L'energia eolica, cunnisciuta ancu cum'è energia eolica, hè u mezu di sfruttà u ventu è di trasformallu in elettricità. L'efficienza media di u ventu di e turbine hè trà 35-45% .
cumu applicà l'ombra di l'ochji passu per passu
Pruduzione di Energia Eolica
U ventu hè pruduttu in l'atmosfera terrestre per via di e differenze di temperature terrestri lucale o à scala regiunale è glubale. Quandu u caldu diventa scaldatu si alza lascendu u locu cù bassa pressione di l'aria; aria da e regioni più fresche cù pressioni più alte di l'aria si tramuta per equalizà a pressione di l'aria.
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I mulini à ventu è e turbine prufittanu di l'energia cinetica o di 'energia di muvimentu' chì move l'aria o u ventu da un locu à l'altru è a cunverte in elettricità. E turbine eoliche sò alzate in lochi ventosi, cusì u ventu pò spustà e pale di e turbine. Queste lame rotanu un mutore, è l'ingranaggi aumentanu e rotazioni abbastanza per pruduce elettricità. Diversi disegni di turbine sò adatti per e diverse condizioni.
Efficienza di u Vente è Fattore di Capacità di u Vente
L'efficienza di u ventu ùn hè micca listessa chì u fattore di capacità di u ventu, chì hè ciò chì si discute quandu a ghjente pensa à l'efficienza energetica. Watch di u ventu spiega a differenza trà i dui fenomeni.
Efficienza Eolica è u so Limitu
L'efficienza di u ventu hè a quantità di energia cinetica in u ventu chì hè cunvertita in energia meccanica è elettricità. E lege di a fisica discritte da Limitu Betz dice chì u limitu teoricu massimu hè 59,6%. U ventu richiede u restu di l'energia per soffia passà e lame. Questu hè in realtà bonu. Se una turbina intrappulata à u 100% di l'energia di u ventu smetteria di soffia è e pale di una turbina ùn ponu micca girà per pruduce elettricità.
Tuttavia, ùn hè micca pussibule per alcuna macchina, attualmente di cunvertisce tuttu u 59,6% intrappulatu di energia cinetica da u ventu à l'elettricità. Ci hè limiti per via di u modu di fabricazione è di ingegneria di i generatori, chì diminuiscenu ancu di più a quantità di energia chì hè finalmente cunvertita in putenza. A media attuale hè di 35-45%, cum'è nutatu sopra. U massimu à u massimu di e prestazioni puderia ghjunghje à 50% secondu Wind Watch. An Documentu di u guvernu australianu (NSW) accunsente ancu chì 50% hè l'efficienza massima di u ventu chì pò esse ottenuta (pag. 3).
L'efficienza energetica ùn varieghja micca quant'è u fattore di capacità di u ventu chì dipende in larga misura da a situazione è da e condizioni climatiche.
Fattore di Capacità di u Vente
U fattore di capacità di u ventu hè a quantità di energia prodotta da un generatore in quantu à ciò chì puderia pruduce se funziona tuttu u tempu à a capacità massima, secondu Green Tech Media . U fattore di capacità di u ventu tende à varià da un locu à l'altru è in diverse epoche di l'annu, ancu cù e stesse turbine, postu chì dipende da a velocità di u ventu, a so densità è a zona spazzata chì dipende da a dimensione di u generatore. Apertu EI . U fattore di capacità di u ventu pò esse ottimizatu scegliendu i posti induve e cundizioni di u ventu ideali prevalenu a parte sana o maiò di l'annu. Dunque hè impurtante cunsiderà u fattore di capacità eolica è e cundizioni chì l'influenzanu per maximizà a putenza.
quandu si vede un cardinale rossu
- Velocità di u ventu sottu à 30 miglia à l'ora pruduce poca energia secondu Wind Watch. Ancu i picculi aumenti di velocità ponu traduce in un aumentu sustanziale di a putenza generata secondu Open EI. L'elettricità generata hè u cubu di a velocità di u ventu spiega Vent ICE .
- Densità di l'aria hè più in regioni più fresche è à u nivellu di u mare chì in muntagna. Dunque i posti ideali cù alta densità di ventu sò mari cù temperature più fredde secondu Open EI. Questa hè una ragione per l'espansione à grande scala in a generazione di u ventu off-shore.
- Turbine più grande è più alte pò prufittà di più ventu più altu sopra u tarrenu è da u spannamentu aumentatu di e so lame. E cunsiderazioni ecunomiche diventanu dunque impurtanti quì.
U fattore di capacità hè costantemente aumentatu cù una tecnulugia migliorata. E turbine eoliche custruite in u 2014 anu raghjuntu un fattore di capacità di 41,2% paragunatu à u 31,2% per e turbine custruite trà u 2004-2011, secondu Green Tech Media. Tuttavia, u fattore di capacità di u ventu hè influenzatu micca solu da a tecnulugia, ma dinò da a dispunibilità di u ventu stessu. Cusì, in u 2015 u fattore di capacità di e turbine era sottu à a media di l'anni precedenti per via di a 'siccità di u ventu' spiega Green Tech Media.
Cunfrontu Cù Altre Fonti di Potenza
L'efficienza energetica di u ventu hè megliu cà l'efficienza energetica di u carbone. Solu u 29-37% di l'energia in u carbone hè cunvertita in elettricità è u gas hà guasi a stessa efficienza cum'è u ventu chì u 32-50% di l'energia in gasu pò esse cunvertita in elettricità.
Tuttavia, in termini di fattori di capacità, combustibili fossili hà realizatu megliu cà u ventu in i Stati Uniti in 2016 secondu U.S. Amministrazione di l'infurmazione energetica (EIA) .
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L'usine di carbone in i Stati Uniti eranu à 52,7% di a so capacità. - U fattore di capacità per e piante à gas era di 56% in i Stati Uniti.
- L'energia nucleare avia un fattore di capacità di 92,5%, secondu Cifre EIA per i combustibili non fossili .
- U fattore di capacità di l'energia idraulica era di 38%.
- U fattore di capacità di l'energia eolica era di 34,7%.
L'usine di carbone in i Stati Uniti eranu à 52,7% di a so capacità.Quandu si confronta a potenza prodotta da diverse fonti di energia, hè megliu à cunsiderà micca solu u fattore di capacità, ma dinò a so efficienza energetica. Hè ciò chì face aumentà a generazione di energia da u ventu cumpetitiva è fattibile paragunatu à i combustibili fossili chì sò ancu affannati da i prublemi di inquinamentu ch'elli causanu.
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L'intermittenza influenza a produzzione d'energia eolica
L'energia eolica soffre di intermittenza chì u ventu ùn hè micca sempre dispunibule, è pò soffià à varie velocità, vale à dì chì a putenza hè generata à livelli incoerenti. Intermittenza energetica hè u fenomenu induve l'energia ùn hè micca dispunibile cuntinua per via di parechji fattori chì a ghjente ùn pò micca cuntrullà. Dunque ci hè variazione in l'offerta.
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Soluzioni à Intermittenza
Siccomu a generazione di energia da e turbine eoliche fluttua da ora à ora, o ancu secondu à seconda, i fornitori di energia anu bisognu di avè riserve di energia più grande per soddisfà è mantene livelli cunsistenti di alimentazione elettrica spiega u Scentificu Americanu . Intermittenza significa micca solu carenze ma ancu periodi di eccessi; questu furnisce dinò una soluzione pussibile ancu. U Scentificu Americanu spiega chì quandu u numeru di fonti di energia eolica cresce, a differenza lucale in u clima è e cundizioni di u ventu ponu equilibrà carenze è eccessi.
E previsioni meteorologiche è a mudellazione migliurate facenu ancu più faciule fatturizà ancu i cambiamenti à cortu andà di l'energia eolica. Un mischju di fonti hè ancu necessariu per ancu differenze diurne o stagionali in a generazione di energia eolica.
Indipendentemente da intermittenza, i novi parchi eolici diffusi in i Stati Uniti, anu veramente aiutatu à stabilizà l'alimentazione elettrica, in particulare durante u clima estremu in Texas secondu Tecnica pulita .
Costu
In 2017, L'indipendente hà annunziatu chì a produzzione d'energia da u ventu era più economica chè da i combustibili fossili. Hà custatu 50 $ per pruduce un megawatt-ora (MWh) in u 2017. Cù a tecnulugia di migliuramentu, i costi continuanu à calà, rendendulu più attraente di e fonti d'energia inquinanti cunvinziunali. L'US spera di stimulare stu muvimentu furnendu incentivi di u guvernu, per aumentà a quota di energia eolica chì hà furnitu u 6% di a so elettricità in 2016 secondu EIA .
Wind EIS nota chì 80% di i costi sò costi di capitale implicati in l'installazione di e turbine, è 20% hè operativu. Tuttavia, postu chì ùn ci hè alcunu costu di carburante, è cunsiderendu a putenza generata in tuttu u so ciclu di vita, l'energia eolica hè competitiva.
Energia Senza Carbone
L'energia eolica hè una di l'alternative più efficienti à l'energia di i combustibili fossili. Hè previstu chì da 2050, 139 paesi chì utilizanu attualmente u 99% di l'energia mundiale puderanu aduprà 100% d'energia rinnuvevuli. Secunnu a, u ventu è u sulare puderebbenu inseme furnisce 97% di st'energia Rapportu di u Forum Mundiale 2017 . Quista pò aiutà à cuntene u riscaldamentu climaticu chì si alza sottu à 1,5C. Ch'ella sia un parc eolicu nantu à una cullina o longu à una costa, a tecnulugia di e turbine eoliche offre un modu assai più efficiente per generà elettricità aduprabile di e fonti tradiziunali micca rinnovabili.
