Windenergiecentrales, ook wel windparken genoemd, zijn de infrastructuren die de kinetische energie van de wind omzetten in elektrische energie . Het is een duurzame manier om elektriciteit op te wekken, omdat er gebruik wordt gemaakt van hernieuwbare energiebronnen. Dit draagt uiteindelijk bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot door het verbruik van fossiele brandstoffen zoals steenkool voor de elektriciteitsproductie te verlagen.
De energiecentrales bestaan uit een verzameling windturbines , die horizontaal of verticaal geplaatst kunnen zijn. De wind, die met een bepaalde snelheid en uit een specifieke richting komt, laat de rotorbladen over de grote oppervlakken van windparken draaien en wekt elektriciteit op door de omzetting van kinetische energie in mechanische of elektrische energie.
De werking van een windturbine is vergelijkbaar met die van een normale turbine bij het omzetten van energie. Ze verschillen in structuur omdat de windturbines zo zijn ontworpen dat de hoogte en lengte van de rotorbladen in dezelfde verhouding staan. Deze kunnen zowel op land als op zee worden geplaatst en zelfs andere bronnen van hernieuwbare energieopwekking, zoals zonne-energie, kunnen worden opgenomen voor betere resultaten tegen effectieve en efficiënte kosten.
De levensduur van windturbines bedraagt meer dan 20 jaar in vergelijking met andere alternatieve energiebronnen. Het rendement van dergelijke centrales ligt tussen de 20 en 40% , maar ze vereisen wel regelmatig onderhoud, minstens elke zes maanden.
Werking van een windenergiecentrale
De werking van windturbines is gebaseerd op het principe van energieomzetting van kinetisch naar mechanisch of elektrisch. De beschikbare formaten van windmolens specifiek voor offshore-gebieden variëren van 100 KW tot 36 MW en de ingenieurs doen voortdurend hun best om een windturbine van 10 MW te ontwerpen voor een betere efficiëntie.
Ongeacht hun grootte hebben windturbines de volgende functies:
- Door de kracht van natuurlijke windenergie te benutten, kunnen windturbines de rotorbladen effectief laten draaien met behulp van een maximale windkracht van 55 km/u.
- Door de variaties in de luchtdruk worden de bladen met wisselende kracht geraakt, waardoor de as die aan het blad vastzit, gaat draaien.
- Deze as is verbonden met een tandwielkast die is uitgerust met tandwielen die niet alleen mechanische energie overbrengen, maar ook de rotatiesnelheid van het blad verhogen van een bescheiden 30-60 tpm tot een indrukwekkende 1000-1800 tpm.
- De generator wordt aangedreven door de mechanische kracht van rotorbladen en uiteindelijk elektrische energie produceert.
- De opgewekte elektriciteit wordt met behulp van de vermogensomvormer omgezet van gelijkstroom naar wisselstroom en met behulp van de spanningstransformator wordt de spanning verhoogd.
- Tot slot wordt de door de windturbine opgewekte elektriciteit verzameld bij het verzamelpunt van het windpark en geleverd aan de afnemers van verschillende velden.
Zie ook: Wat is een virtuele energiecentrale (VPP)?
Soorten windenergiecentrales (windturbines)
Op basis van de rotatie-asbasis worden de windturbines als volgt geclassificeerd:
- Horizontale-as windturbines (HAWT): De punt van de as staat in dezelfde richting als die van de wind en lijkt op windmolens. Deze worden vaker gebruikt. Voor het draaien van grotere turbines, windsensoren en servo's worden gebruikt. De rotorbladen zijn loodrecht op een horizontale as op de grond gemonteerd.
- Verticale-as windturbine (VAWT): Het wordt minder vaak gebruikt omdat het duurder is en meer ruimte vereist. Hier worden de rotorbladen op een verticale as parallel aan de grond gemonteerd. Het is ook moeilijker te installeren.
Aanbevolen: Wat is een waterturbine?
