Hvor mye land er nødvendig for vindturbiner?

Siden 2007 har vind produksjonskapasitet i USA vokst i et tempo på 30 prosent per år - raskere enn noen annen kraftgenereringsteknologi. Denne veksttakten er nesten på tross av kompleksiteten i å utnytte vindteknologi. For eksempel, er det fortsatt spørsmål om riktig oppsett av vindparker og hvor mye areal som kreves for å effektivt installere dem. De er spørsmål til utility-skala vindkraftprosjekter; bolig vindturbiner har et helt eget sett med beregninger.

residential Systems

En vindturbin er mest effektiv når den opererer i en jevn, glatt, uforanderlig og uavbrutt strøm av luft. Som aldri skjer i den virkelige verden, men når du reiser en vindturbin du prøver å komme så nær som mulig. For bolig systemer dette er ikke så mye et spørsmål om hvor mye areal som er nødvendig for vindturbininstallasjon seg selv som det er om hvor stor avstand er nødvendig mellom vindturbinen og andre hindringer. En tommelfingerregel er å installere en vindturbin 150 meter vekk fra eventuelle hindringer, og i en høyde slik at bunnen av rotorbladene vil være 9 meter (29,5 fot) over hindringer, inkludert bygninger og trær.

Wind Farm Turbine Spacing

Vindparker er matriser av store turbiner som skal generere utility-skala elektrisk kraft. De store turbiner som brukes i vindparker er ikke annerledes enn boliger turbiner i en respekt: ​​de fungerer best med jevne vinden. Hvis noe forstyrrer luftstrømmen, det skaper turbulens, slik at turbinen mindre effektiv. Hver vindturbin skaper turbulens i området bak og rundt den, slik at turbinene må være plassert godt fra hverandre. De nødvendige avstander er vanligvis uttrykt i rotordiameter. Den generelle regelen-of-thumb for vindpark avstand er at turbinene er plassert ca 7 rotordiameter bort fra hverandre. Så en 80-meter (262 fot) rotor må være 560 meter - mer enn en tredjedel av en mil - fra tilstøtende turbiner. Forskere ved Johns Hopkins University har nylig foreslått at dobbelt så mye mellomrom ville øke den samlede effektiviteten.

Direkte arealbruk

Tommelfingerregler er nettopp det: forenklet uttrykk for å få en viss idé om systemkrav. For å finne ut hva som skjer i den virkelige verden, forskere ved National Renewable Energy Laboratory, NREL, undersøkte 172 storskala vindkraftprosjekter for å se hvor mye land de egentlig bruker. Den direkte arealbruk er et mål på det området av slike ting som betongtårn pad, strømstasjoner og nye adkomstveier. I USA, direkte arealbruk for vindturbiner kommer inn på tre fjerdedeler av en acre per megawatt av nominell kapasitet. Det vil si, en vindturbin vurdert til 2 megawatt vil kreve 1,5 dekar jord.

Total Wind Farm-området

I alle vindpark er det mye plass mellom turbinene. Noe av den plass er å sikre at turbulens blir minimalisert, men noen er å følge rygglinjer eller unngå andre hindringer. En stor del av dette området kan brukes til andre formål, for eksempel landbruksprodukter gårder. NREL Forskerne har også kartlagt denne totale arealbruken. De fant en grov gjennomsnitt på 4 megawatt per kvadratkilometer (ca 10 megawatt per kvadratmil). Så en 2-megawatt vindturbin vil kreve et areal på omtrent en halv kvadratkilometer (ca to tideler av et kvadrat mile).

regulatoriske Krav

Området som kreves for vindturbiner er i stor grad drevet av myndighetskrav. Det er mer enn 3000 fylker i USA - de fleste av dem ansvarlig for vind reguleringsplan bestemmelser - og det er usannsynlig at de hver har en ekspert på plassering av vindturbiner. Det fører til noen ganske vilkårlige regler. Bestemmelsene for tilbakeslag er et godt eksempel, og kan ha en innvirkning på hvor mye plass som trengs for en turbin array. Fordi vinden teknologien er relativt ny og raskt skiftende, er det ikke mye data på de ulempene eller farene ved lokalisering turbiner nær andre strukturer, så er det noen nesten tilfeldige beslutninger om minsteavstand vindturbiner bør være plassert fra eiendom linjer. Tilbakeslag forskrifter i USA varierer fra en avstand "slik at støy fra turbinene er ikke en forstyrrelse," til "to ganger høyden av systemet, inkludert rotorbladene," til en jevn 1.000 fot.