Hvor meget jord er der brug for vindturbiner?

Siden 2007 har vindegenereringskapaciteten i USA vokset i et tempo på 30 procent om året, hurtigere end nogen anden strømgenereringsteknologi. Væksten fortsætter med at stige på trods af kompleksiteten ved at udnytte vindteknologi. For eksempel er der stadig spørgsmål om det rigtige layout af vindmølleparker og mængden af ​​areal, der kræves for at installere dem effektivt. Varmekraftprojekter med brugskanaler og boligmøller har et helt separat sæt af designhensyn.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Vindmøller har brug for en uforanderlig og uafbrudt flow eller luft til at fungere effektivt, hvilket betyder at der ikke må være nogen forhindringer i nærheden. Forskere har antydet, at der for boligbyggeri vindmøller er nok 150 meter væk fra nærliggende forhindringer. I tilfælde af vindmølleafstand skal turbiner være mindst 7 rotordiameter væk fra hinanden.

Boligsystemer

En vindmølle er mest effektiv, når den arbejder i en stabil, glat , uændret og uafbrudt luftstrøm. Det sker aldrig i den virkelige verden, men når man planlægger hvor man skal installere en vindmølle, skal lokaliteterne være så tæt som muligt på det ideelle. For boligsystemer er det ikke så meget et spørgsmål om, hvor meget vindmøllen har brug for, men hvor meget afstand der kræves mellem vindmøllen og andre forhindringer. En tommelfingerregel er at installere en vindmølle 150 meter væk fra enhver nærliggende forhindring og i en sådan højde, at bunden af ​​rotorbladene vil være 9 meter over forhindringerne, herunder bygninger og træer .

Vindmøllepladsens vindmøllepark

Vindmølleparker er arrays af store turbiner, der er designet til at generere elektrisk brugskraft. De store vindmøller i vindmølleparker er ikke anderledes end boligmøller i en henseende: de fungerer bedst med jævn strømning. Hvis noget forstyrrer luftstrømmen, skaber det turbulens, hvilket gør turbinen mindre effektiv. Hver vindmølle skaber turbulens i området bagved og omkring det, så turbinerne skal indbyrdes adskilles godt fra hinanden. Afstande i dette tilfælde udtrykkes i rotordiameter. Den generelle tommelfingerregel for vindmølleafstand er, at turbinerne er ca. 7 rotordiameter væk fra hinanden. Så en rotor på 80 meter (262 fod) skulle være 560 meter - mere end en tredjedel af en kilometer - fra tilstødende møller. Forskere ved Johns Hopkins University har foreslået, at dobbelt så stor afstand vil øge den samlede effektivitet.

Direkte jordbrug

Tommelfingerregler er bare det: forenklede udtryk for at få en grov ide om systemkrav. For at finde ud af, hvad der sker i den virkelige verden, undersøgte forskere på det nationale vedvarende energi laboratorium, NREL, 172 store vindkraftprojekter for at se, hvor meget jord de virkelig bruger. Den direkte arealanvendelse er en måling af området af sådanne ting som betong tårnet, kraftværkerne og nye adgangsveje. I USA kommer den direkte arealanvendelse til vindmøller i tre fjerdedele af en acre per megawatt af nominel kapacitet. Det vil sige, at en 2 megawatt vindmølle ville kræve 1,5 hektar jord.

Total vindmølleområde

I en vindmøllepark er der meget plads mellem turbiner. Nogle af dette rum er at minimere turbulens, men nogle er at følge ryggen linjer eller undgå andre forhindringer. Meget af dette område bruges til andre formål, såsom landbrugsbedrifter. NREL-forskerne undersøgte også denne samlede arealanvendelse. De fandt et groft gennemsnit på 4 megawatt pr. Kvadratkilometer (ca. 10 megawatt per kvadratkilometer). Så en 2-megawatt vindmølle ville kræve et samlet areal på ca. en halv kvadratkilometer (ca. to tiendedele af en kvadratkilometer).

Regulatory Requirements

Lovkrav driver stort set området vind turbiner kræver. Der er mere end 3.000 amter i USA - de fleste af dem er ansvarlige for regulering af vindzonering - og det er usandsynligt, at hver har en ekspert på placeringen af ​​vindmøller. Det fører til nogle ret vilkårlige regler. Bestemmelserne for tilbageslag er et godt eksempel, og det kan have indflydelse på mængden af ​​plads, som en turbineopstilling har brug for. Fordi vindteknologien er forholdsvis ny og hurtigt skiftende, er der ikke mange data om ulemperne eller farerne ved at placere turbiner i nærheden af ​​andre strukturer, så der er nogle næsten tilfældige beslutninger om den minimale afstand vindmøller skal placeres fra ejendomslinjer. Tilbageslagsregler i USA varierer fra en afstand ", således at støj fra turbinerne ikke er et indbrud" til "to gange systemets højde, herunder rotorbladene" til en ensartet 304,8 meter. >