I jagten på at finde udskiftning af fossilt brændstof som den næste billige og rigelige energikilde til at drive den menneskelige maskine, vinden får stor opmærksomhed. Trods alt, det er bestemt ikke en lille forsyning (undtagen når du skal have den drage i luften), og tanken om kontinuerlig, nulforureningsenergi er for lokkende til at ignorere. Åh, og der er det faktum, at menneskeheden brænder igennem omkring 400 kvadrillion britiske termiske enheder (BTU'er) årligt, ifølge det amerikanske energiministerium. Fire hundrede kvadrillion lyder ikke engang som et reelt tal, men overvej, at en enkelt BTU er omtrent lige så meget energi, der genereres af en tændt tændstik, og det kan være med til at sætte det i perspektiv [kilde:McLamb].
Det er ikke som om vinden ikke har tjent sin beholdning. I århundreder, vi har brugt det til at male korn, motorskibe og endda til at generere elektricitet, startende i 1930’erne. Men når energibehovet stiger, så prøv at gøre vind til en levedygtig mulighed for at producere elektricitet i stor skala. Især vindmøller er, hvad folk tænker på, når de diskuterer vindkraft. Disse møller kan blive mere end 122 meter høje og veje tæt på 400 tons.
Vi kender det grundlæggende, men i denne artikel vil vi undersøge nogle af de usungede, og overraskende, fakta om vindkraft.
IndholdInteressen for vind har overgået andre vedvarende metoder til ny elproduktion i et par år, stigende mere end 31 procent mellem 2008 og 2009 alene [kilde:U.S. Energy Information Association]. Udover det enorme løfte, der er et par faktorer, der har bidraget til disse gevinster. Først, i 2009, vindgeneratorer var berettigede til offentlige incitamenter i USA, opfordrer udviklere til at tage springet. For det andet, Afsnit IX i 2008 Farm Bill gjorde det lettere og mere attraktivt for landmænd og ranchere at gennemføre vindprojekter.
Mindre end 2 procent lyder ikke af meget, men når du overvejer den hastighed, hvormed den vinder popularitet, vind har indersporet til at blive et meget mere levedygtigt alternativ til storstilet energiproduktion.
Vindkraft går tilbage til mindst 5000 f.Kr., med den tidligste kendte anvendelse til at drive sejl [kilde:U.S. Department of Energy]. Dette er måske en no-brainer, men tidlige sejlere var ikke bare de første til at finde ud af en lettere måde at komme fra punkt A til punkt B. De lagde grunden til menneskehedens forståelse af vigtige begreber som termodynamik og lift [kilde:TelosNet]. Disse principper ville være nøglen til andre innovationer, begyndende med de allerførste vindmøller, som blev drevet af sejl. Disse enheder blev brugt som møller og vandpumper, og banede vejen for en landbrugsrevolution ved at automatisere ellers tidskrævende aktiviteter.
Denne teknologi blev ført til den nye verden, hvor det spillede en vigtig rolle i at bosætte ørkenen og sletterne i det tidlige Amerika. Efterhånden som nye teknologier dukkede op, vindmøllen mistede terræn til dampmaskiner og billig elektrisk kraft, når, i 1930'erne, Rural Electrification Program bragte billig elektricitet til landdistrikterne i USA [kilde:National Archives].
Men vinden kommer i fuld cirkel, gør et comeback, da prisen og tilgængeligheden af fossile brændstoffer gør det til en stadig mere uoverkommelig metode til energiproduktion.
Så, med al støjen om ren energi, hvilken forbedring taler vi egentlig om med vind? Overvej at 1MW vindenergi hvert år kan opveje cirka 2, 600 tons kuldioxid (CO 2 ) [kilde:NREL], og interessen kommer i fokus. Den enkle matematik er mindre fossilt brændstofforbrug svarer til mindre CO 2 . Og måling af kulstofreduktion er blevet et centralt benchmark for overvågning af fremskridtene ved alternativ energioptagelse.
I Massachusetts, for eksempel, den gennemsnitlige beboer producerede 4,5 tons CO 2 som følge af brug af elektricitet i 2004. Blot 1MW vindenergi kunne drive op til 400 boliger uden at udlede CO 2 . Og udover at reducere CO 2 niveauer, vindkraft er dramatisk lettere på vandforsyninger, med den samme 1MW vindenergibesparelse omkring 1, 293 millioner liter vand [kilde:NREL].
En af de største bekymringer blandt vindmodstandere er den fare, installationerne udgør for det indfødte dyreliv. Trods alt, disse massive møller drejer med dødelige hastigheder, og de kolossale strukturer optager store rum, der ellers ville være vildmark, eller åbne flyveveje til fugle.
En særlig stærkt omtalt vindmøllepark, Altamont Pass i Californien, har været et lyn af kontroverser på grund af den indvirkning, dårlig planlægning har haft på fuglebestanden. Ifølge Center for Biologisk Mangfoldighed, hele 1, 300 ørne, falke, høge og andre rovdyr dræbes hvert år, fordi vindmøllerne blev konstrueret langs en kritisk vandringsrute.
Undersøgelser foretaget på andre vindmølleparker, imidlertid, har vist, at fuglebestande ikke er blevet påvirket væsentligt, og National Academy of Sciences har udtalt, at dødsfald fra fugle fra vindmølleparker repræsenterer en brøkdel af det samlede antal fugledødsfald forårsaget af mennesker [kilde:National Research Council].
Og hvad er kilden til denne magiske, uendelig kilde til fri og ren energi? Solen. Solen varmer vores planet op, men på grund af overfladeuregelmæssigheder og dens rotation, Jorden varmer ikke ensartet. Disse temperaturforskelle forårsager også uregelmæssigheder i lufttryk, og luftmolekyler vandrer fra områder med højt lufttryk til områder med lavt lufttryk. Dette resulterer i vind, intensiteten, hvis varighed og retning påvirkes af en række faktorer, herunder vejr, vegetation, overfladevand og topografi [kilde:VVM].
Alle disse variabler øger vindens uforudsigelighed og bidrager til bekymringen om, at det aldrig kunne være konsekvent nok til at opfylde alle vores energibehov. Nogle af de mest forudsigelige vinde forekommer offshore, hvilken, selvfølgelig, øger byggeomkostningerne.
Med så meget potentiale, virksomheder positionerer sig til at drage fordel. Faktisk, produktionen steg mellem 2000 og 2006. Og endnu senere, i 2009, mens verdensøkonomier faldt, vindindustrien trivedes. Bare det år, den installerede vindkraftkapacitet, eller mængden af energi, der kan produceres af eksisterende udstyr steget til 158, 000 megawatt (det 31 procent spring, vi diskuterede i fakta nr. 10) [kilde:Roney]. Verdensproduktionen er i øjeblikket i stand til at imødekomme behovene hos 250 millioner mennesker, og mere end 70 lande har installationer.
De Forenede Nationer udsendte for nylig en rapport, der sagde, at springet fra fossile brændstoffer til vedvarende energi (ikke udelukkende vind) ville kræve mere end $ 12 billioner i løbet af de næste to årtier [kilde:Morales]. Dette engagement vil ikke komme let, især mens traditionelle ressourcer forbliver relativt billige. Så, for at fortsætte vækstkurven etableret mellem 2000 og 2006, det vil tage alvorlige statslige incitamenter til at opmuntre til udvikling.
Alt er større i Texas, herunder vinden. Og Lone Star State fører an i vindkraft med mere end 40 forskellige projekter [kilde:Weber]. I 2008, den samlede kapacitet var 7, 907MW, en betydelig margin i forhold til den nærmeste stat, Iowa, der kom ind 2, 883MW. Faktisk, Texas vindinstallationer tegner sig for en tredjedel af hele den installerede vindkapacitet i USA [kilde:Roney].
En del af Texas 'succes er geografi. Texas Panhandle med stor åbning har et spektakulært potentiale for høst af vindenergi; dets karakterløse terræn og høje højde betyder, at vinden kan blæse ubehæftet over sletterne. Det her, kombineret med statslovgivning, der omfatter økonomiske incitamenter for virksomheder, der er involveret i vindprojekter, for at øge interessen for udvikling, har placeret Texas i spidsen for vindbommen.
USA genererede 52 milliarder KW timer i 2008, omkring 1 procent af den samlede landsdækkende elproduktion på det tidspunkt. Det kan lyde ubetydeligt, men det var nok til at drive næsten 5 millioner hjem - eller hele staten Colorado [kilde:EIA].
Efterhånden som nye teknologier hjælper med at reducere omkostningerne forbundet med vindbrug, praksis vil, ingen tvivl, blive mere og mere tilgængelig. Disse udviklinger, sammen med statsstøtte, skattelettelser og andre incitamenter, vil bidrage til at fremme vindkraftproduktionen. Et sådant initiativ er grønne prisprogrammer, eller muligheder, der tilbydes kunder, der giver dem mulighed for at betale en præmie for elektricitet, der kommer fra vedvarende energikilder.
USA er godt repræsenteret i kapløbet om vindkraft, med 38 ud af 50 stater, der i øjeblikket driver vindinstallationer af nyttekvalitet. Fjorten har mere end 1, 000 MW installeret vindkraft - hvilket, hvis du husker, er mængden af elektricitet, der kan produceres af eksisterende udstyr-og de fem bedste vindproducerende stater kom ind med en kumulativ kapacitet på mere end 20, 000 MW [kilde:GWEC].
I 2008, det amerikanske energiministerium offentliggjorde en undersøgelse, der undersøgte, hvad der ville være nødvendigt for at vindkraft kunne levere 20 procent af amerikansk elektricitet inden 2030 [kilde:US Department of Energy]. Som gennemførligheden, både teknologisk og økonomisk, af denne type aktiviteter bestemmes, og energiindustrien opdager måder at gøre vinden lige så rentabel som de nuværende energimarkeder, antallet af stater, der er ivrige efter at udnytte denne naturressource, vil sandsynligvis kun stige.
Selvom den industrielle anvendelse af vindkraft til produktion af elektricitet har været under udvikling i årtier, det er stadig en relativt ung teknologi med meget at bevise med hensyn til levedygtighed. Motivationen til at komme videre er ikke baseret på, hvad vinden tilbyder i dag, men snarere det svimlende potentiale, det rummer. Ja, det er i øjeblikket et dyrt forsøg, der kræver masser af kontanter og en Labradors entusiasme. Men når du overvejer vindens simple overflod og regelmæssighed, intet andet er virkelig tæt på at matche det, der kan være muligt.
Det Nationale Renewable Energy Laboratory oplyser, at potentialet i landbaserede ressourcer (vindmølleparker installeret på land i modsætning til det åbne hav) alene kunne give Amerika sit elbehov ti gange mere [kilde:AWEA].
En Harvard -undersøgelse fra 2009 fandt ud af, at et netværk af møller, der opererer med selv beskedne 20 procent af kapaciteten, kunne levere mere end 40 gange verdensomspændende efterspørgsel efter elektricitet. Hvis denne undersøgelse, og andre kan lide det, er endda i boldbanen, derefter fortsætte udforskningen af vind som et alternativ til fossile brændstoffer er en no-brainer.
Sidste artikel10 Mulige transportforureningsløsninger
Næste artikelEr magnetisme en kilde til grøn energi?