Windenergie is een schone, hernieuwbare energiebron met het potentieel om miljoenen huizen wereldwijd van stroom te voorzien. Onshore en offshore zijn de twee primaire typen windturbines die worden gebruikt om energie op te wekken. Het is dus van cruciaal belang om onshore versus offshore windturbines te begrijpen. Deze blog zal kijken naar hun verschillen, evenals hun kosten, efficiëntie en milieueffecten.
Windturbines op land versus op zee
Windturbines op het vasteland staan doorgaans aan land , wat betekent dat ze op het land worden gebouwd.
Windturbines op zee staan doorgaans voor de kust , wat betekent dat ze in het water worden gebouwd. De bouw en het onderhoud ervan zijn daardoor duurder.
| Offshore windturbines | Windturbines op land | |
| Grootte | Grotere turbines | Kleinere turbines |
| Lokatie | Op waterlichamen | Op het land |
| Montage | Complexe installatie | Minder ingewikkelde installatie |
| Power Transmission | Via onderzeese kabels | Direct aangesloten op het net |
| Onderhoud | Moeilijk te onderhouden | Gemakkelijk te onderhouden |
Om het verschil tussen windturbines op land en op zee te begrijpen, bespreken we eerst de structuur, windrichting, kosten en werking ervan.
Windturbine op land
Het is een hoge torenachtige structuur met een rotor en roterende bladen wanneer de wind eroverheen waait. Om energie op te wekken, is de rotor bevestigd aan een as die een generator aandrijft. Windturbines op land worden normaal gesproken op het land geplaatst en kunnen een hoogte bereiken van meer dan 100 meter.
1. Structuur: De rotor, gondel, toren en fundering zijn de belangrijkste onderdelen . De rotor bestaat uit drie of meer bladen van lichtgewicht materialen zoals glasvezel of koolstofvezel. De toren, die meestal van staal of beton is gemaakt, ondersteunt de rotor en de gondel. De fundering verankert de toren aan de grond en zorgt voor stabiliteit bij harde wind.
2. Werking: Ze werken bij verschillende windsnelheden, variërend van 12 tot 90 km/u. Bij windsnelheden boven de inschakelsnelheid gaan de rotorbladen draaien en wordt er energie opgewekt. De rotor blijft draaien zolang de windsnelheid hoger is dan de uitschakelsnelheid (25 m/s). Wanneer de windsnelheid onder deze waarde daalt, stopt de rotor met draaien om de turbine te beschermen.
3. Wind : Aanlandige winden waaien vanaf de oceaan richting het land. Deze worden veroorzaakt door luchtdrukverschillen tussen het land en de zee. Gedurende de dag warmt het land sneller op dan de zee, waardoor de lucht boven het land stijgt en een lagedrukgebied ontstaat. Dit lagedrukgebied trekt koudere, dichtere lucht van boven het meer aan, wat resulteert in een aanlandige wind.
Als we de windrichting op land en op zee vergelijken, zien we dat de windrichting op land regelmatiger en consistenter is.
4. Kosten: De kosten voor windenergie op land bedragen wereldwijd gemiddeld USD 0.033/kWh . Deze kosten variëren sterk afhankelijk van de locatie, de omvang en de capaciteit, evenals de financieringskosten, regelgeving en vergunningseisen. De kosten zijn de afgelopen jaren snel gedaald als gevolg van technologische ontwikkelingen, schaalvoordelen en verbeteringen in toeleveringsketens en productieprocessen.
Bekijk ook de voor- en nadelen van golfenergie.
Offshore-windturbine
Deze turbines zijn bedoeld om de sterke, constante wind en golven die regelmatig over de oceaan waaien, op te vangen en om te zetten.
1. Structuur: Ze zijn opgebouwd uit verschillende cruciale onderdelen, waaronder rotorbladen, gondels, torens en rotornaven. De toren is de hoge constructie die de gondel en de rotorbladen op hun plaats houdt. Deze is doorgaans gemaakt van staal of beton en kan een hoogte bereiken van wel 100 meter.
De rotorbladen zijn lange, gebogen bladen die aan de rotornaaf zijn bevestigd en kunnen een lengte van wel 80 meter bereiken. De hoofdas is een grote, cilindrische as die de rotornaaf verbindt met de tandwielkast en generator van de gondel. Deze is normaal gesproken van staal gemaakt en kan een lengte van wel 30 meter hebben.
2. Werking : De rotorbladen van de turbine zijn bedoeld om de kinetische energie van de wind op te vangen en om te zetten in rotatie-energie. De aandrijflijn brengt de rotatie-energie van de rotorbladen over naar de generator. Deze mechanische energie wordt door de generator omgezet in elektrische energie. Vervolgens wordt de wisselspanning (AC) omgezet in gelijkspanning (DC). Zodra de stroom het onderstation aan land bereikt, wordt deze weer omgezet in wisselspanning en via het nationale elektriciteitsnet naar de huishoudens gedistribueerd.
3. Windenergie : Energie wordt opgewekt door windturbines die in waterlichamen zijn geplaatst, meestal oceanen, zeeën of grote meren. Windturbines op zee zijn vaak krachtiger dan turbines op land en kunnen profiteren van de hogere en constantere windsnelheden die boven water beschikbaar zijn.
4. Kosten: Als we de kosten van windenergie op zee vergelijken met die op land, dan zijn windturbines op zee duurder dan turbines op land. Dit komt doordat er gespecialiseerde boten, apparatuur en funderingsconstructies nodig zijn voor de installatie en het onderhoud van de turbines op het water.
De elektriciteitskosten bedragen ongeveer USD 0.081/kWh.
Lees ook: 3 voor- en nadelen van offshore windparken
Voor- en nadelen van onshore versus offshore windparken
1. Windpark op land
a) Voordelen
- Goedkoper alternatief: Het is een van de meest betaalbare soorten hernieuwbare energie, veel minder kostbaar dan offshore windenergie. Onshore-parken kunnen helpen de energietarieven te verlagen door lagere infrastructuur- en bedrijfskosten.
- Laag milieu-effect:De bouw en exploitatie van een windpark op land veroorzaken veel minder vervuiling dan andere energiebronnen.
- Tijdbesparend: De windmolenparken op land kunnen binnen enkele maanden worden gebouwd en zijn goedkoper in onderhoud.
b) Nadelen
- Noise Pollution: Sommige mensen hebben bezwaar tegen het uiterlijk van windmolenparken in het landschap en het geluid dat ze produceren. Er zijn ook zorgen dat windturbines op land een gevaar kunnen vormen voor vogels.
- Veranderende windsnelheid:Variabele windsnelheden en variaties in de windrichting kunnen de constante energieopbrengst van windmolenparken in gevaar brengen.
2. Offshore windparken
a) Voordelen
- Verhoogde werkzaamheid:Offshore windparken hebben minder turbines nodig om dezelfde hoeveelheid elektriciteit op te wekken dan windparken op land, vanwege de hogere windsnelheden en de stabiliteit van de windrichting.
- Meer ruimte: Qua schaal en openheid zijn oceanen de ideale plek voor windparken. Meer windparken betekenen dat er schonere, duurzame elektriciteit kan worden opgewekt.
- Minder problemen met het publiek:Omdat deze boerderijen verder van dichtbevolkte gebieden liggen, is hun invloed op de lokale gemeenschappen kleiner.
b) Nadelen
- Duur:Deze boerderijen brengen hogere installatie- en onderhoudskosten met zich mee en vereisen bovendien gespecialiseerde apparatuur, wat de totale kosten verhoogt.
- Bedreigt het zeeleven: Vanwege hun ligging kunnen offshore-energieparken invloed hebben op de mariene fauna en ecosystemen, wat een aanzienlijk risico voor het milieu vormt.
- Vergunningen nodig:Doordat ze in bevaarbare wateren liggen, kunnen ze te maken krijgen met regelgevings- en vergunningsproblemen wanneer windparken op land en op zee tegenover elkaar worden geplaatst.
Dus daar heb je het! Beide hebben hun eigen voor- en nadelen. Windturbines op land zijn vaak goedkoper om te bouwen en te laten draaien, terwijl offshore turbines het potentieel hebben voor een hogere energieopbrengst. Voor meer van dit soort interessante onderwerpen, blijf onze website verkennen.
Aanbevolen: Verschil tussen zonne-energie en windenergie
