ประสิทธิภาพของพลังงานลม

พลังงานลมหรือที่เรียกว่าพลังงานลมเป็นวิธีควบคุมลมและเปลี่ยนให้เป็นไฟฟ้า ประสิทธิภาพลมเฉลี่ยของกังหันอยู่ระหว่าง 35-45% .

เช่าที่พักหน้าหนาวในฟลอริดาราคาต่ำกว่า ,000 ต่อเดือน

การผลิตพลังงานลม

ลมถูกสร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลกเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิโลกในพื้นที่หรือในระดับภูมิภาคและระดับโลก เมื่อความร้อนอุ่นขึ้นจะลอยออกจากที่ที่มีความดันอากาศต่ำ อากาศจากบริเวณที่เย็นกว่าด้วยความดันอากาศที่สูงขึ้นจะเคลื่อนเข้ามาเพื่อทำให้ความดันอากาศเท่ากัน

บทความที่เกี่ยวข้อง

ตัวอย่างการพัฒนาที่ยั่งยืน
ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์
โก กรีน พิคเจอร์ส

กังหันลมและกังหันใช้ประโยชน์จากพลังงานจลน์หรือ 'พลังงานเคลื่อนที่' ที่เคลื่อนอากาศหรือลมจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งและแปลงเป็นไฟฟ้า กังหันลมถูกสร้างขึ้นในที่ที่มีลมแรง ดังนั้นลมจึงสามารถเคลื่อนใบพัดของกังหันได้ ใบมีดเหล่านี้หมุนมอเตอร์ และเกียร์เพิ่มการหมุนให้มากพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้า การออกแบบกังหันที่แตกต่างกันนั้นเหมาะสมกับสภาวะที่แตกต่างกัน

ประสิทธิภาพลมและปัจจัยความจุลม

ประสิทธิภาพลมไม่เหมือนกับปัจจัยความจุลม ซึ่งเป็นสิ่งที่ถูกกล่าวถึงเมื่อผู้คนนึกถึงประสิทธิภาพพลังงาน นาฬิกาลม อธิบายความแตกต่างระหว่างปรากฏการณ์ทั้งสอง

ประสิทธิภาพลมและขีดจำกัด

ประสิทธิภาพลมคือปริมาณพลังงานจลน์ในลมที่แปลงเป็นพลังงานกลและไฟฟ้า กฎฟิสิกส์อธิบายโดย Betz Limit กล่าวว่าขีด จำกัด ทางทฤษฎีสูงสุดคือ 59.6% ลมต้องการพลังงานที่เหลือเพื่อพัดผ่านใบมีด นี่เป็นสิ่งที่ดีจริงๆ หากกังหันดักจับ 100% พลังงานลมจะหยุดพัดและใบพัดของกังหันไม่สามารถหมุนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเครื่องจักรใดไม่สามารถแปลงพลังงานจลน์ที่ติดอยู่ทั้งหมด 59.6% จากลมเป็นไฟฟ้าได้ มีข้อ จำกัด เนื่องจากวิธีการผลิตและการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งลดปริมาณพลังงานที่จะถูกแปลงเป็นพลังงานในที่สุด โดยเฉลี่ยในปัจจุบันอยู่ที่ 35-45% ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น สูงสุดที่ประสิทธิภาพสูงสุดสามารถเข้าถึง 50% ตาม Wind Watch อัน เอกสารของรัฐบาลออสเตรเลีย (NSW) ยังตกลงด้วยว่า 50% เป็นประสิทธิภาพลมสูงสุดที่สามารถรับได้ (หน้า 3)

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานไม่แตกต่างกันมากเท่ากับปัจจัยความจุลมซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งและสภาพอากาศในระดับที่ดี

ปัจจัยความจุลม

ปัจจัยความจุลมคือปริมาณพลังงานที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทียบกับสิ่งที่สามารถผลิตได้หากทำงานตลอดเวลาที่ความจุสูงสุดตาม กรีนเทคมีเดีย . ปัจจัยความจุลมมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไปในแต่ละสถานที่และในแต่ละช่วงเวลาของปี แม้จะใช้กับกังหันเดียวกันก็ตาม เนื่องจากขึ้นอยู่กับความเร็วของลม ความหนาแน่นและพื้นที่กวาดซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ชี้ให้เห็น เปิด EI . ปัจจัยความจุลมสามารถปรับให้เหมาะสมได้โดยการเลือกสถานที่ที่สภาพลมในอุดมคติเหนือกว่าทั้งหมดหรือมากกว่าส่วนหนึ่งของปี ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาปัจจัยความจุลมและสภาวะที่มีอิทธิพลต่อการเพิ่มกำลังไฟฟ้าสูงสุด

ฟรีรูปแบบศิลปะสตริงที่จะพิมพ์

ความเร็วลม ต่ำกว่า 30 ไมล์ต่อชั่วโมงผลิตพลังงานเพียงเล็กน้อยตาม Wind Watch แม้แต่ความเร็วที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถแปลเป็นพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากที่สร้างขึ้นตาม Open EI ไฟฟ้าที่ผลิตได้เป็นลูกบาศก์ของความเร็วลมอธิบาย ลมน้ำแข็ง .
ความหนาแน่นของอากาศ อยู่ในบริเวณที่อากาศเย็นกว่าและที่ระดับน้ำทะเลมากกว่าในภูเขา ดังนั้นสถานที่ในอุดมคติที่มีความหนาแน่นของลมสูงจึงเป็นทะเลที่มีอุณหภูมิเย็นกว่าตาม Open EI นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้การผลิตลมนอกชายฝั่งขยายตัวในวงกว้าง
กังหันขนาดใหญ่และสูงกว่า สามารถใช้ประโยชน์จากลมที่สูงกว่าพื้นดินและระยะใบมีดที่เพิ่มขึ้น การพิจารณาทางเศรษฐกิจจึงมีความสำคัญที่นี่

ปัจจัยด้านความจุเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุง กังหันลมที่สร้างขึ้นในปี 2014 มีกำลังการผลิตถึง 41.2% เมื่อเทียบกับ 31.2% สำหรับกังหันที่สร้างขึ้นระหว่างปี 2547-2554 ตามข้อมูลของ Green Tech Media อย่างไรก็ตาม ปัจจัยด้านความจุของลมไม่เพียงได้รับผลกระทบจากเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังได้รับผลกระทบจากความพร้อมของลมด้วย ดังนั้นในปี 2558 ปัจจัยด้านความจุของกังหันจึงต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของปีที่แล้วเนื่องจาก 'ภัยแล้งจากลม' Green Tech Media

เปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น

ประสิทธิภาพพลังงานของลมดีกว่าประสิทธิภาพพลังงานของถ่านหิน พลังงานถ่านหินเพียง 29-37% เท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นไฟฟ้า และก๊าซมีประสิทธิภาพเกือบเท่ากับลม เนื่องจากพลังงานในก๊าซ 32-50% สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้

อย่างไรก็ตาม ในแง่ของปัจจัยความจุ พลังงานจากถ่านหิน ทำได้ดีกว่าลมในสหรัฐอเมริกาในปี 2559 ตาม เรา. การบริหารสารสนเทศด้านพลังงาน (EIA) .

โรงงานถ่านหินในสหรัฐอเมริกามีกำลังการผลิต 52.7%
ปัจจัยกำลังการผลิตสำหรับโรงงานก๊าซเป็น 56% ในสหรัฐอเมริกา
พลังงานนิวเคลียร์มีปัจจัยความจุ 92.5% ตาม ตัวเลข EIA สำหรับเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ฟอสซิล .
ปัจจัยกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำคือ 38%
ปัจจัยความจุของพลังงานลมคือ 34.7%

เมื่อเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานต่างๆ ควรพิจารณาไม่เพียงแต่ปัจจัยด้านความจุ แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานด้วย นี่คือสิ่งที่ทำให้การเพิ่มการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมสามารถแข่งขันได้และเป็นไปได้เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ประสบปัญหามลพิษเช่นกัน

แมวตัวผู้อยู่ในความร้อนนานแค่ไหน

ความไม่สม่ำเสมอส่งผลกระทบต่อพลังงานลม

พลังงานลมได้รับผลกระทบจากความไม่ต่อเนื่องเนื่องจากลมไม่ได้มีอยู่ตลอดเวลา และสามารถพัดด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าพลังงานจะถูกสร้างขึ้นในระดับที่ไม่สอดคล้องกัน พลังงานไม่ต่อเนื่อง เป็นปรากฏการณ์ที่พลังงานใช้ไม่ได้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากปัจจัยหลายอย่างที่คนเราควบคุมไม่ได้ อุปทานจึงแปรผัน

คำพูดแสดงความเสียใจต่อการจากไปของพ่อ

วิธีแก้ปัญหาเป็นระยะ

เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมจะผันผวนเป็นชั่วโมง หรือแม้แต่วินาทีเป็นวินาที ซัพพลายเออร์ด้านพลังงานจึงจำเป็นต้องมีพลังงานสำรองที่มากขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามและรักษาระดับของแหล่งพลังงานที่สม่ำเสมอ นักวิทยาศาสตร์อเมริกัน . ไม่ต่อเนื่องหมายถึงไม่เพียงแค่ขาดแคลน แต่ยังรวมถึงช่วงเวลาของความตะกละด้วย นี่จึงเป็นทางออกที่เป็นไปได้เช่นกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันอธิบายว่าเมื่อแหล่งพลังงานลมมีจำนวนเพิ่มขึ้น ความแตกต่างของสภาพอากาศและสภาพลมในท้องถิ่นก็สามารถสร้างสมดุลระหว่างความขาดแคลนและความเกินกำลังได้

การคาดการณ์สภาพอากาศที่ดีขึ้นและการสร้างแบบจำลองยังช่วยให้พิจารณาการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นของพลังงานลมได้ง่ายขึ้นอีกด้วย การผสมผสานของแหล่งที่มายังจำเป็นต่อความแตกต่างระหว่างวันหรือตามฤดูกาลในการผลิตพลังงานลม

ฟาร์มกังหันลมแห่งใหม่อย่างแพร่หลายทั่วทั้งสหรัฐฯ ได้ช่วยให้การจ่ายพลังงานมีเสถียรภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงสภาพอากาศเลวร้ายในเท็กซัสโดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลา คลีน เทคนิค .

ค่าใช้จ่าย

ในปี 2560 อิสระ ประกาศว่าการผลิตพลังงานจากลมมีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล มีค่าใช้จ่าย 50 ดอลลาร์ในการผลิตเมกะวัตต์-ชั่วโมง (MWh) ในปี 2560 ด้วยเทคโนโลยีที่ปรับปรุง ต้นทุนยังคงลดลง ทำให้น่าสนใจกว่าแหล่งพลังงานที่ก่อมลพิษทั่วไป สหรัฐฯ หวังที่จะกระตุ้นการเคลื่อนไหวนี้โดยให้สิ่งจูงใจจากรัฐบาล เพื่อเพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานลมซึ่งให้ไฟฟ้า 6% ในปี 2559 ตาม EIA .

Wind EIS ตั้งข้อสังเกตว่า 80% ของต้นทุนเป็นต้นทุนทุนที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งกังหัน และ 20% ดำเนินการอยู่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิง และเมื่อพิจารณาถึงพลังงานที่เกิดขึ้นตลอดวงจรชีวิต พลังงานลมจึงสามารถแข่งขันได้

พลังงานที่ปราศจากคาร์บอน

พลังงานลมเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล คาดการณ์ว่าภายในปี 2050 139 ประเทศที่ใช้พลังงาน 99% ของโลกในปัจจุบันสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้ 100% ลมและแสงอาทิตย์สามารถร่วมกันให้พลังงานได้มากถึง 97% ตามข้อมูลของ a รายงานฟอรัมโลกปี 2017 . สามารถช่วยควบคุมภาวะโลกร้อนให้สูงขึ้นได้ต่ำกว่า 1.5 องศาเซลเซียส ไม่ว่าจะเป็นฟาร์มกังหันลมบนเนินเขาหรือตามแนวชายฝั่ง เทคโนโลยีกังหันลมนำเสนอวิธีการผลิตไฟฟ้าที่ใช้งานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าแหล่งพลังงานดั้งเดิมที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้