی در اینجا مهم می شوند.

ضریب ظرفیت به طور مداوم با فناوری پیشرفته در حال افزایش است. به گزارش Green Tech Media ، توربین های بادی ساخته شده در سال 2014 به ضریب ظرفیت 41.2 درصد در مقایسه با 2/31 درصد برای توربین های ساخته شده بین سال های 2004 تا 2011 رسیده اند. با این حال ، ضریب ظرفیت باد نه تنها توسط فناوری ، بلکه خود در دسترس بودن باد نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. بنابراین ، در سال 2015 فاکتور ظرفیت توربین ها به دلیل 'خشکسالی باد' کمتر از متوسط سالهای گذشته بود ، Green Tech Media را توضیح می دهد.

مقایسه با سایر منابع نیرو

بازده انرژی باد بهتر از بازده انرژی زغال سنگ است. فقط 29-37٪ انرژی موجود در زغال سنگ به برق تبدیل می شود و گاز تقریباً همان کارایی باد را دارد که 32-50٪ انرژی موجود در گاز می تواند به برق تبدیل شود.

با این حال ، از نظر عوامل ظرفیت ، سوخت های فسیلی مطابق با عملکرد بهتر از باد در ایالات متحده در سال 2016 ایالات متحده اداره اطلاعات انرژی (EIA) .

کارخانه های ذغال سنگ در ایالات متحده با 7/52 درصد ظرفیت خود کار می کردند.
ضریب ظرفیت نیروگاه های گازی در ایالات متحده 56٪ بود.
بر اساس ، قدرت هسته ای ضریب ظرفیت 92.5٪ داشت ارقام EIA برای سوخت های غیر فسیلی .
ضریب ظرفیت برق آبی 38٪ بود.
ضریب ظرفیت نیروی باد 34.7٪ بود.

هنگام مقایسه توان خروجی از منابع مختلف انرژی ، بهتر است نه تنها ضریب ظرفیت ، بلکه بازده انرژی آنها را نیز در نظر بگیرید. این همان چیزی است که باعث می شود تولید برق از باد در مقایسه با سوخت های فسیلی که به دلیل مشکلات آلودگی ایجاد می شوند ، زحمتی نیز ایجاد کند ، رقابتی و عملی باشد.

چیزی را که با هوا پر می کنید بنامید

متناوب بر تولید انرژی باد تأثیر می گذارد

انرژی باد از آنجا که باد همیشه در دسترس نیست ، دچار وقفه می شود و می تواند با سرعت های مختلف وزیده شود ، به این معنی که نیرو در سطوح ناسازگار تولید می شود. متناوب انرژی پدیده هایی است که به دلیل عوامل زیادی که افراد قادر به کنترل آن نیستند ، انرژی به طور مداوم در دسترس نیست. بنابراین تنوع در عرضه وجود دارد.

برای سرگرمی کیک را بصورت آنلاین طراحی کنید

راه حل های متقابل

از آنجا که تولید برق از توربین های بادی از ساعتی به ساعت دیگر و یا حتی ثانیه به ثانیه در نوسان است ، تأمین کنندگان نیرو برای تأمین و حفظ سطح پایدار منبع تغذیه نیاز به ذخیره انرژی بیشتری دارند. دانشمند آمریکایی . منظور از متناوب نه فقط کمبود بلکه دوره های افراط و تفریط است. این نیز یک راه حل ممکن نیز فراهم می کند. دانشمند آمریکایی توضیح می دهد که با افزایش تعداد منابع انرژی باد ، اختلاف محلی در شرایط آب و هوایی و باد می تواند کمبودها و افراط را متعادل کند.

پیش بینی ها و مدل سازی های بهبود یافته هوا ، فاکتور حتی در تغییرات کوتاه مدت در قدرت باد را نیز آسان می کند. همچنین برای ایجاد اختلافات روزانه یا فصلی در تولید انرژی باد ، ترکیبی از منابع لازم است.

صرف نظر از مقطع زمانی ، مزارع جدید بادی گسترده در سراسر ایالات متحده ، در واقع به ایجاد ثبات در منبع تغذیه کمک کرده اند ، به ویژه در هوای شدید در تگزاس مطابق پاک تکنیکا .

هزینه

در سال 2017 ، مستقل اعلام کرد که تولید انرژی از باد ارزان تر از سوخت های فسیلی است. برای تولید یک مگاوات ساعت (مگاوات ساعت) در سال 2017 50 دلار هزینه شده است. با بهبود فناوری ، هزینه ها همچنان کاهش می یابد و جذابیت آن را نسبت به منابع انرژی آلوده معمولی افزایش می دهد. ایالات متحده امیدوار است که با ارائه مشوق های دولتی ، این جنبش را تقویت کند تا سهم انرژی باد را تأمین کند که 6٪ برق خود را در سال 2016 تأمین کرد EIA .

Wind EIS خاطرنشان می کند که 80٪ هزینه ها هزینه های سرمایه ای است که برای نصب توربین ها در نظر گرفته شده و 20٪ نیز عملیاتی است. با این حال ، از آنجا که هیچ هزینه سوخت درگیر نیست و با توجه به توان تولید شده در کل چرخه زندگی آن ، انرژی باد رقابتی است.

انرژی بدون کربن

انرژی باد یکی از گزینه های کارآمد برای انرژی سوخت فسیلی است. پیش بینی می شود که تا سال 2050 ، 139 کشور که در حال حاضر 99٪ از انرژی جهان را استفاده می کنند ، می توانند 100٪ انرژی تجدید پذیر استفاده کنند. باد و خورشید می توانند با هم تا حدود 97٪ از این انرژی را تأمین کنند گزارش مجمع جهانی 2017 . این می تواند در مهار گرم شدن کره زمین به زیر 1.5 درجه سانتیگراد کمک کند. خواه یک مزرعه بادی در دامنه تپه باشد یا در امتداد یک خط ساحلی ، فناوری توربین های بادی روش بسیار کارآمدتری نسبت به منابع سنتی غیر تجدید پذیر برای تولید برق قابل استفاده ارائه می دهد.