Windpark - Wind farm

Der Windpark Gansu in China ist der größte Windpark der Welt mit einer Zielkapazität von 20.000 MW bis 2020.

Ein Windpark oder Windpark , auch Windkraftanlage oder Windkraftanlage genannt , ist eine Gruppe von Windenergieanlagen am selben Standort, die zur Stromerzeugung genutzt werden . Windparks variieren in der Größe von einer kleinen Anzahl von Windenergieanlagen bis hin zu mehreren hundert Windkraftanlagen, die ein weitläufiges Gebiet abdecken. Windparks können sowohl onshore als auch offshore errichtet werden.

Viele der größten in Betrieb befindlichen Onshore-Windparks befinden sich in China, Indien und den Vereinigten Staaten. Zum Beispiel hatte der größte Windpark der Welt , der Windpark Gansu in China, bis 2012 eine Kapazität von über 6.000  MW , mit dem Ziel von 20.000 MW bis 2020. Im Dezember 2020 ist der 1218 MW Hornsea Windpark in Großbritannien der größte Offshore-Windpark der Welt . Einzelne Windturbinenkonstruktionen weiterhin in Kraft vergrößern , in weniger Turbinen resultierenden für die gleiche Gesamtleistung benötigt werden.

Da sie keinen Brennstoff benötigen, belasten Windparks die Umwelt weniger als viele andere Formen der Stromerzeugung. Windparks wurden jedoch wegen ihrer visuellen Wirkung und ihrer Auswirkungen auf die Landschaft kritisiert. Typischerweise müssen sie über mehr Land verteilt werden als andere Kraftwerke und müssen in wilden und ländlichen Gebieten gebaut werden, was zu einer "Industrialisierung der Landschaft", zum Verlust von Lebensräumen und zu einem Rückgang des Tourismus führen kann. Einige Kritiker behaupten, dass Windparks negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben, aber die meisten Forscher halten diese Behauptungen für Pseudowissenschaft (siehe Windturbinensyndrom ). Windparks können Radar stören, obwohl in den meisten Fällen laut dem US-Energieministerium "Standort- und andere Maßnahmen zur Lösung von Konflikten und zur effektiven Koexistenz von Windprojekten mit Radar beigetragen haben".

Gestaltung und Lage

Karte der verfügbaren Windkraft in den Vereinigten Staaten. Farbcodes geben die Windleistungsdichteklasse an

Der Standort ist entscheidend für den Erfolg eines Windparks. Zu den Bedingungen, die zu einem erfolgreichen Windparkstandort beitragen, gehören: Windbedingungen, Zugang zur Stromübertragung, physischer Zugang und lokale Strompreise.

Je höher die durchschnittliche Windgeschwindigkeit, desto mehr Strom wird die Windkraftanlage erzeugen, daher sind schnellere Winde im Allgemeinen wirtschaftlich besser für Windparkentwicklungen. Der ausgleichende Faktor ist, dass starke Böen und hohe Turbulenzen stärkere teurere Turbinen erfordern, sonst riskieren sie Schäden. Die durchschnittliche Windleistung ist jedoch nicht proportional zur durchschnittlichen Windgeschwindigkeit. Aus diesem Grund sind die idealen Windbedingungen starke, aber gleichmäßige Winde mit geringen Turbulenzen aus einer einzigen Richtung.

Gebirgspässe sind unter diesen Bedingungen ideale Standorte für Windparks. Bergpässe leiten den von Bergen blockierten Wind durch einen tunnelartigen Pass in Richtungen mit niedrigerem Druck und flacherem Land. Pässe für Windparks wie den San Gorgonio Pass und den Altamont Pass sind bekannt für ihre reichlich vorhandene Windressourcenkapazität und ihre Fähigkeit für große Windparks. Diese Art von Pässen waren die ersten Orte, an denen in den 1980er Jahren nach der Genehmigung für den Windenergieausbau durch das US-amerikanische Bureau of Land Management großflächige Windparks stark investiert wurden. Von diesen Windparks haben die Entwickler viel über Turbulenzen und Verdrängungseffekte von großen Windprojekten gelernt, die in den USA bisher unerforscht waren, da es keine funktionsfähigen Windparks gab, die groß genug waren, um solche Studien durchzuführen.

Üblicherweise werden Standorte auf Basis eines Windatlas gescreent und mit Windmessungen vor Ort über langfristige oder permanente meteorologische Turmdaten mit Anemometern und Windfahnen validiert . Meteorologische Winddaten allein reichen in der Regel nicht aus, um ein großes Windkraftprojekt genau zu orten. Die Erhebung standortspezifischer Daten zu Windgeschwindigkeit und -richtung ist entscheidend für die Bestimmung des Standortpotenzials zur Finanzierung des Projekts. Lokale Winde werden oft ein Jahr oder länger überwacht, detaillierte Windkarten werden zusammen mit strengen Netzfähigkeitsstudien erstellt, bevor Windgeneratoren installiert werden.

Teil des Windparks Biglow Canyon , Oregon , USA mit einer Turbine im Bau

In höheren Lagen weht der Wind aufgrund des geringeren Einflusses des Luftwiderstands schneller. Die Geschwindigkeitszunahme mit der Höhe ist in der Nähe der Oberfläche am dramatischsten und wird durch Topographie, Oberflächenrauheit und Aufwind-Hindernisse wie Bäume oder Gebäude beeinflusst. In Höhen von Tausenden Fuß/ Hunderten von Metern über dem Meeresspiegel nimmt die Windstärke proportional zur Abnahme der Luftdichte ab.

Ein wesentlicher Faktor bei der Auslegung von Windparks ist der Abstand zwischen den Turbinen, sowohl seitlich als auch axial (in Bezug auf die vorherrschenden Winde). Je näher die Turbinen beieinander stehen, desto mehr blockieren die Upwind-Turbinen den Wind von ihren hinteren Nachbarn (Wake-Effekt). Ein großer Abstand zwischen den Turbinen erhöht jedoch die Kosten für Straßen und Kabel und erhöht den Landbedarf, der für die Installation einer bestimmten Leistung von Turbinen benötigt wird. Aufgrund dieser Faktoren variiert der Turbinenabstand je nach Standort. Im Allgemeinen verlangen die Hersteller mindestens das 3,5-fache des Rotordurchmessers der Turbine an freiem Raum zwischen der jeweiligen räumlichen Hülle jeder benachbarten Turbine.

Engere Abstände sind je nach Anlagenmodell, Standortbedingungen und Betriebsweise möglich. Die Luftströmungen verlangsamen sich, wenn sie sich einem Hindernis nähern, was als „Blockierungseffekt“ bekannt ist, wodurch die verfügbare Windkraft für die Turbinen vor anderen Turbinen um 2 % reduziert wird.

In stark gesättigten Energiemärkten ist der erste Schritt bei der Standortauswahl für große Windprojekte vor der Erfassung von Windressourcendaten häufig das Auffinden von Gebieten mit ausreichender verfügbarer Übertragungskapazität (ATC). ATC ist das Maß für die verbleibende Kapazität in einem Übertragungssystem, die für die weitere Integration der Erzeugung ohne wesentliche Upgrades von Übertragungsleitungen und Umspannwerken zur Verfügung steht, die erhebliche Kosten verursachen und möglicherweise die Rentabilität eines Projekts in diesem Gebiet untergraben, unabhängig von der Verfügbarkeit von Windressourcen. Sobald eine Liste geeigneter Gebiete erstellt wurde, wird die Liste basierend auf langfristigen Windmessungen, neben anderen umweltbedingten oder technischen einschränkenden Faktoren wie der Nähe zur Last und der Landbeschaffung, verfeinert.

Viele unabhängige Systembetreiber (ISOs) in den Vereinigten Staaten, wie die California ISO und Midcontinent ISO verwenden Verbindungsanfragewarteschlangen, um Entwicklern zu ermöglichen, eine neue Generation für einen bestimmten gegebenen Bereich und eine Netzverbindung vorzuschlagen. Für diese Anforderungswarteschlangen fallen sowohl Kosten für die Einzahlung zum Zeitpunkt der Anforderung als auch laufende Kosten für die Studien an, die das ISO bis zu Jahre nach Einreichung des Antrags durchführen wird, um die Durchführbarkeit der Verbindung aufgrund von Faktoren wie ATC zu überprüfen. Größere Unternehmen, die es sich leisten können, die meisten Warteschlangen zu bieten, werden höchstwahrscheinlich Marktmacht haben, welche Sites mit den meisten Ressourcen und Möglichkeiten entwickelt werden können. Nach Ablauf der Frist für die Beantragung eines Platzes in der Warteschlange werden viele Firmen ihre Anträge nach Prüfung der Konkurrenz zurückziehen, um einen Teil der Anzahlung für jede im Vergleich zu anderen größeren Firmen als zu riskant eingestufte Anfrage zurückzuerstatten.

Land

Eine Luftaufnahme des Windparks Whitelee , dem größten Onshore-Windpark in Großbritannien und dem zweitgrößten in Europa
Roscoe Windpark Ein Onshore-Windpark in West-Texas

Der weltweit erste Windpark mit einer Leistung von 0,6 MW, bestehend aus 20 Windturbinen mit einer Leistung von jeweils 30 Kilowatt, wurde im Dezember 1980 auf der Schulter des Crotched Mountain im Süden von New Hampshire installiert .

Die größten Onshore-Windparks der Welt
Windpark Aktuelle
Leistung
( MW )
Land Anmerkungen
Windpark Gansu 8.000 China

Zhang Jiakou 3.000 China
Urat Zhongqi, Stadt Bayannur 2.100 China
Windpark Hami 2.000 China
Damao Qi, Stadt Baotou 1.600 China
Windpark Muppandal 1.500 Indien
Alta (Oak Creek-Mojave) 1.320 Vereinigte Staaten
Windpark Jaisalmer 1.064 Indien
Hongshagang, Stadt, Kreis Minqin 1.000 China
Kailu, Tongliao 1.000 China
Chengde 1.000 China
Shepherds Flacher Windpark 845 Vereinigte Staaten
Windpark Roscoe 781.5 Vereinigte Staaten
Horse Hollow Windenergiezentrum 735.5 Vereinigte Staaten
Windpark Capricorn Ridge 662,5 Vereinigte Staaten
Windpark Fântânele-Cogealac 600 Rumänien
Windpark Fowler Ridge 599.8 Vereinigte Staaten
Windpark Sweetwater 585.3 Vereinigte Staaten
Windpark Zarafara 545 Ägypten
Whitelee Windpark 539 Schottland, Großbritannien
Buffalo Gap Windpark 523.3 Vereinigte Staaten
Windpark Meadow Lake 500 Vereinigte Staaten
Windpark Dabancheng 500 China
Windpark Panther Creek 458 Vereinigte Staaten

Onshore- Turbinenanlagen in hügeligen oder gebirgigen Regionen befinden sich in der Regel auf Bergrücken, die im Allgemeinen drei Kilometer oder mehr landeinwärts von der nächsten Küstenlinie entfernt sind. Dies geschieht, um die topographische Beschleunigung auszunutzen , wenn der Wind über einen Bergrücken beschleunigt. Die so gewonnenen zusätzlichen Windgeschwindigkeiten können die Energieproduktion erhöhen, da mehr Wind durch die Turbinen strömt. Die genaue Position jeder Turbine ist wichtig, denn ein Unterschied von 30 Metern könnte die Leistung möglicherweise verdoppeln. Diese sorgfältige Platzierung wird als „Micro-Siteing“ bezeichnet.

Off-Shore

Offshore-Windkraftanlagen in der Nähe von Kopenhagen , Dänemark.
Offshore-Windparks, einschließlich schwimmender Windparks, liefern einen kleinen, aber wachsenden Anteil an der gesamten Windenergieerzeugung. Eine solche Energieerzeugungskapazität muss die im Wesentlichen zu helfen, ein wachsen IEA ‚s Netto - Null bis 2050 Weg zur Bekämpfung des Klimawandels.

Europa ist führend in der Offshore-Windenergie, wobei 1991 der erste Offshore-Windpark (Vindeby) in Dänemark errichtet wurde. 2010 gibt es 39 Offshore-Windparks in Gewässern vor Belgien, Dänemark, Finnland, Deutschland, Irland und den Niederlanden , Norwegen, Schweden und Großbritannien mit einer kombinierten Betriebskapazität von 2.396 MW. Mehr als 100 GW (oder 100.000 MW) Offshore-Projekte sind in Europa geplant oder in Entwicklung. Die European Wind Energy Association hat sich das Ziel gesetzt, bis 2020 40 GW und bis 2030 150 GW zu installieren.

Ab 2017 ist The Walney Wind Farm in Großbritannien mit 659 MW der größte Offshore-Windpark der Welt , gefolgt vom London Array (630 MW) ebenfalls in Großbritannien.

Offshore-Windturbinen sind weniger aufdringlich als Turbinen an Land, da ihre scheinbare Größe und ihr Lärm durch die Entfernung gemildert werden. Da Wasser eine geringere Oberflächenrauhigkeit hat als Land (insbesondere tieferes Wasser), ist die durchschnittliche Windgeschwindigkeit über offenem Wasser in der Regel erheblich höher. Die Kapazitätsfaktoren (Auslastungsraten) sind deutlich höher als bei Onshore-Standorten.

Die Provinz Ontario in Kanada wird mehrere vorgeschlagenen Standorte in der Verfolgung der Großen Seen , darunter der suspendierte Wind Trillium Power 1 ca. 20 km von der Küste entfernt und mehr als 400 MW in der Größe. Andere kanadische Projekte umfassen eines an der pazifischen Westküste.

Im Jahr 2010 gab es in den Vereinigten Staaten keine Offshore-Windparks, aber Projekte in windreichen Gebieten der Ostküste, der Großen Seen und der Pazifikküste wurden entwickelt; Ende 2016 wurde der Windpark Block Island in Betrieb genommen.

Installation und Service / Wartung von Offshore-Windparks sind eine besondere Herausforderung für die Technik und den wirtschaftlichen Betrieb eines Windparks. Ab 2015 gibt es 20 Hubschiffe zum Heben von Komponenten, aber nur wenige können Größen über 5 MW heben. Serviceschiffe müssen fast rund um die Uhr betrieben werden (Verfügbarkeit mehr als 80% der Zeit), um eine ausreichende Amortisation der Windkraftanlagen zu erzielen. Daher sind spezielle Schnellservicefahrzeuge für die Installation (wie Wind Turbine Shuttle) sowie für die Wartung (einschließlich Höhenausgleich und Hubausgleichsarbeitsbühnen, damit das Servicepersonal auch bei schwierigen Wetterbedingungen die Windenergieanlage betreten kann) erforderlich. Dazu werden sogenannte trägheits- und optisch basierte Schiffsstabilisierungs- und Bewegungssteuerungssysteme (iSSMC) verwendet.

Die 10 größten Offshore-Windparks der Welt
Windpark Kapazität
( MW )
Land Turbinen & Modell In Auftrag gegeben Referenzen
Walney 659 Vereinigtes Königreich 47 x Siemens Gamesa 7 MW, 40 x MHI Vestas V164 8,25 MW 2012
London-Array 630 Vereinigtes Königreich 175 × Siemens SWT-3.6 2013
Gemini Windpark 600 Niederlande 150 × Siemens SWT-4.0 2017
Windpark Greater Gabbard 504 Vereinigtes Königreich 140 × Siemens SWT-3.6 2012
Anholt 400 Dänemark 111 × Siemens 3,6-120 2013
BARD Offshore 1 400 Deutschland 80 × BARD 5.0 2013
Rampion Windpark 400 Vereinigtes Königreich 116 x Vestas V112-3.45MW 2018
Thorntonbank 325 Belgien 6 × REpower 5MW und
48 × REpower 6,15MW
2013
Sheringham Shoal 315 Vereinigtes Königreich 88 × Siemens 3,6-107 2012
Thanet 300 Vereinigtes Königreich 100 × Vestas V90-3MW 2010

Experimentelle und geplante Windparks

Experimentelle Windparks bestehend aus einer einzigen Windkraftanlage zu Testzwecken wurden gebaut. Eine solche Installation ist das Østerild Wind Turbine Test Field .

Geplant sind luftgestützte Windparks. Solche Windparks sind eine Gruppe von nahe beieinander liegenden luftgestützten Windenergieanlagen, die an derselben Stelle ans Netz angeschlossen sind.

Es wurden Windparks vorgeschlagen, die aus verschiedenen Windturbinen bestehen, um größere Windgeschwindigkeitsbereiche effizient zu nutzen. Es wird vorgeschlagen, solche Windparks nach zwei Kriterien zu planen: Maximierung der vom Park erzeugten Energie und Minimierung seiner Kosten.

Nach Region

Australien

Der australische Windpark Canunda , South Australia bei Sonnenaufgang

Die australischen Grünen waren bedeutende Befürworter australischer Windparks, doch der frühere Parteivorsitzende Bob Brown und der frühere Vorsitzende Richard Di Natale haben sich nun beide besorgt über Umweltaspekte von Windkraftanlagen geäußert, insbesondere über die potenzielle Gefahr, die sie für Vögel darstellen.

Kanada

Der Windpark Pubnico von Beach Point, Lower East Pubnico, Nova Scotia
Große Windparks in Kanada
Name Kapazität
( MW )
Standort Provinz
Windpark Anse-à-Valleau 100 Gaspe Quebec
Caribou Windpark 99 70 km westlich von Bathurst New Brunswick
Windpark Bear Mountain 120 Dawson Creek Britisch-Kolumbien
Centennial Windkraftanlage 150 Schneller Strom Saskatchewan
Windpark Enbridge Ontario 181 Kincardine Ontario
Windpark Erie Shores 99 Port Burwell Ontario
Windpark Jardin d'Eole 127 Saint-Ulric Quebec
Windpark Kent Hills 96 Flussufer-Albert New Brunswick
Melanchthon EcoPower Center 199 Melanchthon Ontario
Windpark Port Alma 101 Chatham-Kent Ontario
Windpark Chatham 101 Chatham-Kent Ontario
Windpark Prince Township 189 Sault St. Marie Ontario
Windpark St. Joseph 138 Montcalm Manitoba
Windpark St. Leon 99 St. Leon Manitoba
Windprojekt Wolfe Island 197 Frontenac-Inseln Ontario

China

Windpark in Xinjiang , China

In nur fünf Jahren hat China den Rest der Welt bei der Windenergieproduktion überholt und ist von 2.599 MW Leistung im Jahr 2006 auf 62.733 MW Ende 2011 gestiegen. Das schnelle Wachstum übertraf jedoch Chinas Infrastruktur und der Neubau verlangsamte sich 2012 deutlich.

Ende 2009 machte Windkraft in China 25,1  Gigawatt (GW) Stromerzeugungskapazität aus, und China hat Windkraft als einen wichtigen Wachstumsfaktor der Wirtschaft des Landes identifiziert . Mit seiner großen Landmasse und langen Küstenlinie verfügt China über außergewöhnliche Windressourcen. Forscher von Harvard und der Tsinghua University haben herausgefunden, dass China bis 2030 seinen gesamten Strombedarf aus Windkraft decken könnte.

Ende 2008 produzierten mindestens 15 chinesische Unternehmen kommerziell Windkraftanlagen und mehrere Dutzend weitere produzierten Komponenten. Turbinengrößen von 1,5 MW bis 3 MW wurden üblich. Führende Windkraftunternehmen in China waren neben den meisten großen ausländischen Windkraftanlagenherstellern Goldwind , Dongfang Electric und Sinovel . Auch China steigerte 2008 die Produktion von Kleinwindturbinen auf rund 80.000 Turbinen (80 MW). Trotz all dieser Entwicklungen schien die chinesische Windindustrie von der Finanzkrise 2007–2008 unberührt geblieben , so Branchenbeobachter.

Laut dem Global Wind Energy Council ist die Entwicklung der Windenergie in China in Bezug auf Umfang und Rhythmus weltweit einzigartig. Der ständige Ausschuss des Nationalen Volkskongresses hat ein Gesetz verabschiedet, das die chinesischen Energieunternehmen verpflichtet, den gesamten Strom aus erneuerbaren Energien zu kaufen.

Europa

Ein Windpark in einer bergigen Gegend in Galicien , Spanien

Im Jahr 2011 verfügte die Europäische Union über eine installierte Windleistung von insgesamt 93.957 MW. Deutschland verfügte mit einer installierten Leistung von 29.060 MW Ende 2011 über die drittgrößte Kapazität der Welt (nach China und den USA). Spanien hatte 21.674 MW, Italien und Frankreich jeweils zwischen 6.000 und 7.000 MW. Im Januar 2014 betrug die installierte Leistung in Großbritannien 10.495 MW. Aber die Energieproduktion kann sich von der Kapazität unterscheiden – 2010 hatte Spanien mit 43 TWh die höchste europäische Windstromproduktion im Vergleich zu Deutschland mit 35 TWh.

Europas größter Windpark ist das „ London Array “, ein Offshore-Windpark in der Themsemündung im Vereinigten Königreich , mit einer aktuellen Leistung von 630 MW (weltgrößter Offshore-Windpark). Weitere große Windparks in Europa sind der Windpark Fântânele-Cogealac bei Constanța , Rumänien mit 600 MW Kapazität, und der Whitelee Windpark bei Glasgow , Schottland mit einer Gesamtkapazität von 539 MW.

Ein wichtiger limitierender Faktor der Windkraft ist die variable Leistung, die von Windparks erzeugt wird. An den meisten Standorten weht der Wind nur zeitweise, was bedeutet, dass Reservekapazitäten der zuschaltbaren Erzeugungskapazität vorhanden sein müssen , um Perioden abzudecken, in denen der Wind nicht weht. Um dieses Problem anzugehen, wurde vorgeschlagen, ein " Supergrid " zu schaffen , um die nationalen Netze in ganz Westeuropa miteinander zu verbinden , von Dänemark über die südliche Nordsee nach England und die Keltische See nach Irland und weiter südlich nach Frankreich und Spanien, insbesondere in Higueruela der zeitweise der größte Windpark der Welt war. Die Idee ist, dass, wenn sich ein Tiefdruckgebiet von Dänemark in die Ostsee verlagert hat, das nächste Tief vor der Küste Irlands auftaucht. Daher weht der Wind zwar nicht immer überall, aber immer irgendwo.

Indien

Ein Windpark mit Blick auf Bada Bagh , Indien

Indien verfügt über die fünftgrößte installierte Windkraftkapazität der Welt. Zum 31. März 2014 betrug die installierte Leistung der Windkraft 21136,3 MW, hauptsächlich verteilt auf den Bundesstaat Tamil Nadu (7253 MW). Windkraft macht fast 8,5 % der gesamten installierten Stromerzeugungskapazität Indiens aus und erzeugt 1,6 % des Stroms des Landes.

Japan

Jordanien

Der Windpark Tafila in Jordanien ist der erste große Windpark in der Region.

Der 117-MW- Windpark Tafila in Jordanien wurde im Dezember 2015 eingeweiht und ist das erste große Windparkprojekt in der Region.

Marokko

Marokko hat ein umfangreiches Windenergieprogramm durchgeführt, um die Entwicklung erneuerbarer Energien und Energieeffizienz im Land zu unterstützen. Das marokkanische integrierte Windenergieprojekt, das sich über einen Zeitraum von 10 Jahren mit einer Gesamtinvestition von geschätzten 3,25 Milliarden US-Dollar erstreckt, wird es dem Land ermöglichen, die installierte Leistung von Windenergie von 280 MW im Jahr 2010 auf 2000 MW im Jahr 2020 zu erhöhen.

Pakistan

Windpark Jhimpir, Pakistan

Pakistan verfügt über Windkorridore in Jhimpir, Gharo und Keti Bundar in der Provinz Sindh und entwickelt derzeit Windkraftanlagen in Jhimpir und Mirpur Sakro (Distrikt Thatta). Die pakistanische Regierung hat sich aufgrund von Problemen bei der Energieversorgung der südlichen Küstenregionen Sindh und Belutschistan für den Ausbau der Windenergie entschieden. Das Kraftwerk Zorlu Energy Putin ist das erste Windkraftwerk in Pakistan. Der Windpark wird in Jhimpir von Zorlu Energy Pakistan, der lokalen Tochtergesellschaft eines türkischen Unternehmens, entwickelt. Die Gesamtkosten des Projekts betragen 136 Millionen US-Dollar.[3] Es wurde 2012 fertiggestellt und hat eine Gesamtkapazität von rund 56 MW. Fauji Fertilizer Company Energy Limited hat in Jhimpir einen 49,5-MW-Windenergiepark gebaut. Der Auftrag zur Lieferung der mechanischen Konstruktion wurde an Nordex und Descon Engineering Limited vergeben. Nordex ist ein deutscher Windkraftanlagenhersteller. Ende 2011 werden 49,6 MW fertiggestellt. pakistanische Regierung. hat auch FFCEL ein LOI für eine 100 MW Windkraftanlage ausgestellt. pakistanische Regierung. plant, bis Ende 2015 elektrische Leistung von bis zu 2500 MW aus Windenergie zu erreichen, um die Energieknappheit zu verringern.

Derzeit sind vier Windparks in Betrieb (Fauji Fertilizer 49,5 MW (Tochtergesellschaft der Fauji Foundation), Three Gorges 49,5 MW, Zorlu Energy Pakistan 56 MW, Sapphire Wind Power Co Ltd 52,6 MW) und sechs befinden sich in der Bauphase ( Master Wind Energy Ltd 52,6 MW , Sachal Energy Development Ltd 49,5 MW, Yunus Energy Ltd 49,5 MW, Gul Energy 49,5 MW, Metro Energy 49,5 MW, Tapal Energy ) und wird voraussichtlich 2017 den COD erreichen.

Im Windkorridor Gharo sind zwei Windparks (Foundation Energy 1 & II jeweils 49,5 MW) in Betrieb, während zwei Windparks Tenaga Generasi Ltd 49,5 MW und HydroChina Dawood Power Pvt Ltd 49,5 im Bau sind und voraussichtlich 2017 den COD erreichen werden.

Laut einem USAID-Bericht hat Pakistan das Potenzial, 150.000 Megawatt Windenergie zu produzieren, von denen nur der Sindh-Korridor 40.000 Megawatt produzieren kann.

Philippinen

Die Philippinen haben den ersten Windpark in Südostasien. Im nördlichen Teil der größten Insel des Landes, Luzon, an der Küste von Bangui gelegen , Ilocos Norte .

Der Windpark verwendet 20 Einheiten von 70 Meter (230 ft) hohen Vestas V82 1,65 MW Windturbinen, die in einer einzigen Reihe angeordnet sind und sich entlang einer neun Kilometer langen Küste vor der Bangui Bay mit Blick auf das Westphilippinische Meer erstrecken.

Phase I des NorthWind-Power-Projekts in Bangui Bay besteht aus 15 Windturbinen, die jeweils Strom bis zu einer maximalen Leistung von 1,65 MW produzieren können, also insgesamt 24,75 MW. Die 15 Onshore-Turbinen sind 326 Meter voneinander entfernt, jeweils 70 Meter hoch, mit 41 Meter langen Blättern, einem Rotordurchmesser von 82 Metern (269 ft) und einer Windfeige Fläche von 5.281 Quadratmetern (56.840 sq ft). Phase II wurde im August 2008 abgeschlossen und fügte 5 weitere Windturbinen mit derselben Leistung hinzu und brachte die Gesamtleistung auf 33 MW. Alle 20 Turbinen beschreiben einen anmutigen Bogen, der die Küstenlinie der Bangui Bay widerspiegelt und der Westphilippinischen See zugewandt ist.

Angrenzende Gemeinden Burgos und Pagudpud folgten mit 50 bzw. 27 Windkraftanlagen mit einer Leistung von jeweils 3 MW für insgesamt 150 MW bzw. 81 MW.

Zwei weitere Windparks wurden außerhalb von Ilocos Norte errichtet, der Pililla Windpark in Rizal und der Mindoro Windpark bei Puerto Galera in Oriental Mindoro .

Sri Lanka

Sri Lanka hat von der Asiatischen Entwicklungsbank 300 Millionen Dollar für Investitionen in erneuerbare Energien erhalten. Aus dieser Finanzierung sowie 80 Millionen US-Dollar von der srilankischen Regierung und 60 Millionen US-Dollar von der französischen Agence Française de Développement baut Sri Lanka ab 2017 zwei 100-MW-Windparks, die bis Ende 2020 im Norden Sri Lankas fertiggestellt werden sollen.

Südafrika

Windanlage Gouda , Südafrika.

Bis September 2015 wurden in Südafrika vor allem in der Region Westkap eine Reihe von großen Windparks errichtet . Dazu gehören der 100-MW- Windpark Sere und die 138-MW- Windanlage Gouda .

Die meisten künftigen Windparks in Südafrika sind für Standorte entlang der vorgesehenen Eastern Cape Küste. Eskom hat einen kleinen Windpark-Prototyp in Klipheuwel im Western Cape gebaut und ein weiterer Demonstrator-Standort befindet sich in der Nähe von Darling, wobei Phase 1 abgeschlossen ist. Der erste kommerzielle Windpark, Coega Wind Farm in Port Elisabeth, wurde von der belgischen Firma Electrawinds entwickelt.

Kraftwerk Provinz Datum der
Inbetriebnahme
Installierte Leistung
( Megawatt )
Status Koordinaten Anmerkungen
Windpark Coega Ostkap 2010 1,8 (45) Betriebsbereit 33°45′16″S 25°40′30″E / 33,75444°S 25,67500°E / -33.75444; 25.67500 ( Windpark Coega )
Liebling Windpark Westkap 2008 5.2 (13.2) Betriebsbereit 33°19′55″S 18°14′38″E / 33,33195°S 18,24378°E / -33.33195; 18.24378 ( Liebling Windpark )
Windpark Klipheuwel  [ af ] Westkap 2002 3.16 Operativ
(Prototyp/Forschung)
33°41′43″S 18°43′30″E / 33.69539°S 18.72512°E / -33.69539; 18.72512 ( Windpark Klipheuwel )
Windpark Sere Westkap 2014 100 Betriebsbereit 31°32′S 18°17′E / 31,53°S 18,29°O / -31,53; 18.29 ( Koekenaap-Anlage )
Windanlage Gouda Westkap 2015 138 Betriebsbereit 33°17′S 19°03′E / 33,29°S 19,05°O / -33,29; 19.05 ( Koekenaap-Anlage )

Vereinigte Staaten

Die installierte Leistung der US-Windkraft überstieg im September 2019 100.125 MW und liefert 6,94 % des landesweiten Stroms. Die meisten Windparks in den Vereinigten Staaten befinden sich in den Central Plains , mit langsamer Expansion in andere Regionen des Landes.

Neue Installationen bringen die USA auf den Weg, bis 2030 20 % des nationalen Stroms aus Windenergie zu erzeugen. Das Wachstum im Jahr 2008 floss rund 17 Milliarden US-Dollar in die Wirtschaft und positionierte Windkraft neben Erdgas als eine der führenden Quellen für neue Stromerzeugung im Land . Im Jahr 2008 fertiggestellte Windprojekte machten etwa 42 % der gesamten neuen Stromerzeugungskapazität aus, die in den USA im Laufe des Jahres hinzugefügt wurde.

Texas hat mit 27.036 MW Leistung die meist installierte Windkraftleistung aller US-Bundesstaaten, gefolgt von Iowa mit 8.965 MW und Oklahoma mit 8.072 MW. Iowa ist der führende Bundesstaat in Bezug auf Windenergie mit einem Anteil von fast 40 % der gesamten Energieproduktion im Jahr 2019. Das Alta Wind Energy Center (1.020 MW) in Kalifornien ist der kapazitätsstärkste Windpark des Landes. Altamont Pass Wind Farm ist der größte Windpark in den USA in Bezug auf die Anzahl der einzelnen Turbinen.

Ende 2019 waren in der US-Windindustrie rund 114.000 Menschen beschäftigt, und GE Energy war der größte heimische Windkraftanlagenhersteller . Im Jahr 2018 lieferte die US-Windkraft genügend Strom, um etwa 25 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen, wodurch die Emissionen von 200 Millionen Tonnen CO2 vermieden wurden.

Kritik

Umweltbelastung

Vieh in der Nähe einer Windkraftanlage

Im Vergleich zu den Umweltauswirkungen herkömmlicher Energiequellen ist die Umweltauswirkung der Windkraft relativ gering. Windkraft verbraucht im Gegensatz zu fossilen Energiequellen keinen Brennstoff und verursacht keine Luftverschmutzung . Die Energie, die für die Herstellung und den Transport der Materialien für den Bau einer Windkraftanlage verbraucht wird, entspricht der neuen Energie, die die Anlage innerhalb weniger Monate produziert.

Onshore-Windparks werden wegen ihrer Auswirkungen auf die Landschaft kritisiert. Ihr Netz aus Turbinen, Straßen, Übertragungsleitungen und Umspannwerken kann zu einer „Energiezersiedelung“ führen. Typischerweise benötigen sie mehr Land als andere Kraftwerke und sind weiter verteilt. Um viele Großstädte allein mit Wind zu versorgen, müssten Windparks gebaut werden, die größer sind als die Städte selbst. Typischerweise müssen sie auch in wilden und ländlichen Gebieten gebaut werden, was zu einer "Industrialisierung der Landschaft" und zum Verlust von Lebensräumen führen kann . Ein Bericht des Mountaineering Council of Scotland kam zu dem Schluss, dass Windparks in Gebieten, die für Naturlandschaften und Panoramablicke bekannt sind, einen negativen Einfluss auf den Tourismus haben . Land zwischen den Turbinen kann jedoch weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden.

Der Verlust von Lebensräumen und die Fragmentierung von Lebensräumen sind die größten Auswirkungen von Windparks auf die Tierwelt. Es gibt auch Berichte über eine höhere Sterblichkeit von Vögeln und Fledermäusen an Windkraftanlagen, wie es auch bei anderen künstlichen Strukturen der Fall ist. Das Ausmaß der ökologischen Auswirkungen kann je nach den spezifischen Umständen erheblich sein oder auch nicht. Die geschätzte Zahl der durch Windkraftanlagen verursachten Vogelsterben in den Vereinigten Staaten liegt zwischen 140.000 und 328.000, während die Zahl der Todesfälle durch Hauskatzen in den Vereinigten Staaten auf zwischen 1,3 und 4,0 Milliarden Vögel pro Jahr geschätzt wird und über 100 Millionen Vögel getötet werden die Vereinigten Staaten jedes Jahr durch Auswirkungen mit Fenstern. Die Verhütung und Eindämmung von Wildtieren und der Schutz von Torfmooren wirken sich auf die Aufstellung und den Betrieb von Windkraftanlagen aus.

Menschliche Gesundheit

Windkraftanlagen mit Blick auf Ardrossan , Schottland

Es gab mehrere wissenschaftliche, von Experten begutachtete Studien über Windparklärm, die zu dem Schluss kamen, dass Infraschall von Windparks keine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt und es keine verifizierbaren Beweise dafür gibt, dass das „ Windturbinensyndrom “ die Vibroakustik-Krankheit verursacht , obwohl einige weitere Vorschläge vorschlagen Forschung könnte noch nützlich sein.

Ein Bericht des US National Research Council aus dem Jahr 2007 stellte fest, dass der von Windkraftanlagen erzeugte Lärm im Allgemeinen für Menschen jenseits von etwa 800 Metern (0,5 Meilen) kein großes Problem darstellt. Niederfrequente Schwingungen und ihre Auswirkungen auf den Menschen sind nicht gut verstanden und die Empfindlichkeit gegenüber solchen Schwingungen, die aus Windkraftanlagenlärm resultieren, ist bei Menschen sehr unterschiedlich. Zu diesem Thema gibt es gegensätzliche Ansichten, und die Auswirkungen von niederfrequentem Lärm auf den Menschen müssen weiter erforscht werden.

In einem Bericht über „Rural Wind Farms“ aus dem Jahr 2009 empfahl ein Ständiger Ausschuss des Parlaments von New South Wales, Australien, vorsorglich einen Mindestrückschlag von zwei Kilometern zwischen Windkraftanlagen und Nachbarhäusern (auf den der betroffene Nachbar verzichten kann). sich nähern.

Ein Papier aus dem Jahr 2014 legt nahe, dass das „Wind Turbine Syndrome“ hauptsächlich durch den Nocebo- Effekt und andere psychologische Mechanismen verursacht wird. Das australische Wissenschaftsmagazin Cosmos erklärt, dass Ärzte, obwohl die Symptome für diejenigen, die an dieser Krankheit leiden, real sind, zunächst bekannte Ursachen (wie vorbestehende Krebs- oder Schilddrüsenerkrankungen) beseitigen müssen, bevor sie endgültige Schlussfolgerungen ziehen können, mit dem Vorbehalt, dass neue Technologien oft Neues bringen , bisher unbekannte Gesundheitsrisiken.

Auswirkung auf das Stromnetz

Große Windparks müssen Zugang zu Übertragungsleitungen haben, um Energie zu transportieren. Der Windparkentwickler kann verpflichtet sein, im Windpark zusätzliche Geräte oder Steuerungssysteme zu installieren, um die vom Betreiber einer Übertragungsleitung festgelegten technischen Standards zu erfüllen.

Die intermittierende Natur der Windkraft kann die Aufrechterhaltung eines stabilen Stromnetzes erschweren, wenn Windparks einen großen Prozentsatz der Elektrizität in einer beliebigen Region liefern.

Bodenradarstörungen

Windparkinterferenz (im gelben Kreis) auf der Radarkarte

Windparks können Bodenradarsysteme für Militär- , Wetter- und Flugsicherungssysteme stören . Die großen, sich schnell bewegenden Rotorblätter der Turbinen können Signale an das Radar zurücksenden, die mit Flugzeugen oder Wettermustern verwechselt werden können. Tatsächliche Flugzeug- und Wettermuster in der Umgebung von Windparks können genau erkannt werden, da es keine grundlegenden physikalischen Einschränkungen gibt, die dies verhindern. Aber die alternde Radarinfrastruktur wird mit dieser Aufgabe erheblich herausgefordert. Das US-Militär setzt auf einigen Stützpunkten Windturbinen ein, unter anderem in Barstow in der Nähe der Radartestanlage .

Auswirkungen

Der Störpegel ist eine Funktion der im Radar verwendeten Signalprozessoren, der Geschwindigkeit des Flugzeugs und der relativen Ausrichtung von Windkraftanlagen/Flugzeugen in Bezug auf das Radar. Ein Flugzeug, das über den sich drehenden Rotorblättern des Windparks fliegt, könnte möglicherweise nicht mehr erkannt werden, da sich die Blattspitzen mit nahezu Flugzeuggeschwindigkeit bewegen können. Derzeit werden Studien durchgeführt, um das Ausmaß dieser Interferenzen zu bestimmen, und werden bei der zukünftigen Standortplanung verwendet. Zu den Problemen gehören Maskierung (Schatten), Clutter (Rauschen) und Signalveränderung. Radarprobleme haben in den USA bis zu 10.000 MW-Projekte zum Stillstand gebracht.

Einige sehr weitreichende Radare werden von Windparks nicht beeinflusst.

Schadensbegrenzung

Zu den permanenten Problemlösungen gehört ein Nicht-Initiierungsfenster , um die Turbinen zu verbergen, während die Flugzeuge immer noch über dem Windpark verfolgt werden, und eine ähnliche Methode mildert die falschen Rückmeldungen. Der englische Flughafen Newcastle verwendet eine kurzfristige Abschwächung; die Turbinen auf der Radarkarte mit einem Software-Patch "auszublenden". Windturbinenblätter mit Stealth - Technologie werden entwickelt , um Radarreflexionsprobleme für die Luftfahrt zu mildern . Neben Tarnkappen-Windparks könnte die zukünftige Entwicklung von Infill-Radarsystemen die Turbinenstörungen herausfiltern.

Ein mobiles Radarsystem, das Lockheed Martin TPS-77 , kann zwischen Flugzeugen und Windkraftanlagen unterscheiden, und mehr als 170 TPS-77-Radare sind weltweit im Einsatz.

Funkempfangsstörungen

Es gibt auch Berichte über negative Auswirkungen auf den Radio- und Fernsehempfang in Windpark-Gemeinden. Mögliche Lösungen umfassen prädiktive Interferenzmodellierung als Komponente der Standortauswahl.

Windkraftanlagen können oft terrestrische Fernsehstörungen verursachen, wenn der direkte Weg zwischen Fernsehsender und -empfänger durch das Gelände blockiert ist. Interferenzeffekte werden signifikant, wenn sich das von den Turbinenschaufeln reflektierte Signal der Stärke des direkten nicht reflektierten Signals annähert. Reflektierte Signale von den Turbinenschaufeln können zu Bildverlust, Pixelbildung und Tonstörungen führen. Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass digitale TV-Signale von Turbinen nicht beeinflusst werden – in der Praxis sind sie es.

Landwirtschaft

Eine Studie aus dem Jahr 2010 ergab, dass das Klima in unmittelbarer Nähe von Windparks tagsüber kühler und nachts etwas wärmer ist als in der Umgebung aufgrund der von den Rotorblättern erzeugten Turbulenzen.

In einer anderen Studie stellte eine Analyse von Mais- und Sojabohnenkulturen in den zentralen Gebieten der Vereinigten Staaten fest, dass das von Windkraftanlagen erzeugte Mikroklima die Ernten verbessert, da es den späten Frühlings- und frühen Herbstfrost verhindert und auch die Wirkung von pathogenen Pilzen reduziert, die wachsen auf den Blättern. Selbst bei sommerlicher Hitze kann das Absenken von 2,5–3 Grad über das Erntegut aufgrund von Turbulenzen durch die Messer einen Unterschied für den Maisanbau machen.

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

  • Righter, Robert W. Windfall: Wind Energy in America Today (University of Oklahoma Press; 2011) 219 Seiten; befasst sich mit den Landnutzungsentscheidungen bei der Errichtung eines Windparks.

Externe Links