Turbină eoliană

Turbină eoliană modernă (2013) din clasa 3 MW
Lamele rotorului scoase pentru inspecție; pentru o comparație de dimensiuni, rețineți mașina din stânga jos
Trei faze ale construcției uzinei (august 2017)
Schema unei turbine eoliene

O centrală electrică eoliană (presc. WKA) sau instalație de energie eoliană (abbr:. WEA) transformă energia cinetică a vântului în energie electrică și alimentează într - o rețea de energie electrică . Termenii centrală eoliană sau doar turbină eoliană sunt, de asemenea, folosiți colocvial . Turbinele eoliene sunt de departe cea mai importantă formă de utilizare a energiei eoliene în prezent. Designul care domină de departe este rotorul de ridicare cu trei pale cu axă orizontală și rotor pe partea de vânt . Între rotor și generator poate exista o transmisie de viteze care se traduce la o viteză mai mare . Carcasa comună a mașinii (cunoscută și sub numele de nacelă ) este montată pe un turn tubular și, împreună cu rotorul, urmărește direcția vântului cu ajutorul unui mic motor electric . Alte tipuri de construcții, în special rotoarele, nu au prins încă.

Turbinele eoliene pot fi utilizate în toate zonele climatice. Acestea sunt instalate pe uscat (pe uscat) și în parcuri eoliene offshore în șorțul de coastă. Sistemele actuale se alimentează aproape exclusiv într-o rețea electrică de nivel superior în loc de o rețea insulară . Datorită electronicii de putere utilizate, acestea au o compatibilitate de rețea foarte bună , spre deosebire de sistemele mai vechi cu generatoare asincrone conectate direct la rețea . Producția nominală a centralelor eoliene nou instalate pe uscat este în mare parte cuprinsă între 2 și aproximativ 5 MW , în timp ce cele mai mari centrale offshore dezvoltate până în prezent ajung până la 15 MW.

Un grup de turbine eoliene se numește parc eolian . Sistemele mici din gama de putere de la câțiva 100 de wați la câțiva kW sunt numite generatoare eoliene . Acestea pot fi, de asemenea, economice ca un singur sistem .

Istoria turbinelor eoliene

Plantă de Charles F. Brush din 1888

Motoare eoliene, instalații de testare și proiecte de anvergură eșuate

Primul sistem eolian documentat pentru generarea de electricitate a fost construit în 1887 de către scotianul James Blyth pentru a încărca bateriile pentru iluminarea casei sale de vacanță. Construcția sa simplă, robustă, cu o axă verticală înaltă de zece metri și patru pânze aranjate într-un cerc de opt metri în diametru, avea o eficiență modestă. Aproape în același timp, Charles Francis Brush din Cleveland , Ohio, a bazat un sistem înalt de 20 de metri pe pompele eoliene americane de atunci destul de avansate . Cu pompele, cuplul este mai important decât viteza; Brush a folosit o transmisie în două trepte cu transmisii cu curea pentru a conduce un generator de 12 kW.

Danezul Poul la Cour a venit în jurul anului 1900 prin experimente sistematice - inclusiv pe profiluri de aripi de formă aerodinamică în tunelele de vânt - la conceptul de mașină de mare viteză , în care doar câteva pale ale rotorului sunt suficiente pentru a utiliza energia fluxului peste întreaga suprafață a rotorului. În timpul primului război mondial, peste 250 de plante de acest tip erau în funcțiune în Danemarca. Și în alte țări, motoarele eoliene au fost construite pentru producerea descentralizată de energie la începutul secolului XX. Odată cu electrificarea pe scară largă în perioada interbelică , multe dintre aceste sisteme au dispărut din nou, mai ales că motoarele eoliene echipate cu generatoare de curent continuu și sisteme de stocare a bateriilor nu erau compatibile cu rețelele de curent alternativ .

După cel de-al doilea război mondial, cercetarea energiei eoliene a fost promovată în diferite țări. Țări precum Franța și Marea Britanie au investit sume mari în cercetarea energiei eoliene până în jurul anului 1965. Îmbunătățirea geometriilor profilului, condusă de aviație în anii 1950 și 1960, pentru a aluneca rapoarte mult peste 50, a permis alergătorilor cu viteză extrem de mare, cu o singură lamă de rotor . Rotoarele cu mai mult de două lame au fost considerate înapoi. Cu toate acestea, având în vedere prețurile scăzute la energie, nu au fost construite aproape niciun sistem, cu excepția câtorva prototipuri.

A existat o renaștere în utilizarea energiei eoliene din anii 1970, printre altele, ca urmare a dezbaterii de mediu și a energiei și a două crize petroliere . În anii 1970 și 1980, au fost testate un număr mare de modele diferite, predominând în cele din urmă turbine cu axă orizontală. În unele țări (precum Germania și SUA, printre altele), ei s-au bazat inițial pe proiecte industriale la scară largă, cum ar fi GROWIANul cu două aripi ; dar acestea au avut probleme tehnice majore și s-au dovedit a fi eșecuri. Începând din Danemarca, unde, pe lângă cunoștințele de construire a sistemelor mici, a existat și o clientelă idealistă pentru astfel de sisteme, conceptul danez de numeroase sisteme robuste de putere redusă, care au fost inițial produse adesea de întreprinderi mici și pasionați cu inițial simplă înseamnă , a prevalat .

Sistemele, care au fost exportate cu mii de oameni în SUA în anii 1980, aveau trei pale rigide ale rotorului ( adică fără ajustarea unghiului lamei ) și o mașină asincronă cu una sau două viteze fixe care a fost conectată la rețea fără un convertor de frecvență . Performanța a fost limitată de un stand intenționat . Arhetipul acestui concept foarte reușit a fost turbina eoliană Gedser proiectată de Johannes Juul și comandată în 1957 . A funcționat până la oprirea temporară în 1966 și a fost repus în funcțiune timp de câțiva ani în 1977 pentru un program de testare comun de către oamenii de știință danezi și NASA .

Bazat pe aceste sisteme mici conform standardelor actuale, dezvoltarea ulterioară către turbine mari cu viteză variabilă și pale reglabile ale rotorului a avut loc în anii 1990 și 2000 . De atunci, Danemarca a fost țara cu cea mai mare pondere de energie eoliană în producția de energie electrică.

Dezvoltare tehnică din anii 1990 până astăzi

Schița unor modele de turbine eoliene de la Enercon s-a trasat în raport cu momentul introducerii lor.

Odată cu Legea privind alimentarea cu energie electrică din 1991, creșterea energiei eoliene a început și în Germania; a continuat cu Legea surselor de energie regenerabilă (în vigoare de la 1 aprilie 2000). Aceste condiții de cadru politic au contribuit la faptul că producătorii germani de turbine eoliene se află acum printre liderii mondiali în tehnologie și pe piața mondială .

În încercarea de a reduce costurile de producție a energiei electrice , turbinele eoliene au devenit treptat mai mari în cursul dezvoltării. Producția medie nominală a centralelor eoliene instalate recent în Germania a fost de 164 kW în 1990, în 2000 pentru prima dată peste 1  MW , în 2009 pentru prima dată peste 2 MW. În 2011, acesta era de peste 2,2 MW, cu sisteme cu o capacitate instalată de 2,1 până la 2,9 MW dominând cu o cotă de 54%. Pentru a crește randamentul, printre altele diametrul rotorului crește. Conform formulei circulare, dublarea lungimii lamei rotorului duce la o cvadruplare a zonei rotorului. Până la sfârșitul anilor 1990, diametrul plantelor nou construite a fost în mare parte mai mic de 50 de metri, după aproximativ 2003, în principal între 60 și 90 de metri. Până în 2020, diametrul mediu al rotorului turbinelor noi din Germania a crescut la 122 m, înălțimea medie a butucului la 135 m și puterea nominală la 3.407 MW, cu diferențe semnificative datorate vitezelor regionale ale vântului .

La nivel mondial, producția medie a sistemelor nou instalate a depășit marca 2,5 MW pentru prima dată în 2017. Tendința este spre sisteme mai mari: în jurul anului 2020, diferiți producători au început să lanseze platforme terestre în gama de putere de aproximativ 6 MW. În sectorul offshore, sistemele cu ieșiri nominale între 6 și 10 MW și diametre ale rotorului peste 150 de metri vor fi instalate începând cu 2021. Sistemele offshore recent dezvoltate cu diametre ale rotorului de aproximativ 220 de metri au puteri nominale între 13 și 15 MW.

Turbinele eoliene moderne ușoare au acum diametre ale rotorului de peste 160 de metri și înălțimi ale butucului de peste 160 de metri. Enercon folosește sisteme fără angrenaje din jurul anului 1995 și a fost inițial singurul producător de sisteme cu acționare directă de mult timp ; Între timp, însă, mai mulți producători folosesc un design fără angrenaje, care este acum considerat „a doua construcție standard”. În 2013, cota de piață globală a sistemelor fără angrenaje a fost de 28,1%.

Până în jurul anului 2010, turbinele eoliene au fost fabricate într-un mod staționar folosind ansamblul docului . De atunci, producătorii s-au bazat din ce în ce mai mult pe producția de serie folosind procesul liniei de asamblare și pe industrializarea și standardizarea produselor lor din motive de cost. În același timp, așa cum a fost mult timp standardul în ingineria auto , se stabilesc strategii modulare de platformă în care tipurile de sistem sau variantele pentru diferite clase de vânt sunt dezvoltate pe aceeași bază tehnică , de ex. B. prin diferite dimensiuni ale rotorului cu tren de acționare în mare parte identic sau cu concepte de generator diferite cu același diametru al rotorului.

Nu toate sistemele nou instalate se află în locații noi: unele sisteme vechi sunt demontate și înlocuite cu sisteme mai puternice, cunoscută sub numele de repowering . De regulă, numărul sistemelor individuale din cadrul parcurilor eoliene scade, în timp ce capacitatea instalată și randamentul cresc.

Aprovizionarea și randamentul energiei

Vezi și: Energie eoliană: rentabilitate (pentru o perspectivă macroeconomică; aici calculul unui singur sistem)

Densitatea puterii vântului

Densitatea energiei cinetice a fluxului crește cvadrat cu viteza vântului v și depinde de densitatea aerului ρ :

.

La o viteză a vântului de 8 m / s (≈ forța vântului 4  Bft ) este de aproape 40  J / m³.

Această energie este transportată odată cu vântul. În fluxul liber situat în fața rotorului turbinei eoliene, densitatea puterii acestui transport este

,

în exemplul 320  W / m².

Datorită acestei creșteri puternice a densității puterii cu viteza vântului, locațiile vântului sunt deosebit de interesante. Înălțimea turnului joacă un rol major, în special în interior, unde rugozitatea solului (clădiri și vegetație ) reduce viteza vântului și crește gradul de turbulență .

Coeficient de performanță fără pierderi

Prin frânarea vântului, o parte a fluxului evită suprafața rotorului.

Performanța unui rotor eolian este de obicei exprimată prin raportarea puterii livrate arborelui la zona rotorului și la densitatea puterii vântului. Potrivit lui Albert Betz, această fracțiune este menționată ca performanță coeficient c P , de asemenea , cunoscut colocvial ca gradul de recoltare . În 1920, Betz a obținut un coeficient de performanță maxim realizabil din principiile fizice de bază. Motivul limitării este că viteza de curgere scade ca urmare a extragerii puterii, coletele de aer devin mai scurte în direcția de curgere, iar liniile de curgere își cresc distanțele între ele, vezi figura. Cu cât vântul este mai încetinit, cu atât curge mai mult neutilizat pe lângă rotor. Optimul de 16/27 = 59,3% ar fi atins de un rotor fără pierderi, care încetinește fluxul până la 1/3 din viteza vântului cu o presiune dinamică de 8/9 din densitatea energetică a vântului. Restul acestei puteri este încă în flux: 1/3 = 9/27 în firele de curent care au evitat rotorul, 1/9 din 2/3 = 2/27 în masa de aer frânată.

Limite de performanță și pierderi

La fel ca toate mașinile, turbinele eoliene reale nu ating nici maximul teoretic. Pierderile aerodinamice rezultă din fricțiunea aerului pe pale, din vârtejurile de trezire la vârfurile palei și din vârtej în urma rotorului. În sistemele moderne, aceste pierderi reduc coeficientul de putere de la c P, Betz ≈ 0,593 la c P = 0,4 la 0,5. Din cele 320 W / m² menționate mai sus, sunt de așteptat până la 160 W / m². Un rotor cu un diametru de 113 m (10.000 m² suprafață) livrează apoi 1,6 megawați arborelui. Pentru a calcula puterea la conexiunea la rețea, trebuie luată în considerare și eficiența tuturor pieselor mecanice și electrice ale mașinii.

Coeficientul de performanță al rotorului este adesea supraestimat atunci când se compară diferite modele. Un coeficient de performanță mai mic cu zece la sută poate fi compensat prin mărirea diametrului rotorului cu cinci procente. Pentru succes economic, este mai important să acoperim cea mai mare zonă posibilă a rotorului cu intrarea materială dată. În acest sens, designul standard de astăzi, cu o axă de rotație orizontală și câteva pale subțiri ale rotorului, este superior altor modele .

Randament

Pentru a estima randamentul anual, așa-numita viteză medie a vântului este dată pentru locația turbinei eoliene . Este o valoare medie a vitezelor vântului care au loc pe parcursul anului. Limita inferioară pentru funcționarea economică a unui sistem este, în funcție de tariful de alimentare , la o viteză medie a vântului de aproximativ 5-6 m / s la înălțimea butucului. Cu toate acestea, există și alți factori de luat în considerare.

Un raport al vântului bazat pe distribuția frecvenței vitezei vântului pentru o locație este utilizat pentru a selecta în mod optim viteza nominală a vântului (de obicei de 1,4 până la 2 ori viteza medie a vântului) sau, având în vedere datele sistemului, pentru a estima energia generată pe an, specificat ca ore de încărcare completă, așa cum se obișnuiește în industrie . În funcție de diverși factori precum B. Calitatea amplasamentului și proiectarea sistemului, turbinele eoliene ating între 1400 și 5000 de ore de încărcare completă pe an. Aceasta corespunde unui grad de utilizare de 16 până la 57%.

Folosind programe de computer de pe internet, randamentul anumitor sisteme poate fi determinat aproximativ în condițiile care trebuie selectate. Cu toate acestea, numai rapoartele de vânt bazate pe măsurători ale vântului pot furniza informații despre randamentele reale ale unei locații. Trebuie luat în considerare gradul de turbulență datorat condițiilor topografice, vegetației, clădirilor mai înalte sau a turbinelor eoliene învecinate. Reducerea randamentului datorită vitezei reduse a vântului și turbulențelor din spatele altor turbine eoliene este cunoscută sub numele de pierdere de trezire sau întârziere .

Deoarece gama de servicii crește odată cu a treia putere a vitezei vântului, este logic să proiectăm sistemul pentru o viteză semnificativ mai mare decât viteza medie a vântului. O turbină eoliană atinge puterea nominală , uneori denumită capacitate instalată , la viteza nominală a vântului . În acest fel, performanța sistemului este menținută constantă pentru a evita suprasolicitările. În cazul vitezelor foarte mari ale vântului ( furtuni ), sistemul este oprit complet (pentru detalii vezi mai jos în secțiunea: Control și gestionare operațională ).

Turbină eoliană ușoară de tip Nordex N117 / 2400 pe un turn hibrid înalt de 141 m (2013)

Având în vedere costurile investiționale, puterea nominală poate fi mărită în detrimentul zonei rotorului sau invers. Un sistem cu o putere nominală mai mare utilizează o parte mai mare din energia disponibilă, în timp ce un sistem cu un rotor mai mare alimentează mai multă putere în rețeaua electrică sub viteza nominală a vântului . Pentru plantele terestre din Germania, unde v. A. Se utilizează sisteme cu ieșiri nominale relativ ridicate, în ultimii ani s-a realizat o medie de aproximativ 1640 ore de încărcare completă, turbine eoliene nou instalate obținând rezultate semnificativ mai bune decât la modelele mai vechi. Sistemele construite în jurul anului 2010 au realizat aproape 2000 de ore de încărcare completă, iar sistemele construite în 2013 în jurul valorii de 2150 ore de încărcare completă. Se așteaptă ca orele de încărcare completă a sistemelor pe uscat să crească până la o medie de cel puțin 2250 VLS, în timp ce în larg este de așteptat 4500 VLS. În alte țări factorii de capacitate sunt de ex. T. semnificativ mai mare. În SUA, unde nu existau parcuri eoliene offshore în funcțiune în 2015, turbinele eoliene, de exemplu, obțin factori de capacitate relativ mari de 30-40%, corespunzător la aproximativ 2600-3500 ore de încărcare completă .

Există o tendință către factori de capacitate mai mare, atât pe uscat, cât și în larg, declanșați de înălțimi mai mari ale butucului și de o suprafață mai mare a rotorului pe kW de putere instalată. În jurul anului 2010, mai mulți producători au dezvoltat așa-numitele sisteme cu vânt scăzut, cu o suprafață specifică a rotorului deosebit de mare (aprox. 4,5 - 5 m² / kW), cu care se pot realiza semnificativ mai multe ore de încărcare completă decât cele specificate mai sus chiar și la locații cu vânt mai mic. Trenul de acționare și generatorul relativ mai slabi duc doar la pierderi minore în generarea anuală de energie electrică, dar reduce sarcinile mecanice care acționează asupra sistemului, crește numărul de ore de încărcare completă și are un efect pozitiv asupra prognozei energiei eoliene . În același timp, producția de energie eoliană se stabilizează, nevoia de extindere a rețelei de energie este mai mică și costurile de producere a energiei electrice scad.

Exemple de astfel de sisteme cu vânt slab sunt Nordex N131 / 3000 , GE 2.5-120 sau Gamesa G114-2.0. Cu înălțimi ale butucului de 130 m și mai mult, astfel de sisteme realizează peste 3500 de ore de încărcare completă în condiții de referință; De exemplu, Nordex N117 / 2400 cu o înălțime a butucului de 141 m este în jur de 3960 ore de încărcare completă. Pentru viitor, este de așteptat ca tendința către turbine eoliene ușoare să continue și că zona rotorului va continua să crească mai repede decât puterea generatorului. Cu toate acestea, chiar și pentru locații cu condiții mai puternice de vânt, este logic să crești aria rotorului pe putere nominală pentru a crește orele de încărcare completă și pentru a reduce costurile.

Proiecte

Generator eolian pe acoperiș
H-Darrieus în Antarctica

În funcție de principiul aerodinamic care este utilizat pentru a genera mișcarea de rotație, turbinele eoliene sunt împărțite în rotoare de tracțiune și flotabilitate.

Un alergător de tracțiune este un tip de sistem al cărui mod de funcționare se bazează în principal pe utilizarea rezistenței la curgere , ca în cazul morii de vânt persane, care poate fi urmărită până în secolul al VII-lea .

Când Flotabilitatea Runner este utilizată cu ridicare dinamică . Lamele rotorului mai înguste și profilate ale acestor turbine se mișcă mult mai repede și peste vânt. În acest fel, o suprafață mare poate fi recoltată cu mai puțin material. În special în cazul generatoarelor eoliene mai mici , acest principiu a fost implementat prin diferite modele, inclusiv versiuni simple ale turbinelor eoliene propriu-zise, ​​discutate în detaliu în capitolul următor, adică modele cu un rotor în formă de stea cu câteva (majoritatea trei) lame care se rotesc în jurul unei axe orizontale în fața unui catarg sau turn. Aceste sisteme sunt denumite uneori și HAWT d în literatura de specialitate . H. turbină eoliană cu axă orizontală ( turbină eoliană cu axă orizontală).

Mecanismul activ de urmărire a vântului necesar pentru aceste sisteme poate fi omis cu așa-numitele alergare sub vânt , unde rotorul rulează în spatele turnului, deoarece vântul poate roti automat rotorul în direcția corectă. În practică, însă, astfel de concepte sunt dificil de implementat și provoacă probleme grave. Aceasta include în special riscul de rotații rapide ale nacelei cu sarcinile de îndoire ridicate rezultate pentru palele rotorului. Sistemele de succes cu urmărirea pasivă a direcției vântului sunt documentate numai în zona puterii mici și mijlocii, în timp ce sistemele de succes pe scară largă nu au fost implementate.

Rotorul de flotabilitate poate fi, de asemenea, realizat cu axa verticală de rotație ( VAWT conform turbinei eoliene cu axă verticală engleză ). Dintre acestea, domină rotoarele Darrieus , care sunt construite până la gama medie de putere, în clasica „formă de whisk” sau ca rotoare H-Darrieus, ale căror lame formează o cămașă cilindrică atunci când se rotește. Cu o axă de rotație verticală, rotorul nu trebuie să urmărească direcția vântului. Cu toate acestea, în unele zone ale circulației frunzele sunt nefavorabile fluxului, zona frunzelor trebuie mărită în consecință. Schimbările ciclice ale sarcinii provoacă vibrații și sarcini pe întreaga construcție. Efortul suplimentar de proiectare, împreună cu coeficientul de performanță de 0,3 în medie comparativ cu 0,4 până la 0,5 pentru rotoarele cu axă de rotație orizontală, explică cota de piață scăzută.

Un design al rotorului H-Darrieus cu lame îndoite elicoidal are un cuplu mai uniform decât rotorul H clasic și, prin urmare, nu necesită un ajutor de pornire, așa cum este necesar pentru rotorele clasice Darrieus cu o viteză mare de viteză mare. Rotoarele Savonius nu sunt discutabile pentru generarea de energie electrică datorită vitezei lor reduse de viteză și a coeficientului de putere redus, dar sunt potrivite pentru utilizare ca pompe de vânt .

Direcția de rotație, dispunerea rotorului și a lamei

Dintre tipul predominant de turbine eoliene cu o axă de rotor esențial orizontală, în primii ani au fost instalate strunjiri la stânga și la dreapta . Între timp - din punctul de vedere al vântului de intrare - sensul de rotație în sensul acelor de ceasornic a prevalat. Rotorul este de obicei în fața catargului, deoarece catargul învârte fluxul vântului și un rotor din spatele catargului își va conduce lamele prin această trezire, ceea ce ar duce la zgomot, sarcini ale lamelor și o reducere a eficienței.

Rezistența la vânt a suprafeței rotorului permite vântului să se sustragă treptat în lateral. Mai mult, lamele se îndoaie în direcția vântului în vânt puternic. Astfel, în ciuda ambelor efecte, lamele sunt mai mult în unghi drept față de fluxul local al vântului, ele sunt înclinate la un unghi (foarte plat) față de vânt în timpul fabricării. Acest lucru ajută, de asemenea, la prevenirea unei frunze de periat pe catarg. Pentru a crea un spațiu suficient între lama și catarg, precum și blocajul de aer care iese din ea, axa rotorului este de asemenea înclinată, astfel încât vârful să fie ridicat puțin.

În 2020, un grup de lucru de la DLR a ajuns la concluzia, folosind simularea computerizată, că în parcurile eoliene din emisfera nordică, turbinele eoliene din cel puțin al doilea rând ar putea genera cu până la 23% mai multă energie dacă ar fi proiectate să se rotească în sens invers acelor de ceasornic în loc de în sensul acelor de ceasornic, în timp ce turbinele eoliene în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică au fost direcția optimă de rotație. Acest efect, care poate fi urmărit înapoi la forța Coriolis , apare în primul rând noaptea. Cu toate acestea, simularea pe computer a folosit valori extreme teoretice; în practică efectul este lipsit de sens.

Proiectarea rotorului

Număr de viteză mare

Principiul unei turbine eoliene: Forțe asupra secțiunii transversale a lamei. Simplificat: lama este împinsă împotriva vântului și se deplasează în lateral.

Un rotor este optimizat pentru gama sub puterea nominală a generatorului. Unul pentru interpretarea oricărei cifre importante a turbomachinei este raportul vitezei vârfului (lambda). Acesta indică raportul dintre viteza circumferențială a rotorului și viteza vântului (aici). Cu aceeași viteză mare, rotoarele mari par să se întoarcă încet comparativ cu cele mai mici. Rotoarele obișnuite cu trei pale au astăzi numere de mare viteză de la 7 la 8. Figura opusă arată relațiile de viteză, forță și unghi pentru un astfel de număr de viteză pe o secțiune transversală a lamei la aproximativ 2/3 din rază.

Cuplul este invers proporțională , adică, la viteze ridicate mai mici crește cuplul, ceea ce face ca un generator mai mare sau o cutie de viteze mai puternic , cu transmisie mai mare este necesar și reduce eficiența, deoarece fluxul de aer prin rotor este stabilit în rotație. În plus, există pierderi datorate fluxului în jurul vârfurilor lamei. Această rezistență indusă scade odată cu numărul de frunze și cu cât viteza este mai mare. Pe măsură ce viteza crește, sunt necesare mai puține lame pentru a menține tragerea indusă la un nivel constant scăzut (în principiu proporțional cu , dar numărul de lame trebuie, desigur, să fie un număr întreg). Datorită proporționalității ridicării față de suprafața lamei și de pătratul vitezei de curgere, cu creșterea vitezei mari, este necesară o suprafață totală a lamei (proporțională cu ) pentru a recolta întreaga zonă a rotorului.

Se evită o suprafață mai mare a lamei decât este necesar, cu un coeficient de ridicare mai mic, deoarece acest lucru ar duce la o rezistență crescută a aerului. În plus, o zonă mai mică expusă vântului pe turbină, care a fost oprită de furtună, reduce sarcina mecanică pe întreaga structură, de la rotor la turn până la fundație. Cu toate acestea, frunzele subțiri cu o zonă mică provoacă o problemă de stabilitate. Deoarece rezistența la flexiune și rigiditatea la torsiune cresc disproporționat cu grosimea profilului, întreaga zonă a lamei este împărțită în cât mai puține lame posibil, luând în considerare relațiile de mai sus.

Fără problema rezistenței, conform celor spuse până acum, numărul vitezei mari ar trebui selectat pentru a fi foarte mare. Cu toate acestea, cu unghiuri de atac mai plate, o proporție din ce în ce mai mică de ridicare aerodinamică devine efectivă ca propulsie (vezi figura), în timp ce rezistența la curgere rămâne aproximativ aceeași. La o viteză mare care corespunde raportului de alunecare al profilului, profilul nu mai oferă nicio propulsie (în zona exterioară a lamelor).

Numărul de pale ale rotorului

Pentru fiecare număr de lame și geometrie altfel optimizată, în funcție de numărul de viteză mare, există, prin urmare, un număr optim de viteză mare la care coeficientul de performanță este maxim. Cu toate acestea, maximul este destul de plat în fiecare caz. Pentru rotoarele cu una, două și trei lame este de 15, 10 și, respectiv, de la 7 la 8.

Înălțimea maximului crește inițial cu numărul de lame, de la rotoarele simple la cele cu două lame cu aproximativ 10%, dar numai cu 3 până la 4% pentru trei lame. Această mică creștere singură nu justifică a treia lamă a rotorului. Cu toate acestea, rotoarele cu trei lame sunt mai silențioase și mai ușor de controlat din punct de vedere al vibrațiilor decât rotoarele cu două lame. Cele mai importante două motive pentru aceasta sunt:

  • Chiar dacă, așa cum se întâmplă astăzi, lamele rulează în fața turnului, congestia aerului din fața turnului scufundă scurt unghiul de atac și, astfel, ridicarea. O lamă opusă este încărcată la maximum în acest moment, deoarece este mai mult vânt în partea de sus, astfel încât la un butuc rigid apare o sarcină alternativă mai mare, care trebuie luată în considerare la proiectarea întregului sistem, inclusiv a fundației.
  • Momentul de inerție al rotorului în jurul axei superioare este de două ori pe orbită foarte mic. Împreună cu orice cuplu din jurul acestei axe, pot apărea vârfuri de sarcină distructive. În verificarea siguranței pentru turbină, nu numai turbulența este considerată ca fiind cauza cuplului, ci și defecțiunile tehnice, cum ar fi urmărirea direcției vântului sau - și mai critic - o eroare în controlul reglării pasului (rotației) în doar una dintre cele două pale ale rotorului.

Măsurile împotriva acestor vârfuri de sarcină sunt butucii pendulului , montarea elastică a întregului tren de acționare și o acționare rezistentă la suprasarcină pentru urmărirea direcției vântului . Cu toate acestea, acestea necesită costuri de construcție mai mari și reprezintă o sursă potențială de erori, care pot fi exprimate prin costuri mai mari de întreținere și reparații și, prin urmare, perioade de nefuncționare mai mari. După ce avioanele cu două aripi au jucat un anumit rol în trecut, în zilele noastre sunt construite aproape exclusiv sisteme cu trei pale de rotor și butuci rigizi, care sunt mai ușor de controlat din punct de vedere tehnic decât sistemele cu mai puțin de trei pale de rotor și, prin urmare, au apărut ca un punct de vedere economic și tehnic. concept optim în cursul istoriei dezvoltării.

Cu toate acestea, aeronavele cu două aripi au avantaje teoretice, în special în utilizarea în larg, astfel încât - cu condiția ca comportamentul dinamic problematic să fie stăpânit - există posibilitatea ca aeronavele cu două aripi să joace din nou un rol mai mare în acest domeniu în viitor. De exemplu, emisiile de zgomot sunt mai puțin relevante în utilizarea în larg, ceea ce înseamnă că viteza rotorului poate fi mărită prin renunțarea la a treia lamă și, în același timp, raportul de transmisie necesar poate fi redus. Logistica și instalarea mai simple ar fi, de asemenea, posibile cu rotoarele cu două lame . În utilizarea în larg, sistemele cu două lame ar putea avea un avantaj față de sistemele cu trei lame din motive de cost, în ciuda experienței destul de negative de până acum. Cu toate acestea, reducerile drastice ale costurilor în comparație cu proiectarea standard, prin care costurile de producere a energiei electrice sunt într-o ordine de mărime complet diferită, sunt considerate nerealiste. Potențialul mai mare de reducere a costurilor constă în serii de producție mai mari și optimizarea în continuare a conceptelor existente. Până în prezent nu s-a mai revenit la aeronava cu două aripi, fiind construite doar prototipuri individuale.

Clasa de tip (clasa vântului)

Turbinele eoliene pot fi aprobate pentru diferite clase de vânt. Standardul IEC 61400 este cel mai comun la nivel internațional . În Germania există, de asemenea, divizarea Institutului german pentru tehnologia construcțiilor ( DIBt ) în zone eoliene. Clasele de vânt IEC reflectă aspectul sistemului pentru zonele cu vânt puternic sau slab. Diametrele mari ale rotorului cu aceeași putere nominală sunt caracteristice turbinelor eoliene ușoare. Între timp, există sisteme cu o suprafață a rotorului de 4-5 m² pe kW de putere nominală, în timp ce sistemele eoliene puternice comune sunt de 1,5-2,5 m² pe kW de putere nominală. Turbinele eoliene joase au adesea un profil de lamă adaptat și o înălțime mai mare a butucului.

Viteza medie a vântului la înălțimea butucului și o valoare extremă a mediei de 10 minute, care apare statistic o singură dată în decurs de 50 de ani, sunt utilizate ca valori de referință.

Compararea diferitelor clase de tip în ceea ce privește viteza vântului
Clasa de vânt IEC I. II III IV
Valoare extremă de 50 de ani 50 m / s 42,5 m / s 37,5 m / s 30 m / s
viteza medie a vântului 10 m / s 8,5 m / s 7,5 m / s 6 m / s

Componentele și tehnologia turbinelor eoliene

O centrală eoliană constă în esență dintr-un rotor cu butuc și pale de rotor, precum și o nacelă a mașinii care găzduiește generatorul și adesea o cutie de viteze. Există, de asemenea, sisteme fără angrenaje. Nacela este montată rotativ pe un turn , a cărui fundație asigură stabilitatea necesară. În plus, există sisteme de monitorizare, reglare și control, precum și tehnologia de conectare la rețea în nacela mașinii și în baza sau în afara turnului.

Lamele rotorului

Trei pale de rotor pe transportoare
Desenul secțional al unei lame de rotor și fotografiile materialelor utilizate, spumă rigidă, lemn de balsa, scrim din fibră de sticlă și folie de protecție împotriva eroziunii.
Structura posibilă a unei lame de rotor pentru o turbină eoliană.
Secțiunea transversală a unei lame de rotor din plastic armat cu fibră de sticlă
Lama rotorului cu pieptene laterale pentru reducerea zgomotului

Turbinele eoliene de astăzi, aproape fără excepție, au trei pale de rotor. Acestea sunt o componentă elementară și definitorie a unei turbine eoliene. Cu ele, energia este extrasă din flux și alimentată la generator. Aceștia sunt responsabili pentru o parte semnificativă a zgomotului de funcționare și, prin urmare, sunt optimizați nu numai pentru un nivel ridicat de eficiență, ci și, în special în apropierea vârfurilor lamei, pentru reducerea zgomotului (a se vedea, de exemplu , pieptenele de margine ). Începând cu 2013, lungimea maximă a palelor turbinelor eoliene actuale a fost de aproximativ 65 de metri pe uscat și 85 de metri în zona offshore. Greutatea acestor foi este de aproximativ 25 de tone. Pentru un transport mai ușor, se utilizează tot mai mult așa-numitele adaptoare cu lame de rotor , cu care lamele pot fi rotite în sus pe ultima secțiune de transport atunci când trecem pe străzi înguste sau când trecem pe teren accidentat. Lamele rotorului sunt fabricate de obicei din plastic armat cu fibră de sticlă (GRP) și sunt fabricate în cea mai mare parte într-o construcție sandwich cu jumătate de coajă, cu bare de rigidizare sau pânze în interior. Fibrele de carbon sunt utilizate din ce în ce mai mult în palele lungi ale rotorului , în special în vânturile puternice și în sistemele offshore expuse la sarcini mari, dar și în sistemele eoliene ușoare cu diametre mari ale rotorului. Forțele longitudinale sunt absorbite de curele din sticlă sau fibre de carbon. Aceste centuri constau fie din fibre continue, așa-numitele rovings , fie scrims .

Deoarece loviturile de trăsnet pe turbine eoliene mari nu pot fi evitate, palele rotorului sunt echipate cu un sistem de protecție împotriva trăsnetului . Unul sau mai multe puncte din metal (așa-numiții receptori) sunt situate pe suprafața lamei rotorului lângă vârful lamei. Aici tind să lovească fulgerele. Alternativ, se folosesc vârfuri de lamă din aluminiu. De acolo, curenții sunt derivați integrați în conductoarele de tablă de pe nacelă și turn în pământ, în care se realizează punțirea lagărelor ( lagărul jurnal , rotorul lagărului principal, lagărul capului turnului) prin legături radio sau inele de alunecare . Statistic, o turbină eoliană este lovită de fulgere la fiecare zece ani și mult mai frecvent în lanțurile montane joase expuse.

Cu o ușoară formă de seceră în zona exterioară a paletelor rotorului, vârfurile lamei fac loc la subteran în rafale. Răsucirea rezultată a lamelor reduce unghiul de atac și, astfel, sarcina vântului. În consecință, materialul poate fi salvat. În plus, lamele rotorului pot fi echipate cu turbulatoare, cum ar fi generatoare de vortex și benzi zimțate . O tendință relativ nouă în proiectarea palelor rotorului sunt tuberculii la suprafață și crestele pe marginea de aripă. Aceste măsuri permit atât o creștere a randamentului cu câteva procente, cât și o reducere a zgomotului în timpul funcționării.

Un posibil fenomen pe frunze este formarea de gheață . Reduce eficiența pe măsură ce schimbă forma și, astfel, profilul aerodinamic al lamelor. De asemenea , un dezechilibru al rotorului poate fi o consecință. Bucățile de gheață care cad sau sunt aruncate de mișcarea de rotație reprezintă un pericol sub palele rotorului și în imediata vecinătate.1,5 ori suma înălțimii turnului și a diametrului rotorului este, prin urmare, recomandată ca distanță de siguranță . Sistemele se opresc automat atunci când se formează gheață, ceea ce este de obicei determinat prin schimbarea curbei de putere înregistrate intern (puterea și vântul nu se mai potrivesc din cauza aerodinamicii slabe) și prin observarea temperaturii sau a dezechilibrului pe rotor. Lamele rotorului unor companii pot fi echipate cu un sistem de dezghețare a lamei rotorului . Acest lucru ar trebui să reducă acumularea de gheață pe frunze sau să accelereze procesul de dezghețare. Încălzitorul are o ieșire cuprinsă între 1 și 2 cifre kilowați per pală de rotor, care este puțin comparativ cu puterea alimentată (câteva sute până la câteva mii de kilowați). În unele sisteme, aerul evacuat de la nacelă (casa generatorului de pe turn) este pompat prin lamele rotorului pentru încălzirea lamelor, astfel încât să fie utilizată căldura reziduală de la generator și de la transformatorul de curent. Spargerea gheții a fost deja documentată de mai multe ori, dar nu există vătămări corporale sau daune materiale, deoarece apare doar la viteză redusă sau în modul de centrifugare după ce gheața a fost oprită din cauza aerodinamicii deteriorate.

Casă de mașini

Nacelle a unei centrale de 2,4 MW

În nacelă, cunoscută și sub numele de nacelă, trenul de antrenare, o parte a echipamentului electric, urmărirea direcției vântului , rulmentul capului rotorului și echipamentele auxiliare, cum ar fi B. sisteme de răcire, electronice etc. găzduite. Deși asamblarea nacelei, precum și accesibilitatea și întreținerea unităților din nacela este mai complicată decât cu alte concepte, acest design s-a impus ca soluție standard datorită avantajelor sale (căi de transmisie mecanice scurte, puține probleme dinamice) . În sistemele mai vechi, componentele trenului de antrenare sunt de obicei aranjate una în spatele celeilalte pe o placă de bază portantă. În sistemele mai noi, există tot mai mulți purtători de mașini turnate în partea din față a nacelei, care direcționează sarcinile rotorului și greutatea nacelei direct în turn, în timp ce generatorul și unitățile auxiliare din zona posterioară a nacelei se sprijină. pe o construcție mai ușoară din tablă de oțel. Alimentarea cu ulei și hidraulică, sistemele de încălzire, achiziționarea și procesarea datelor, alarmele de incendiu și eventual sistemele de stingere a incendiilor sunt, de asemenea, instalate în casa mașinii. În multe instalații există sisteme de macarale cu care componentele individuale ale sistemului pot fi întreținute sau înlocuite fără utilizarea unei macarale mobile scumpe. Senzorii de mediu sunt de obicei montați pe mașină, iar pe unele sisteme offshore există și o platformă de elicopter.

Mașină de tren

Mașină cu butuc, arbore rotor, cutie de viteze (albastru) și generator (verde) pe un sistem de 600 kW din anii 1990

Trenul mecanic de antrenare include toate piesele rotative, i. H. Butuc, arborele rotorului și, dacă este necesar, cutia de viteze. Pentru o lungă perioadă de timp, au fost utilizate sisteme cu angrenaje în trei trepte și generatoare asincrone, precum și sisteme fără angrenaje cu generatoare sincrone excitate separat (acestea din urmă aproape exclusiv de către compania Enercon ). Cu toate acestea, de la sfârșitul anilor 2000, se poate observa o puternică diferențiere a trenurilor de acționare și o tendință spre turbine eoliene cu acționare directă, cu generatori cu magneți permanenți . Există o tendință către parcurile eoliene fără angrenaje, în special în cazul sistemelor offshore.

hub
Vedere a conexiunii dintre lama rotorului și butucul rotorului

Deși face parte, de asemenea, din rotor, butucul rotorului este prima componentă a trenului mecanic de acționare.În turbine eoliene cu control al pasului (reglarea palei), care este standard de ani de zile, componentele pentru reglarea palei sunt adăpostite în rotor hub. Acestea includ B. servomotoarele electrice sau hidraulice și alimentarea lor de urgență, astfel încât sistemul să poată fi frânat și oprit în condiții de siguranță chiar și în cazul unei întreruperi de curent. Deoarece butucul rotorului este una dintre părțile mecanic puternic solicitate ale unei turbine eoliene, fabricarea acestuia are o importanță deosebită. Butucii rotorului sistemelor mari sunt în mare parte din oțel turnat, în special din fontă nodulară . În trecut, desenele din tablă de oțel sau piese forjate erau, de asemenea, răspândite.

În zilele noastre, butucii aproape exclusiv rigizi sunt folosiți în mașinile de serie mai mare. În trecut, s-au efectuat experimente cu balama și butucul pendulului pentru a putea reduce sarcina mecanică pe întregul sistem. Dezavantajele sunt complexitatea, costurile mai mari și susceptibilitatea la eșec. Prin urmare, o distincție se face de obicei numai între butucii cu pale de rotor instalate permanent și butucii cu control al pasului.

transmisie
Asamblarea unui tren

O transmisie de transmisie este utilizată pentru a crește viteza. Cu cât funcționează mai repede un generator, cu atât poate fi proiectat mai mic. Cutiile de viteze sunt obișnuite, dar din punct de vedere tehnic nu sunt absolut necesare: desenele Gearless nu au fost foarte răspândite până în jurul anului 2005, de atunci au câștigat cote de piață. Între timp, cutia de viteze a devenit o componentă a furnizorului care, cu anumite ajustări, este preluată din producția de serie de către producător. În trecut, problemele de transmisie au rezultat adesea din transmisiile subdimensionate. Conform Hau (2014), sistemele moderne sunt proiectate corespunzător.

Transmisiile eoliene sunt de obicei proiectate în mai multe etape; lățimea de bandă variază de la una la patru trepte de viteză. În timp ce în sistemele mici se utilizează adesea angrenaje cu angrenaj pur de aproximativ 100 kW , în sistemele mai mari datorită forțelor de reacție ridicate ale angrenajelor cu angrenaje, angrenajele planetare sunt utilizate cel puțin pentru prima treaptă de viteză . În sistemele de peste 2,5 MW, un angrenaj planetar este, de asemenea, utilizat în a doua etapă. Acestea au de obicei trei până la cinci planete și, prin urmare, mai multe puncte de angajare, prin care componentele individuale sunt ușurate de divizarea cuplului și, în același timp, transmisia poate fi făcută mai compactă. O împărțire a puterii poate fi realizată și în acest fel.

Ultima treaptă a angrenajului este de obicei concepută ca treaptă a angrenajului, astfel încât să se realizeze un decalaj axial între arborele de intrare și de ieșire. Un arbore gol permite cablurilor de alimentare și de comandă pentru motoarele de pas situate în butuc să fie ușor trecute prin cutia de viteze fără ca acestea să fie trecute prin generator.

frână

Trenul de rulare include, de asemenea, o frână , al cărei tip depinde de alegerea comenzii paletei rotorului. În sistemele cu control de blocare, frâna trebuie să poată absorbi întreaga energie cinetică a rotorului și a generatorului în caz de urgență. Prin urmare, trebuie să fie foarte eficient. Uneori este folosit și ca frână de serviciu pentru a menține viteza rotorului în limitele toleranțelor din timpul rafalelor de vânt . Frânele cu discuri mari sunt de obicei utilizate în acest sens. Sistemele cu control activ de blocare și control al pasului pot roti palele rotorului din vânt și le pot frâna aerodinamic. Un sistem de frânare mecanic este apoi mai mic sau poate fi chiar omis în întregime. Toate sistemele trebuie să fie echipate cu două sisteme de frânare independente. Acestea includ lamele rotorului reglabile independent.

Companii de certificare precum B. Germanischer Lloyd a stabilit specificații pentru piesele trenului de acționare în ceea ce privește zgomotul, comportamentul la vibrații și profilurile de sarcină. Acest lucru este de o mare importanță, deoarece aceste părți sunt supuse unor solicitări excepționale.

generator

Generatoarele trifazate asincrone sau sincrone sunt utilizate pentru a converti puterea mecanică în energie electrică . Generatorul este optimizat pentru durata de viață, greutate, dimensiune, efort de întreținere, costuri și eficiență, cu interacțiuni cu cutia de viteze și conexiunea la rețea. Viteza generatorului (și deci a rotorului) poate fi constantă, în două etape (de joasă și viteză mare de vânt) sau reglabil în mod continuu. Generatoarele sincrone sunt necesare pentru viteze mici, cum ar fi cele găsite în sistemele fără angrenaje (așa-numita acționare directă).

Generator asincron
Turbină eoliană de tip Nordex N117 / 3000 în design convențional cu cutie de viteze și generator asincron cu dublă alimentare.
Concepte timpurii ale grupului propulsor

Cel mai simplu tip de generator asincron este unul cu un rotor cu colivie de veveriță . Dacă nu schimbă stâlpul, acesta poate fi acționat direct pe rețea la o singură viteză: cu un număr de perechi de stâlpi de ex. B. 2 (adică patru poli) cu frecvența rețelei de 50  Hz, rezultă o viteză sincronă de 1500 rpm. În modul generator, viteza rotorului (viteza arborelui generatorului) este mai mare decât viteza sincronă (mai mică în modul motor, de unde și denumirea de mașină asincronă).

La generatoarele asincrone cu schimbare de poli există opțiunea de a opera turbina eoliană la două viteze fixe. B. cu două sau trei perechi de poli. Aceasta înseamnă că vitezele sincrone sunt de 1500 și 1000 rpm. Avantajul este că generatorul poate funcționa cu o eficiență ridicată atât la viteze mici, cât și la viteze mari ale vântului. Aceste variante simple cu generatoare asincrone nu mai sunt utilizate în general astăzi.

Sisteme cu cutie de viteze și generator asincron cu alimentare dublă

În ciuda concurenței din ce în ce mai mari a conceptelor de sistem fără angrenaje și a sistemelor cu convertoare complete, turbine eoliene cu roți dințate, mașini asincrone cu alimentare dublă cu rotori cu inel de alunecare și convertoare de frecvență pe partea rotorului sunt în continuare cel mai comun tip de turbină eoliană Gama de turații reglabilă și, astfel, arată nivelul de eficiență. Puterea pe care trebuie să o furnizeze convertorul de frecvență corespunde doar abaterii relative a vitezei de la viteza sincronă în raport cu puterea generatorului, de obicei aproximativ 30% din puterea generatorului. Deoarece generatorul asincron necesită o viteză mare, este necesară o cutie de viteze pentru acest tip de construcție. Deși statorul furnizează puterea sa sincron cu rețeaua de alimentare în ambele cazuri, cerința de putere reactivă poate fi reglementată prin faza de excitație, ceea ce înseamnă că astfel de trenuri de acționare oferă avantaje similare cu cele cu generatoare sincrone și convertoare complete.

Generator sincron
Sisteme acționate direct cu generator sincron excitat separat
Enercon E-82 fără cutie de viteze; În mod clar recunoscut: generatorul sincron sub formă de inel între butuc și nacelă.

Utilizarea generatoarelor sincrone cu convertizoare de frecvență , datorită numărului semnificativ mai mare de perechi de poli de până la 36, ​​înseamnă că se poate renunța la un angrenaj suplimentar - acestea pot fi acționate la viteza rotorului. Avantajele acestui concept cu un generator excitat extern sunt fiabilitate mai mare și costuri mai mici de întreținere. Acest concept, care sa stabilit rapid și s-a dovedit pe piață, a fost introdus la începutul anilor 1990 cu Enercon E-40 . Totuși, acest lucru se aplică și în detrimentul dezavantajelor: pe lângă costuri mai mari de investiții, printre altele. cu un diametru al generatorului mărit (în funcție de puterea nominală cuprinsă între trei și doisprezece metri, acesta din urmă pentru Enercon E-126 ) și, în consecință, o greutate mai mare a generatorului. Deși greutatea mai mare a capului turnului în gama de putere cuprinsă între 2 și 3 MW nu are un impact prea mare, masa ridicată a capului turnului și astfel costurile pentru materiile prime, construcții și logistică devin din ce în ce mai problematice în sistemele multi-MW peste 5 MW.

Ca și în cazul tuturor generatoarelor sincrone funcționate cu viteză variabilă, frecvența tensiunii generate, care fluctuează cu viteza rotorului, trebuie mai întâi rectificată în curent continuu și apoi convertită înapoi în curent alternativ cu un invertor comutat în rețea pentru a alimenta rețeaua cu valorile dorite de tensiune, frecvență și unghi de fază pentru a obține. Convertorul trebuie să proceseze întreaga putere a generatorului; Cu toate acestea, prin decuplarea generatorului și a alimentării, aceste sisteme ating un nivel ridicat de eficiență și, având în vedere nivelul actual de electronică de putere, o compatibilitate foarte bună a rețelei .

Sisteme cu generator sincron excitat permanent

Generatoarele cu magnet permanent (PMG) utilizează magneți permanenți și au mai multe avantaje față de generatoarele excitate separat. În plus față de un grad de eficiență ușor mai mare datorită eliminării puterii de excitație , acestea pot fi construite mai compacte și mai ușoare datorită puterii lor mai mari a câmpului , care beneficiază în special de concepte fără angrenaje cu generatoare mari (de exemplu, de la Siemens Wind Power , Vensys , Goldwind ). Utilizarea generatoarelor cu magneți permanenți are avantaje, mai ales, în cazul turbinelor eoliene off-road fără roți din clasa multi-MW, în timp ce există alte câteva concepte de generatoare dovedite pentru sistemele terestre. PMG-urile sunt utilizate și în sistemele de transmisie cu generatoare compacte (de exemplu, de la General Electric și Vestas ). Magneții permanenți necesari constau de obicei din magneți de pământuri rare, cum ar fi neodim-fier-bor . Disproziul poate fi, de asemenea, adăugat pentru a asigura intensitatea câmpului pe termen lung la temperaturi ridicate . Neodimul și disproziul sunt metale ale pământului rar și sunt supuse fluctuațiilor prețurilor. Riscul de preț de piață pentru producătorii și problemele de mediu asociate cu mineritul și extracția de pământuri rare sunt dăunătoare. Controlabilitatea slabă care a existat în trecut a fost pusă în perspectivă de progresele tehnice ale convertoarelor de frecvență .

Tren de antrenare complet hidrostatic

La Universitatea RWTH Aachen , un tren de acționare complet hidrostatic pentru turbine eoliene a fost examinat pe o bancă de testare de la Institutul pentru unități și comenzi de putere a fluidelor . Cu acest concept de acționare, pompele radiale cu piston de diferite dimensiuni sunt conectate direct la arborele rotorului și cuplul ridicat al palelor rotorului este transformat direct în energie hidraulică. Motoarele hidraulice cu reglare a volumului acționează un generator sincron care funcționează la viteză constantă, astfel încât nu sunt necesare convertizoare de frecvență pentru adaptarea rețelei. Alimentarea directă printr-un generator sincron care funcționează la frecvența rețelei crește calitatea curentului de alimentare prin intermediul unei forme pur sinusoidale; în același timp, conceptul de acționare în ansamblu oferă avantajul unor proprietăți de amortizare foarte bune împotriva creșteri mari ale cuplului, cum ar fi cele cauzate de rafale de vânt, care protejează structura sistemului.

Urmărirea direcției vântului

Urmărirea direcției vântului se face cu servomotoare (numite și motoare azimutale sau motoare de falcă ). Direcția vântului este determinată de senzori, așa-numiții emițători de direcție a vântului . Urmărirea are loc încet pentru a evita cuplurile giroscopice ridicate . Pentru a evita vibrațiile sistemelor din jurul axei turnului, servomotoarele (de obicei sunt mai multe) sunt întărite una față de cealaltă sau întregul rulment este blocat cu o frână atunci când nu este în mișcare. Se folosește și amortizarea naturală a rulmenților glisanti.

Conexiunea electrică a nacelei pentru semnale de control și electricitatea generată în interiorul turnului se realizează prin cabluri flexibile de torsiune, suspendate liber. Cu curenții electrici mari, inelele de contact glisante necesită o întreținere prea mare. Pentru a nu răsuci prea mult aceste cabluri, numărul de rotații ale gondolei în fiecare direcție este limitat de poziția centrală. Unghiurile obișnuite de răsucire sunt de 500 până la 600 °, care este verificat de contoare de răsucire. Dacă se atinge răsucirea maximă permisă, nacela se rotește de câteva ori în jurul axei verticale în direcția opusă cu rotorul staționar pentru a relaxa cablul.

Electricitate / alimentare

Casa transformatoare a unei turbine eoliene (în prim plan)

Echipamentul electric poate fi împărțit în generator , sistemul de alimentare cu energie și sistemul de control și monitorizare pentru funcționarea instalației.

În sistemele mai vechi, cu viteză fixă, generatorul, uneori cu un transformator intermediar pentru reglarea tensiunii, este cuplat direct la rețeaua electrică publică - funcționează la frecvența rețelei. În cazul unui generator asincron cu rotor cu colivie de veveriță, un dispozitiv pentru compensarea puterii reactive este conectat în paralel cu generatorul. În sistemele moderne, viteza generatorului este decuplată de frecvența rețelei prin intermediul unui convertor de curent alternativ .

Cu ambele variante de generator, tensiunea este în cele din urmă transformată în tensiunea nominală a sistemului obișnuită în rețelele de medie tensiune respective . Centrala eoliană este conectată la rețeaua electrică publică prin întreruptoare, cu traductoare utilizate pentru a determina puterea transmisă. În timp ce sistemele mici se pot alimenta în rețelele de joasă tensiune , turbinele eoliene normale sunt aproape întotdeauna conectate la rețeaua de medie sau înaltă tensiune și, prin urmare, trebuie să respecte directiva de medie tensiune pentru a asigura stabilitatea rețelei . Pentru punerea în funcțiune este necesară o dovadă a conformității rețelei: operatorul trebuie, printre altele, să dovediți că sunt respectate liniile directoare aplicabile (de exemplu, în ceea ce privește respectarea tensiunii de linie , a pâlpâirii , a armonicelor și a suportului rețelei în caz de scurte scurgeri de tensiune în rețea).

Turbinele eoliene moderne sunt capabile să furnizeze energie de echilibrare și să preia alte servicii de sistem pentru securitatea rețelei electrice; o abilitate care devine mai importantă pe măsură ce crește ponderea energiilor regenerabile. In plus, turbinele eoliene trebuie să fie în măsură să ofere așa-numitele scurt - circuit de putere în cazul unui scurt circuit de fără a deconecta direct de la rețea , în scopul de a asigura stabilitatea rețelei. Parcurile eoliene mai noi pot fi reglementate în întregime.

Sistemele cu control al pasului pot fi acționate în rețele de sine stătătoare, în care nu se caută generarea maximă ca în rețeaua interconectată, în conformitate cu cererea de putere în modul de urmărire a sarcinii. În plus, la fel ca în cazul centralelor electrice convenționale, este practic posibilă funcționarea cu accelerație, care, în anumite limite, permite alimentarea constantă a energiei atunci când vântul scade.

În plus față de furnizarea puterii de control negativ prin limitarea puterii, turbinele eoliene cu viteză variabilă cu convertizoare complete sunt, de asemenea, capabile să alimenteze puterea de control pozitiv în rețea pentru o perioadă scurtă de timp (adică pentru câteva secunde) prin creșterea puterii. În acest fel, turbinele eoliene cu control adecvat al sistemului ar putea contribui la stabilitatea frecvenței rețelei electrice atât în ​​supra-frecvență, cât și în sub-frecvență. Energia necesară pentru aceasta provine din energia cinetică stocată a rotorului și a trenului de acționare, a cărei viteză scade în proces. Începând din 2015, primii producători lucrează la dotarea sistemelor lor cu această funcție de boost pentru a putea oferi mai multe servicii de sistem pentru suportul rețelei.

O altă parte importantă este senzorii pentru controlul și monitorizarea sistemului. Turbinele eoliene au o monitorizare permanentă a componentelor lor mecanice pentru a recunoaște modificările și pentru a putea preveni evenimentele de avarie luând măsuri în timp util (de exemplu, prin diagnosticul vibrațiilor). De Asigurătorii de centrale electrice eoliene necesită o astfel de monitorizare la distanță sau condiție de monitorizare sisteme în cazul în care plantele trebuie să fie asigurate simplu avantajos.

Sistemele sunt conectate la o rețea de diagnostic la distanță, care transmite toate valorile și stările de funcționare și orice defecțiuni către un centru de control. Aceasta coordonează toate lucrările de întreținere. Cele mai importante caracteristici ale unei turbine eoliene pot fi puse la dispoziția proprietarilor prin oferte speciale de internet . Există, de asemenea, sisteme care informează de asemenea proprietarul prin SMS la pornire, oprire sau în caz de defecțiuni .

turn

Scara din turnul tubular de oțel al unei turbine eoliene

Turnul este expus uneori la sarcini mari, pe care trebuie să le reziste în siguranță în toate condițiile de funcționare. La rafale, sarcina vântului este mai mare decât greutatea rotorului și a nacelei mașinii, a cărei masă împreună poate ajunge până la câteva sute de tone , iar la rafale provoacă momente mari de îndoire , în special la baza turnului . Cu cât turnul este mai înalt - un factor decisiv pentru randamentul sistemului - cu atât baza turnului este mai largă. Construcția turnului ia în considerare transportul la șantier, ridicarea și, dacă este posibil, și demontarea; turnurile sunt calculate pentru durata de viață planificată a sistemului. Prin urmare, turnurile existente nu mai pot fi utilizate ca suport pentru generații de sisteme mai moderne după expirarea acestei durate de viață. Cu măsurarea stării z. B. Turnurile vechi de douăzeci de ani nu au experiență: turnurile vechi de 20 sau 25 de ani sunt de obicei atât de scăzute încât demolarea și construcția nouă ( repowering ) par mai atractive decât dotarea unui turn vechi cu o gondolă nouă sau aripi noi .

În cazul sistemelor mici, se foloseau uneori turnuri cu acces extern, adică o scară în exteriorul turnului. Acest lucru a permis un design mai subțire al turnurilor, de atunci interiorul nu trebuia să fie accesibil. Sistemele mai mari, cu excepția catargelor cu zăbrele, sunt, în general, urcate în interiorul turnului. Turnurile de peste 80 de metri înălțime au în interior, lângă o scară cu siguranță de urcare, adesea o mașină sau un lift pentru a facilita ascensiunea. În plus, există adesea un troliu cu cablu sau o macara de bord pentru transportul materialelor.

În timp ce turnurile relativ mici sunt suficiente în locațiile de coastă, se așteaptă un randament suplimentar de aproximativ 0,7% pe metru de înălțime în interiorul nordului Germaniei, prin care valoarea poate fluctua între 0,5 și 1% în funcție de locație. Prin urmare, producătorii oferă înălțimi de turn diferite și variante pentru aceeași dimensiune a rotorului. Un turn înalt este de obicei așezat unul peste altul în părți individuale, deoarece nu poate fi transportat la șantier într-o singură bucată. Părțile individuale sunt cât mai mari posibil. Acest lucru se aplică atât turnurilor din tuburi de oțel, cadrelor din oțel (vezi secțiunea catargului ), cât și celor din lemn (vezi mai jos), deoarece lucrările de asamblare la sol sau chiar în fabrică sunt mai rapide și mai sigure decât cu sarcini suspendate.

Cu cât înălțimea turnului este mai mare, cu atât este mai neeconomică utilizarea macaralelor mobile pentru ridicarea turnului și asamblarea nacelei și a rotorului. Macaralele turn turnabile cu ancorare la turnul în creștere cântăresc mai puțin, trebuie să fie aduse pe șantier prin căi de acces mai înguste și să găsească spațiu și sprijin acolo pe fundația turnului, un avantaj în special în zonele forestiere.

În unele turbine eoliene, turnurile sunt, de asemenea, utilizate ca locație pentru transmiterea antenelor pentru servicii radio cu putere redusă în gama de unde ultra-scurte , cum ar fi comunicațiile mobile .

Turnuri de oțel

Centrală eoliană cu turn de oțel pe cale să fie înlocuită cu una adiacentă cu un turn hibrid

Se face distincția între turnurile tubulare din oțel și turnurile din oțel . Turnurile tubulare din oțel sunt astăzi construcția standard pentru turnurile de turbine eoliene. Au o formă conică și constau de obicei din două până la cinci părți care sunt înșurubate împreună cu conexiuni cu flanșă . Cu construcția convențională, înălțimea butucului de până la maximum 120 m poate fi realizată cu ele (începând cu 2014), cu grosimi ale peretilor de la 10 la 50 milimetri. Secțiunile de țevi care nu sunt prea mari pot fi fabricate din fabrică și apoi transportate pe șosea. Diametrul optim al bazei turnului este mai mare de 6 m, deoarece diametre mai mari pot economisi material în comparație cu turnurile cu o bază mai îngustă, dar metodele de construcție convenționale permit doar diametre de până la aproximativ 4,5 m.

Cu toate acestea, este posibil să măriți baza turnului prin înșurubarea mai multor plăci longitudinale în loc de turnuri laminate și astfel pentru a obține înălțimi mai mari ale butucului. Cu unii producători precum Vestas sau Siemens, contrar tendințelor industriei, se poate observa o utilizare sporită a turnurilor de oțel. În 2015, de exemplu, Vestas a prezentat un turn din oțel format din trei segmente de 120 ° cu un diametru al bazei turnului mai mare de 6 m și o înălțime a butucului de 149 m, cu care grosimea peretelui ar putea fi redusă la jumătate în comparație cu turnurile standard.

În aceste așa-numite turnuri din oțel, carcasele turnului nu constau dintr-o tablă coerentă, ci mai degrabă mai multe foi îndoite și înșurubate tangențial, astfel încât un poligon să aibă ca rezultat o secțiune transversală. Deși această variantă de turn are un număr semnificativ mai mare de conexiuni cu șurub comparativ cu turnurile tubulare din oțel, foile pliate ale segmentelor individuale ale turnului pot fi transportate cu un efort relativ mic. În plus, poate fi implementat un diametru mare al bazei turnului, astfel încât să poată fi folosite foi de grosime mai mică decât ar fi necesar pentru un turn tubular din oțel cu un diametru dat al bazei turnului. Turnurile de oțel sunt utilizate ca prototipuri atât ca turnuri de oțel pur, cât și ca turnuri hibride. Lagerwey construiește acest turn de oțel cu un diametru de bază de până la 12,70 m pentru tipul L 136 și testează construcția acestei centrale eoliene cu o macara de cățărat.

Turnuri hibride

Asamblarea unui turn hibrid

În cazul turnurilor înalte, până acum au fost utilizate aproape întotdeauna construcții hibride, a căror parte inferioară este realizată din beton, prin care se poate utiliza beton in situ sau, care este construcția obișnuită, piese prefabricate care pot fi conectate la sună ieftin și rapid la fața locului. În zonele interioare, unde sunt necesare turnuri înalte, turnurile hibride sunt varianta standard a turnului, deoarece turnurile fabricate în mod convențional nici din oțel pur, nici din beton pur nu sunt alternative economice. Inelele de beton, care sunt compuse din unul până la trei segmente circulare în funcție de poziția lor în turn și au fiecare înălțime de aproape patru metri, sunt stratificate una peste alta până la tranziția către partea de oțel, prin care turnul se strânge cu înălțimea crescândă . În orice caz, un turn de beton cu tendoane părtinire. Ele pot circula în conducte în interiorul carcasei de beton sau în interiorul peretelui. Acesta din urmă are avantajul de a fi accesibil în scopul controlului sau chiar al înlocuirii și facilitează demontarea turnului. În cazul turnurilor hibride, o piesă intermediară transferă forțele de tracțiune și compresiune din secțiunea superioară a oțelului turnului la tendoane sau la beton.

Catarge cu zăbrele

Turbină eoliană Laasow pe un catarg cu zăbrele de 160 m înălțime, din 2006 până în 2012 cea mai înaltă turbină eoliană din lume
Imagine de urmărire verticală a unei turbine eoliene mai vechi pe un catarg cu zăbrele

O altă variantă de turn este catargul cu zăbrele , care era v. A. a fost construit de multe ori în Danemarca. Avantajele sunt cerințele materiale mai mici și amortizarea internă mai mare în comparație cu turnurile tubulare din oțel. Producția este relativ intensivă în muncă, deoarece există puține opțiuni pentru automatizare. Tocmai de aceea, turnurile de catarg cu zăbrele sunt astăzi (2013) v. A. frecvent în țările cu costuri scăzute ale forței de muncă . Este posibilă și utilizarea unor catarguri tipizate.

Turnuri din lemn

Lemnul este văzut ca un material de construcție promițător al viitorului . Lemnul de molid utilizat în acest scop este ușor disponibil și, spre deosebire de alte materiale de construcție, fabricarea acestuia nu eliberează dioxid de carbon . În plus, are o rezistență ridicată la oboseală și, prin urmare, are o durată de viață de 40 de ani, conform producătorului, dacă este procesată corespunzător. În plus, spre deosebire de turnurile existente, este foarte ușor de transportat în containere de 40 de picioare și este complet reciclabil . Se așteaptă ca turnurile din lemn să fie mai ieftine de fabricat decât conceptele de turnuri convenționale, în special cu înălțimi mari ale butucului.

Primul prototip al centralei electrice eoliene Hannover-Marienwerder a fost construit în octombrie 2012 și pus în funcțiune în decembrie 2012. Un sistem de tip Vensys 77 cu 1,5 MW este utilizat pe un turn din lemn înalt de 100 de metri de la Timbertower GmbH . Turnul de lemn este format din 28 de etaje și are un perete exterior octogonal stabil de aproximativ 30 cm grosime de perete din placaj. Aproximativ 1000 de copaci au fost doborâți pentru a produce acest turn (aproximativ 400 m³ de lemn = aproximativ 200 t). Casa mașinii și rotorul centralei eoliene cântăresc aproximativ 100 t pe turn. Aproximativ 70 de vârfuri de sârmă ies din peretele turnului pentru a devia fulgerele. Un film din PVC stabil la UV formează pielea exterioară de protecție a turnului.

fundație

Întărirea fundației unei turbine eoliene în caz de protecție
Trepiede de la turbine eoliene offshore în portul Bremerhaven

Turbina eoliană trebuie să aibă un nivel ridicat de stabilitate. Pe uscat, o fundație superficială este aleasă cel mai adesea din motive de cost . În cazul condițiilor neomogene ale solului, poate fi necesară înlocuirea solului înainte de construirea fundației pentru a îmbunătăți capacitatea portantă. Dacă există doar soluri foarte moi la nivelul fundației, grămezile sunt găurite sau împânzite în straturi mai stabile, iar capetele lor capace sunt împletite cu armătura fundației ( fundația grămezii sau fundația profundă ). Deoarece grămezile pot transfera forțe de compresiune și de tracțiune, fundațiile capului de grămadă sunt de obicei mai mici decât fundațiile de fundație superficială. Cu toate acestea, costurile semnificativ mai mari în comparație cu o fundație plană standard sunt negative.

Întrucât sistemele cu control de blocaj sunt expuse la sarcini semnificativ mai mari în timpul fazelor de furtună decât sistemele cu control al pasului, care își pot întoarce palele rotorului din vânt, bazele sistemelor controlate de blocaj trebuie să fie mai mari cu aceeași ieșire. Prin urmare, costurile pentru astfel de sisteme sunt cu până la 50% mai mari decât sistemele cu un mecanism de reglare a lamei.

Există diverse proceduri pentru înființarea centralelor în parcurile eoliene offshore . Grămezile de oțel goale sunt adesea introduse în pământ. Turbinele eoliene mici pot fi montate pe grămezi individuale ( monopile ), trei sau patru sunt comune pentru cele mai mari ( trepied / tripil sau sacou ). În loc de grămezi, se folosesc din ce în ce mai mult fundații de cupe , care sunt aduse de presiune negativă în loc de zgomot zgomotos. Fundația grea este o fundație plană cu o piesă prefabricată din beton.

Există concepte pentru turbinele eoliene cu corpuri plutitoare ancorate pe fundul mării, care diferă în principal în ceea ce privește modul în care este contracarat tocul . Unele prototipuri ale unor astfel de turbine eoliene plutitoare sunt deja testate (începând cu 2018). Pot fi instalate pe coastele mai abrupte, cum ar fi Coasta de Vest Americană sau Japonia, dar sunt mai scumpe.

Echipamente offshore

Turbine eoliene la parcul eolian offshore Barrow

La fel ca toate instalațiile offshore , turbinele eoliene în larg sunt expuse unui mare risc de coroziune datorită aerului de mare agresiv și sărat . Prin urmare, se iau măsuri de protecție suplimentare. Aceasta include utilizarea materialelor rezistente la apa de mare, îmbunătățirea protecției împotriva coroziunii , încapsularea completă a anumitor ansambluri și utilizarea caselor de mașini și a turnurilor echipate cu ventilație la suprapresiune .

La instalarea, înlocuirea componentelor și efectuarea întreținerii la fața locului, trebuie luate în considerare condițiile offshore. Sistemul este proiectat pentru viteze medii mai mari ale vântului (alte clase de vânt). B. face necesară o construcție corespunzătoare a rotorului și coordonarea acestuia cu generatorul. O altă problemă de localizare este vibrațiile pe care o turbină eoliană le poate excita de mare (valuri și curenți de apă). În condiții nefavorabile, acestea pot avea un efect de auto-întărire, astfel încât apariția lor trebuie luată în considerare și în proiectarea și gestionarea operațională.

În cazul în care, la fel ca în Germania, majoritatea parcurilor eoliene offshore nu sunt planificate lângă coastă, ci de obicei în zona economică exclusivă la o distanță relativ mare de coastă în ape adânci (a se vedea și Legea mării ), trebuie acordată o atenție specială acces la sisteme. Unele concepte prevăd, de asemenea , platformele elicopterelor . Transportul energiei electrice generate la punctul de alimentare de pe coastă necesită, de asemenea, măsuri speciale. Există linii de înaltă tensiune pe măsură ce sunt instalate cabluri submarine și, la distanțe mai mari de alimentare , se folosește în special transmisie de curent continuu de înaltă tensiune sub formă de sisteme HVDC offshore .

Reglementare și gestionare

Există diverse concepte pentru reglarea sistemelor, dintre care unele au un efect asupra proiectării sistemului și a componentelor sale. Disponibilitatea tehnică a turbinelor eoliene a fost în intervalul de 98% sau mai mult timp de aproximativ un deceniu (începând cu 2014).

Viteza de pornire și oprire a vântului

Caracteristică tipică a unei turbine eoliene

Turbinele eoliene sunt pornite de electronica de control la viteze promițătoare ale vântului (viteza vântului de pornire) și oprite din nou dacă vitezele vântului sunt prea mari (viteza vântului tăiat). Viteza vântului poate fi determinată de comanda prin anemometru sau derivată din viteza rotorului și puterea de ieșire.

Dacă viteza vântului este prea mică pentru o funcționare economică, sistemul este pus în regim de ralanti sau centrifugare. În cazul sistemelor cu control al pasului, lamele sunt întoarse în poziția velei, sistemele cu controlul blocajului în ansamblu (rotor cu nacelă) sunt scoase din vânt. O captură a rotorului ar pune mai mult stres pe rulmenți decât rotirea cu o ușoară mișcare. Generatorul sau invertorul sunt deconectate de la rețeaua electrică. Electronica de comandă și dispozitivele de acționare pentru reglarea palei rotorului și urmărirea direcției vântului își extrag apoi energia din rețea. O sursă de alimentare de urgență permite o oprire sigură (rotiți lamele în poziție cu pene sau frână) în cazul unei întreruperi de curent.

Când viteza vântului este de obicei 3-4 m / s ( forța vântului 2-3 Bft), comanda pornește turbina eoliană, deoarece numai atunci pot fi eliberate cantități semnificative de energie în rețeaua electrică. În funcționare normală, sistemul este apoi operat în conformitate cu conceptele de control al vitezei proiectate (a se vedea paragrafele următoare).

Gama de caracteristici tipice ale turbinelor eoliene
Viteza de pornire a vântului 2,5 - 4,5 m / s

Viteza proiectată a vântului (
relevantă doar pentru sistemele mai vechi, cu viteză fixă )
6 - 10 m / s
Viteza nominală a vântului 10 - 16 m / s
Viteza tăiată a vântului 20 - 34 m / s
Viteza de supraviețuire a vântului 50 - 70 m / s

Sistemele mai vechi au fost oprite brusc la viteze mari ale vântului pentru a evita deteriorarea cauzată de supraîncărcarea mecanică, care, cu toate acestea, a avut un impact negativ asupra siguranței rețelei electrice. Sistemele controlate de pitch au transformat lamele în poziția de navigație și au intrat în modul de centrifugare, sistemele controlate prin stand au fost scoase din vânt și setate de frână. Sistemele mai noi, pe de altă parte, sunt echipate cu mecanisme de control care îndepărtează treptat lamele din vânt când sunt oprite și permit astfel oprirea ușoară prin coborârea continuă a alimentării. Un alt avantaj al acestei reglementări este că atât timpul de oprire, cât și timpul de pornire sunt reduse, ceea ce crește randamentul electricității și stabilitatea rețelei. În plus, unii producători își echipează sistemele cu așa-numitele controale de furtună , care previn oprirea rapidă prin reducerea continuă a vitezei. În astfel de sisteme, deconectarea este necesară doar la viteze foarte mari ale vântului în intervalul de peste 30-35 m / s, care sunt foarte rare.

Evaluarea palei rotorului și a turnului unei turbine eoliene

În afară de vitezele vântului care sunt prea mari sau prea mici, alte motive pot duce la scoaterea unei turbine eoliene de pe rețea. Acestea includ:

  • Defecțiuni și defecte tehnice
  • Lucrări de întreținere și reparații la turbina eoliană sau în rețeaua de distribuție
  • Aruncând umbre
  • glazură
  • Capacitate inadecvată (temporară) a rețelei de distribuție .

Controlul vitezei

O turbină eoliană funcționează optim atunci când viteza rotorului este potrivită cu viteza vântului. Trebuie luată în considerare combinația conceptelor de control pentru rotor ( blocaj , blocaj activ sau pas) și generator (viteză constantă, în două trepte sau variabilă).

Concepte de control

În lama rotorului nereglabil, viteza nominală a vântului este utilizând o „reglare pasivă a blocajului” deasupra blocului limitează viteza. „Controlul stalpului” înseamnă că palele rotorului sunt acționate cu mult peste unghiul de atac pentru ridicarea maximă (unghiul de atac aprox. + 15 °) (vezi profilul aripii ). Datorită dezavantajelor sale majore, această „reglementare” nu mai este utilizată în centralele eoliene (WKA) cu o putere de peste 500 kW. Cu „controlul activ al blocajului” (palele reglabile ale rotorului), care nu mai este actualizat, a fost mai ușor să mențineți viteza constantă. Astăzi se folosește practic doar controlul activ al tonului. Aceasta înseamnă că palele rotorului sunt controlate numai în unghiul de atac de la zero la ridicarea maximă (unghiul de atac aprox. -5 ° până la + 15 °). Servomotoarele active modifică unghiul de atac al palei rotorului în funcție de viteza vântului și de sarcina generatorului. Generatorul aplică un contra-cuplu rotorului. Dacă există mai multe fluxuri în grilă, acesta încetinește mai mult.

  • WKA cu generatoare asincrone alimentate dublu sau unelte Dahlander sau unelte cu două trepte de viteză comută viteza posibilă a rotorului la turația dorită a generatorului.
  • Turbinele eoliene cu convertor DC generează, independent de viteză, „artificial” folosind tiristoare, un curent trifazat trifazat cu frecvență constantă. Cu controlul pitchului, nu se urmărește o viteză constantă, ci viteza optimă pentru o eficiență aerodinamică maximă.
  • WT-urile cu generatoare sincrone de rețea păstrează viteza de rotație cu controlul pitchului pentru a putea alimenta o frecvență constantă în rețea.
  • Turbinele eoliene cu angrenaje variabile (convertizoare de cuplu) mențin constantă viteza generatorului la diferite viteze ale rotorului și nu au nevoie de un convertor de putere.

Sisteme cu viteză variabilă controlate de pas

Sistem modern de viteză variabilă în timpul construcției. Mecanismul de reglare a palelor rotorului poate fi văzut foarte bine.

Sistemele cu viteză variabilă, controlate în ton, reprezintă stadiul tehnicii în construcția centralelor eoliene de astăzi. Acestea combină o serie de avantaje: Acestea includ:

  • viteza variabilă a rotorului, astfel încât rotorul să poată fi acționat întotdeauna la viteza optimă aerodinamic sub puterea nominală
  • sarcini mai mici pe transmisie datorită fluctuațiilor mai mici de cuplu, în special la niveluri de putere ridicate
  • emisii de zgomot mai mici în perioadele de vânt slab din cauza vitezei reduse ale rotorului
  • Fluctuații mai mici ale cuplului datorită posibilității de utilizare a rotorului ca volant în timpul rafalelor

Pe de altă parte, dezavantajul este nevoia de invertoare, inclusiv dezavantajele acestora, și complexitatea mai mare în comparație cu construcțiile mai simple.

Se face distincția între două moduri de funcționare: controlul vitezei în funcționarea sarcinii parțiale (controlul cuplului) și controlul vitezei în funcționarea la sarcină maximă (controlul pasului).

Controlul cuplului
În operațiunea de încărcare parțială, este important să maximizați performanța. În acest scop, unghiul lamei și viteza mare sunt optimizate. Viteza este aproximativ proporțională cu viteza vântului și este influențată de contra-cuplul de pe generator.
Reglarea pasului
Dacă puterea nominală este atinsă la viteza nominală a vântului, recolta se reduce prin rotirea frunzelor cu nasul în vânt. Aceasta se numește pitching . Cuplul generat aerodinamic este adaptat în medie la cuplul generatorului. Abaterile pe termen scurt datorate rafalelor pot fi absorbite de fluctuațiile vitezei rotorului, care în acest design este independentă de frecvența rețelei.

Aceste turbine eoliene nu au o frână de serviciu mecanic, dar sunt oprite atunci cand a trecut oprit prin intermediul pitch control și numai pentru lucrările de întreținere.

Sisteme sincrone de rețea cu control intern

Crearea timpurie a conceptului danez

Acest tip de sistem a devenit cunoscut sub numele de „Conceptul danez” și a fost utilizat până în anii 1990 în construcția de turbine eoliene până la o putere nominală de aproximativ 500 kilowați. Se compune dintr-un rotor cu trei pale cu lame de rotor nereglabile, a cărui viteză este cuplată la cea a generatorului într-un raport fix prin cutia de viteze. Generatorul funcționează sincron cu rețeaua electrică, astfel încât rotorul funcționează cu o viteză constantă. Prin urmare, unghiul de atac al lamelor crește odată cu viteza vântului și odată cu ridicarea. O proporție din ce în ce mai mare a ridicării devine efectivă ca propulsie, astfel încât cuplul și puterea cresc aproximativ pătratic cu viteza vântului. Stall controlează acum înseamnă că sistemele au fost proiectate astfel încât înainte de a se atinge cuplul maxim admis, unghiul de atac devine atât de mare încât curgerea se oprește , adică un stand are loc. Cu toate acestea, acest lucru a adus cu sine mult zgomot.

Prin utilizarea comutatorului Dahlander de pe generator, două viteze pot fi operate la un raport de 1: 2 pentru a acoperi sarcina parțială și gama de sarcină completă.

Acest tip de sistem este în mare parte responsabil pentru reputația proastă a turbinei eoliene în ceea ce privește compatibilitatea rețelei. Este posibilă menținerea constantă a vitezei rotorului într-un interval de toleranță. Rafalele de vânt pot provoca vârfuri de alimentare pe termen scurt, care duc la fluctuații de tensiune, armonici de tensiune și curent în rețeaua electrică. Acest neajuns ar putea fi remediat de sistemele cu viteză variabilă cu un invertor . Multe dintre aceste sisteme au o frână mecanică de serviciu, o frână cu disc mare între cutia de viteze și generator, care este utilizată în caz de supratensiune pentru a aduce rotorul înapoi la viteza nominală. Din motive de siguranță, este de obicei instalată o frână aerodinamică, adesea așa-numita frână cu vârf de lamă. Dacă rotorul depășește turațiile, capătul lamei rotorului este scos din lamă de către forța centrifugă pe un arbore elicoidal și este poziționat transversal la flux, provocând un blocaj.

Fără reglarea unghiului pânzei, aceste sisteme nu au fost deseori capabile să pornească independent atunci când a fost puțin vânt. Prin urmare, când viteza vântului a fost insuficientă, generatorul a fost folosit pe scurt ca motor pentru a seta rotorul în rotație.

Sisteme sincrone de rețea cu control activ al casei

Turbinele eoliene cu control activ al standului sunt o încercare de a transfera conceptul de control al standului și funcționarea sincronă a rețelei fără redresoare și invertoare costisitoare la sisteme mai mari până la gama de megawați. În aceste sisteme, standul de pe palele rotorului poate fi, de asemenea, controlat prin ajustarea lamelor. Fluctuațiile în vânt (rafale) pot fi compensate mai bine decât cu controlul pasiv al blocajului. Reglarea lamei funcționează opus controlului pitch și mărește unghiul de atac până când ajunge la un stand. În caz de furtună, frunzele pot fi rotite cu marginea de ieșire înainte. Apoi, sistemul nu trebuie să fie rotit din vânt.

uz propriu

Pentru control și reglare, centralele eoliene necesită energie electrică, așa-numita cerere proprie a așa-numitei centrale . În cazul centralelor eoliene, această cerință proprie este cuprinsă între 0,35-0,5% din energia electrică produsă. Cu două centrale Enercon E-40 / 5,40 de 500 kW construite în Eberschwang , cu o producție anuală combinată de aproximativ 1,45 milioane  kWh, s-a determinat un total de 8000 kWh, ceea ce corespunde cu aproximativ 0,55%. O centrală termică convențională , pe de altă parte, are o cerință internă de aproximativ 5% la puterea nominală.

Durata de viață și reciclare

În mod tradițional, majoritatea turbinelor eoliene sunt proiectate pentru o durată de viață de 20 de ani. Aceasta corespunde standardelor stabilite de IEC și DIBt ca limită inferioară pentru certificarea turbinelor eoliene. Cu toate acestea, având în vedere experiența cu sistemele existente, o durată de viață de 30 de ani este mai realistă. O serie de noi sisteme sunt acum proiectate și certificate de 25 de ani; În 2014, Enercon a anunțat o nouă platformă de produse cu o durată de viață certificată de 30 de ani.

Cu repowering , sistemele vechi sunt înlocuite cu sisteme noi mai mari și moderne. Ca rezultat al progresului tehnic, noile sisteme sunt mai silențioase și mai eficiente, în același timp permit producții mai ridicate, cu costuri de întreținere și reducere a peisajului specifice reduse, prin câteva sisteme mari în loc de un număr mare de sisteme mici. Repowering-ul are de obicei sens numai după o perioadă de funcționare de aproximativ 20 de ani, dar în cazuri individuale chiar considerabil mai devreme.

Centralele eoliene pot continua să funcționeze pe durata de viață de proiectare certificată inițial, cu condiția ca dovada siguranței operaționale să poată fi furnizată de experți independenți. În Germania, criteriile care trebuie îndeplinite de operator pentru aceasta sunt stabilite în „Ghidul pentru continuarea funcționării turbinelor eoliene”. Modernizarea turbinei este oferită de mai mulți producători pentru a simplifica funcționarea tehnică continuă a instalațiilor sau pentru a le permite în primul rând. Extinderea duratei de funcționare - atât durata de viață proiectată, cât și funcționarea continuă dincolo de durata de viață planificată inițial - este văzută ca având un mare potențial pentru reducerea costurilor de producere a energiei eoliene ale energiei eoliene.

Agenția Federală de Mediu Germania a examinat într-un studiu dacă rezervele care urmează să fie formate de companiile eoliene pentru demontare și dacă capacitățile de reciclare sunt suficiente și a ajuns la concluzia că nu există suficientă capacitate de reciclare, în special pentru cele până la 70.000 de tone de compozite de fibre așteptate pe an, în timp ce componentele precum betonul, oțelul și alte metale nu au fost o problemă. Pentru anul 2038, studiul a prognozat un decalaj în dezmembrarea finanțării de peste 300 de milioane de euro.

Impact asupra mediului

La fel ca alte structuri și sisteme pentru generarea de energie, turbinele eoliene interacționează cu mediul. Acestea includ efecte asupra lumii animale , a plantelor , a emisiilor sonore , a umbrelor și a influențării aspectului peisajului . În general, energia eoliană este privită de asociațiile de conservare a naturii ca fiind cea mai eficientă din punct de vedere spațial și cea mai eficientă din punct de vedere energetic, de generare a energiei regenerative, iar extinderea sa ulterioară este binevenită. Cu toate acestea, atunci când se extinde generarea de energie eoliană, trebuie să se asigure că riscul pentru speciile de păsări și lilieci deja amenințate nu va mai crește.

Consumul de teren

Consumul de teren al turbinelor eoliene este relativ scăzută, etanșarea suprafeței este foarte mică în comparație cu alte regenerative precum și tipuri de generare fosile. Majoritatea turbinelor eoliene instalate astăzi sunt situate pe zone agricole care pot fi utilizate în continuare fără aproape nici o restricție. Aproximativ 99% din suprafața utilizată de un parc eolian este încă disponibilă pentru cultivarea arabilă etc. Doar zona de picioare a turbinei eoliene și o cale de acces pentru asamblare și întreținere sunt necesare direct. Pentru o centrală eoliană actuală de trei megawați, o zonă pavată dar nesigilată de aproximativ 2.500 m² trebuie să rămână liberă și accesibilă pentru întreținere. În plus, unele utilizări alternative ale terenului sunt excluse într-o anumită zonă. BImSchG nu necesită o distanță de metru, ci o distanță sonoră: pe timp de noapte, nu se poate atinge mai mult de 40 dB (A) pe următorul perete ocupat al casei. Aceasta permite (desemnarea unor noi zone rezidențiale și industriale) sunt afectate în mod negativ de o turbină eoliană, dezvoltarea municipale, astfel cum a aprobat plante grandfathered bucura.

Un sistem de 3 MW are o suprafață de fundare de aproximativ 300 m². Cu o capacitate energetică standard anuală de aproximativ 6,4 milioane kWh, rezultă o producție anuală de aproximativ 21 MWh / m² de suprafață de fundație. Aceasta depășește valoarea unei centrale electrice de cărbune tare de 750 MW cu 4000 de ore de încărcare completă, care, ținând cont de dependințele și depozitarea cărbunelui (dar fără zone miniere), atinge valori de 15-20 MWh / m². Odată cu creșterea dimensiunii instalației, necesarul relativ de spațiu al centralelor eoliene devine mai mic.

În Germania, această problemă este abordată cu un plan de utilizare a terenurilor și în Austria cu un plan de utilizare a terenurilor , astfel încât să se evite o „creștere sălbatică” a plantelor individuale. Dacă așa-numitele zone prioritare pentru energia eoliană au fost specificate într-un plan de zonare, nu este permisă ridicarea într-o altă locație din municipiu sau district.

În Germania, nevoia de suprafețe forestiere crește atunci când se caută noi locații pentru utilizarea energiei eoliene. Până la sfârșitul anului 2019, în pădurile din Germania au fost instalate 2.020 de turbine eoliene. Aceasta corespunde la 7% din stocul total al sistemului sau la 10% din puterea nominală a turbinelor eoliene instalate în Germania. În medie, se pretinde o suprafață de pădure curățată permanent de 0,47 ha pentru fiecare sistem. În timpul fazei de construcție, este necesară, de asemenea, o zonă forestieră defrișată în medie de 0,40 hectare pe sistem. De regulă, ca înlocuire a suprafețelor convertite, împădurirea inițială trebuie efectuată pe o zonă de compensare adecvată într-un raport de cel puțin 1: 1. Cu toate acestea, extinderea energiei eoliene poate crea și noi habitate, de exemplu prin măsuri compensatorii adecvate. Un exemplu este înlocuirea monoculturilor din pădure cu culturi mixte. Recifele artificiale pot apărea din energia eoliană pe mare.

Erupție la păsări și lilieci

În legătură cu apariția unor specii de păsări mari deosebit de afectate, cum ar fi zmeul roșu , vulturul cu coadă albă , șoricelul lui Montagu , bufnița vulturului și barza neagră , energia eoliană pune probleme. Pentru a preveni coliziunea păsărilor și a liliecilor cu turbinele eoliene, este crucial să se includă cerințele ecologice ale speciilor de animale în cauză atunci când se alege o locație. Pentru a reduce riscul de coliziune, sunt utile monitorizarea și, dacă este necesar, oprirea în anumite momente sau alte măsuri de control.

Păsări

Zmeu roșu mort sub o turbină eoliană
Europa

Încă de la începutul anilor 1980, au avut loc discuții la instalația de testare germană Growian cu privire la dacă mai multe păsări au fost afectate de aripile rotative. Deși este incontestabil că păsările sunt ucise de turbine eoliene, amploarea loviturii păsărilor este controversată.

Între 2000 și 2006, un total de 732 vulturi grifoni au fost găsiți morți în 140 de parcuri eoliene din nordul Spaniei cu 4083 turbine eoliene . A fost dificil să se determine responsabilitatea directă a parcurilor eoliene. Astfel, riscul anual suplimentar de deces pentru vulturii grifoni care se reproduc în vecinătatea (raza de 15 km) a parcurilor eoliene a fost de aproximativ 1,5%.

Eficiența sistemelor de avertizare a fost evaluată în Elveția. Un sistem de lilieci cu microfoane cu ultrasunete a recunoscut animalele bine, spre deosebire de sistemul optic pentru păsări cu 70% alarme false, de asemenea, provenite de la insecte. Păsările sunt avertizate acustic că oprirea turbinei ar fi prea lentă în ambele sisteme.

În 2016, a fost publicat studiul PROGRESS Determinarea ratelor de coliziune a păsărilor (rapitoare) și crearea bazelor legate de planificare pentru prognosticul și evaluarea riscului de coliziune de la turbinele eoliene . Pentru prima dată în Germania, și anume în zonele joase din nordul Germaniei, a fost efectuat un studiu cantitativ la scară largă a ratelor de coliziune a păsărilor pe turbine eoliene cu înregistrare paralelă a activității de zbor prin observații vizuale. Studiul a arătat că pentru majoritatea speciilor examinate nu a existat nici o amenințare pentru populație, dar pentru unele specii creșterea bruscă a numărului de turbine eoliene din Germania poate avea deja un impact negativ asupra populațiilor de păsări din cauza mortalității legate de coliziune. Scăderea puternică a populației regionale în populația de vânătoare este atribuită în parte utilizării energiei eoliene, nu a fost evident un risc al stocului. Dacă utilizarea energiei eoliene continuă să se extindă, populațiile altor specii pot de asemenea să scadă. Studiul solicită studii ulterioare ale populației pentru a investiga mai detaliat efectele coliziunilor păsărilor cu turbinele eoliene și pentru măsuri de evitare a conflictelor de coliziune pentru a sprijini populațiile speciilor de păsări afectate.

O comparație a dezvoltării populației zmeului roșu efectuată în 2019 de către asociația umbrelă a avifauniștilor germani din 2005 până în 2014 cu densitatea turbinelor eoliene din 2015 arată diferențe regionale. Au existat creșteri semnificative ale stocurilor în sud-vestul și vestul Germaniei numai în zonele în care până acum nu existau turbine eoliene. Scăderi semnificative ale inventarului au avut loc în districtele cu o densitate mare de turbine eoliene, cum ar fi Saxonia-Anhalt și Westfalia de Est. În medie, a existat o corelație negativă foarte semnificativă între schimbarea populației de zmeu roșu și densitatea turbinelor eoliene la nivel de district. Pe măsură ce densitatea turbinelor eoliene crește, numărul zmeilor roșii scade.

Un studiu de 11 ani realizat de Institutul Norvegian pentru Cercetarea Naturii, efectuat pe insula Smøla, a constatat că numărul păsărilor ucise a fost redus cu 72% după ce una dintre cele trei pale rotore albe a fost vopsită în negru. Păsările mari și păsările de pradă, în special vulturii și vulturii, au profitat cel mai mult de acest lucru. Păsările nu văd cu greu palele rotorului, de culoare albă pură, datorită efectelor de mișcare . Lamele rotorului negru cu zăbrele atenuează semnificativ această problemă.

America de Nord

Într-o meta-analiză din 2013 a sutelor de studii, s-a estimat că turbinele eoliene reprezintă mai puțin o amenințare pentru viața păsărilor în Statele Unite decât alte forme de energie. S-a estimat că turbinele eoliene sunt responsabile pentru aproximativ 0,27 păsări ucise pe GWh de energie electrică din cauza loviturilor de păsări , în timp ce centralele electrice pe cărbune, printre altele provoacă o pierdere de aproape 20 de ori mai mare de păsări prin minerit și emisii poluante de 5,2 păsări pe GWh. Un studiu realizat în Canada estimează numărul de păsări ucise anual de turbine eoliene la aproximativ 20.000 - 28.300, în timp ce în Canada un total de 270 de milioane de păsări sunt ucise de activitățile umane, 200 de milioane de pisici și 25 de milioane de coliziuni cu clădirile.

Potrivit unui studiu publicat în revista Nature , numărul păsărilor ucise de turbine eoliene în SUA este considerat, în general, ca fiind neglijabil. Turbinele eoliene ar ucide doar câteva mii de păsări. Cu toate acestea, există un risc semnificativ pentru unele populații de păsări de pradă din zonele de tranzit critice . În timp ce se află în SUA în locații care au fost utilizate foarte devreme, cum ar fi De exemplu, dacă a existat un risc relativ ridicat de coliziune a păsărilor cu turbinele eoliene la pasul Altamont (de exemplu datorită construcției în regiuni cu un număr mare de păsări și a utilizării unor sisteme rotative mici, foarte rapide), cazurile de lovituri de păsări la parcurile eoliene mai noi au scăzut semnificativ, potrivit unui studiu de revizuire publicat în 2015 . Acolo, decesele sunt date de la 0,02 la 7,36 păsări pe unitate și an, cu 20,53 păsări citate ca valoare extremă. Păsările de pradă erau mai amenințate decât alte specii.

Lilieci

Liliecii se pot prăbuși și pe turbine eoliene. Acest lucru a fost observat pentru prima dată în SUA și Australia. Ulterior, au urmat investigații în Europa pentru a determina domeniul de aplicare și contextul. Trei proiecte la nivel național investighează reducerea riscului de coliziune a liliecilor pe turbine eoliene terestre (Renebat I-III). Scopul proiectului de cercetare Renebat I a fost validarea metodelor de cercetare existente pentru apariția liliecilor pe turbine eoliene. Scopul Renebat II a fost dezvoltarea în continuare a metodelor și testarea algoritmilor de operare prietenoși cu liliecii. Scopul Renebat III este de a reduce cantitatea de date necesare pentru a determina riscul lovirii liliecilor. Autorii unui alt studiu estimează că în Germania peste 250.000 de lilieci ar putea fi uciși de turbine eoliene în fiecare an dacă nu se iau măsuri preventive, cum ar fi modurile de operare adaptate.

Toate speciile din genul liliecilor (Microchiroptera) sunt specii special protejate în conformitate cu Legea federală pentru conservarea naturii . Acestea sunt așa-numitele specii Anexa IV din Directivei Fauna-Flora-Habitat . În ceea ce privește periclitarea speciilor de lilieci de către turbinele eoliene, este deosebit de important dacă zonele afectate sunt zone preferate de vânătoare sau dacă rutele principale de zbor le traversează.

În Germania, a fost găsit până în aprilie 2013. 17 specii de lilieci au avut loc la plantă, în special noctule ca Pipistrelle și pipistrelle comune . Mai izbitoare sunt speciile victime pe cale de dispariție , Serotina , noctula mai mică , pipistrela soprană , liliacul nordic și liliacul parțial . Ceea ce au în comun toate speciile este că vânează și în aer liber și la înălțimi mari. În plus, coliziuni par să apară mai frecvent în timpul migrației dintre liliacul noctule și liliecii cu piele aspră între cocoșele de iarnă și de vară. Faza de explorare și roire care are loc după închiderea creșei joacă, de asemenea, un rol, în urma căreia pipistrelul ar putea avea accidente la turbine eoliene mai des. Unele locații, de exemplu în sau în apropierea pădurii, sunt considerate a fi deosebit de eficiente. În perioada de migrație din august și septembrie, există mai multe coliziuni, iar anumite condiții meteorologice - temperatura, viteza vântului - favorizează și liliacul.

Strategiile pentru evitarea coliziunilor cu liliecii includ evitarea locațiilor deosebit de periculoase și oprirea sistemelor în anumite perioade ale anului și noaptea la viteze reduse ale vântului atunci când activitatea liliecilor este ridicată. Prin urmare, prin creșterea vitezei de pornire, accidentele de lilieci pot fi reduse drastic, cu doar o mică pierdere de venit pentru operator. Investigațiile din 2008 au arătat că nu este necesar un contact direct între liliac și turbina eoliană ca cauză de deces, ci că multe animale suferă de barotraumatism , care este declanșat de diferențele de presiune, în special la capetele palelor rotorului. Turbinele eoliene sunt deosebit de periculoase pentru liliecii femele și tineri.

Un proiect de cercetare pe coasta baltică a Letoniei a constatat că liliecii sunt probabil atrași de luminile care clipesc roșu noaptea pe turbine eoliene. Prin urmare, autorii propun o iluminare adaptată nevoilor .

Un studiu britanic din 2010 sugerează că griul deschis pe care sunt vopsite de obicei turbinele eoliene atrage insectele zburătoare, în timp ce alte culori sunt mai puțin atractive. Deoarece activitatea ridicată a insectelor atrage insectivorii precum păsările sau liliecii, păsările și liliecii ar putea fi protejați cu un strat diferit de vopsea.

Moartea insectelor

Un studiu realizat de DLR din 2017 până în 2018 a ajuns la concluzia că turbinele eoliene ar putea fi o cauză a morții insectelor în Germania. Raportul subliniază că, din lipsa cercetărilor, nu se poate face nicio declarație cu privire la proporția turbinelor eoliene în declinul insectelor, pe lângă alte cauze, cum ar fi utilizarea insecticidelor și erbicidelor , monoculturilor, traficului, contaminării, climatului schimbarea și urbanizarea și care sunt principalele cauze. Cu toate acestea, s-a constatat că turbinele eoliene sunt responsabile pentru pierderea a peste o mie de tone de insecte zburătoare în fiecare an . Cercetătorii au acordat o importanță deosebită afirmației că, dacă populația de insecte se va recupera de orice fel, fermele eoliene germane ar avea un impact semnificativ negativ asupra acestei recuperări. Deci z. Dacă, de exemplu, populația de insecte zburătoare își revine la densitatea insectelor pe metru cub de aer în 2003, distrugerea insectelor de către parcurile eoliene va crește, de asemenea, la peste 3500 de tone pe an, conform estimărilor lor.

Pe fondul acestor rezultate, cercetătorii solicită cercetări suplimentare în acest domeniu și dezvoltarea imediată a măsurilor de contracarare pentru turbinele eoliene și punerea lor în aplicare.

Entomologii apreciază inconsecvent calculele DLR. Lars Krogmann de la Muzeul de Stat de Istorie Naturală din Stuttgart observă că grupurile de insecte înregistrate de Listele Roșii apar cu greu la astfel de altitudini și că consecințele pierderii habitatului , ale monoculturilor și ale fertilizării excesive sunt „mult mai concludente și relativ clar documentate”. Thomas Schmitt, director la Institutul Entomologic German Senckenberg , sugerează (ca și studiul în sine) utilizarea metodelor genetice pentru identificarea speciilor în cauză. Profesorul Johannes Steidle, ecolog animal la Universitatea din Hohenheim , avertizează și asupra neglijării aspectului pierderii habitatului: „Factorul decisiv pentru dimensiunea populațiilor de insecte este mai puțin dacă animalele mor undeva, ci mai degrabă dacă găsesc habitatul potrivit pentru a se reproduce. "

Deoarece insectele evită marea liberă, moartea insectelor apare rar cu forța eoliană din larg.

Efecte asupra climatului local

Rotoarele rotative ale turbinelor eoliene amestecă straturi de aer superioare și inferioare. Acest lucru crește temperatura solului pe partea sub vânt a unui parc eolian pe timp de noapte și dimineața. Această încălzire este limitată la zona din jurul parcului eolian în câțiva kilometri. În timpul zilei, solul încălzit de soare generează termice, astfel încât straturile inferioare ale aerului se amestecă fără ajutorul turbinelor eoliene. Creșterea temperaturii solului cauzată de centralele eoliene este de aproximativ zece ori mai mare decât cea a parcurilor solare cu aceeași putere electrică.

S-a propus instalarea unor parcuri eoliene offshore foarte mari, distanțate până la 100 km de coastă, pentru a le proteja de cicloni . În plus față de viteza vântului, înălțimea valurilor de furtună ar scădea, de asemenea.

Efecte în locații din mare

Turbine eoliene de pe coasta galeză

Parcurile eoliene offshore sunt planificate și construite în Europa pentru a putea folosi vânturile considerabil mai puternice pe mare . Germania , Danemarca , Suedia și Marea Britanie au înființat deja numeroase parcuri eoliene nearshore.

Posibile coliziuni cu nave care se abat de la cursul preconizat și afectarea ecologiei marine sunt dezavantajoase. Efectele parcurilor eoliene offshore asupra mamiferelor marine, cum ar fi delfinii și porpoizele, sunt incerte. Preocupările de conservare sunt luate în considerare la planificarea amplasării parcurilor. Conexiunile prin cablu de la fermele eoliene offshore la terenul din Marea Nordului duc adesea prin Marea Wadden , care în Germania este aproape complet desemnată drept rezervație a biosferei și parc național (lege importantă aici: reglementarea intervenției ).

Efectele utilizării pe scară largă a energiei eoliene offshore asupra ecologiei marine fac în prezent obiectul cercetării; Rezultatele obținute până în prezent indică faptul că fermele eoliene offshore tind să provoace mai puțină poluare a mediului decât plantele de pe uscat.

În timpul unei investigații a parcului eolian offshore Egmond aan Zee , oamenii de știință olandezi au ajuns la concluzia că parcul eolian finalizat a avut un efect în mare măsură pozitiv asupra vieții sălbatice . Animalele marine ar putea găsi locuri de odihnă și protecție între fundațiile și suporturile turbinelor eoliene; biodiversitatea în cadrul parcului eolian este mai mare decât în Marea Nordului. Deși unele păsări care vânează prin vedere ar evita parcul eolian, alte specii de păsări nu s-au simțit deranjate de parcul eolian. Pe de altă parte, au existat efecte negative în timpul construcției. Cu toate acestea, ciocănirea zgomotoasă a grămezilor cedează din ce în ce mai mult la aspirația fundațiilor cupei .

Utilizarea materialelor și a echilibrului energetic

Utilizarea resurselor

Pe lângă un număr mare de alte materii prime, cum ar fi De exemplu, cupru pentru sistemul electric sau plastic armat cu fibre (GRP sau CFRP) pentru paletele rotorului, turbinele eoliene sunt în mare parte din beton și oțel. Se consideră că utilizarea resurselor în utilizarea energiei eoliene a fost bine investigată de un număr mare de studii și analize pe durata de viață (a se vedea, de asemenea, tabelul de timp de recuperare a energiei). Un rezumat sistematic pentru infrastructura germană existentă, în care a fost examinată și energia eoliană, a fost publicat de Institutul Wuppertal pentru climă, mediu, energie 2011 în studiul „ Inventarul materialelor și fluxurile de materiale în infrastructuri”.

Potrivit acestui fapt, inventarul de materiale al turbinelor eoliene din Germania în 2009 a fost de aproximativ 14,5 milioane de tone, betonul reprezentând cota leului cu aproximativ 9,9 milioane de tone. A urmat oțelul cu 3,6 milioane t, GRP cu 0,37 milioane t și fonta cu 0,36 milioane t. Ratele de reciclare presupuse pentru turbine complete variază între 80% și 100%. Comparativ cu alte tipuri de centrale electrice, utilizarea metalelor cu consum intensiv de energie în producția de turbine eoliene este cu 28,5% peste medie. De exemplu, stocul de materiale în centralele electrice germane pe cărbune a fost de 17,0 milioane de tone, din care 14,5 milioane de tone au fost reprezentate de beton. Cu toate acestea, în această comparație nu sunt luate în considerare necesitățile de combustibil fosil ale centralelor termice.

Metalele sunt adesea reciclate foarte bine datorită prețului ridicat și, după ce au fost topite, oțelul poate fi refolosit chiar și fără pierderi de calitate. Betonul este mărunțit și folosit, printre altele, ca material de umplutură în construcția de drumuri. Reciclarea plasticului armat cu fibre este mai dificilă. Este utilizat în principal termic, fiind utilizat ca combustibil substitut în industria cimentului.

Reciclarea turbinelor eoliene este o obligație legală pentru proprietari și ar trebui să fie garantată prin rezerve obligatorii. Într-un studiu amplu din 2019 , Agenția Federală de Mediu din Germania a ajuns la concluzia că Germania nu era pregătită în mod adecvat pentru dezmembrarea crescută din 2021. Pentru anul 2038, a prognozat un decalaj de finanțare de 300 de milioane de euro.

Timp de recuperare a energiei

Timpul de recuperare a energiei (timpul de amortizare energetică) descrie timpul care trece înainte ca o centrală să genereze câtă energie a fost necesară pentru producția, transportul, construcția, exploatarea sa etc. Timpul de recuperare a energiei pentru turbinele eoliene este de aproximativ trei până la șapte luni și, chiar și conform estimărilor conservatoare, este cu mult sub un an. Energia electrică produsă este de obicei comparată cu energia primară economisită . Un kWh de energie electrică este de aproximativ trei ori mai valoros decât un kWh de energie termică , deoarece eficiența de conversie este în jur de 0,3 până la 0,4. Energia termică se poate datora eficienței de conversie de la 0,8 la 0,9, deoarece energia primară este echivalentă. Din punct de vedere energetic, pot fi amortizate numai centralele electrice, sursele regenerabile de energie folosind ca combustibili fosili centralele electrice utilizate consumă constant resurse de energie neregenerabile.

În timp ce investigațiile inițiale din zilele pionierilor de utilizare a energiei eoliene (anii 1970 și începutul anilor 1980), bazate pe sisteme de testare imature cu doar câteva ore de funcționare, au condus cu siguranță la concluzia că amortizarea energetică este cu greu posibilă, numeroase studii de la sfârșitul anilor 1980 până în prezentul pe care sistemele de maturi din zilele noastre îl amortizează energic în câteva luni. Există, totuși, anumite diferențe în rezultatele diferitelor studii. Acest lucru se datorează, pe de o parte, randamentelor energetice ale turbinelor eoliene, care depind foarte mult de locație, și, pe de altă parte, ciclului de viață luat în considerare. În plus, metodele contabile diferă adesea. La fel a fost și z. B. în studiile vechi a avut în vedere doar fabricarea sistemului. Pe de altă parte, în analizele moderne ale ciclului de viață , se adaugă energia necesară pentru transport, întreținere pe toată durata de viață și demontare.

În literatură, informațiile despre factorul de recoltare fluctuează între un factor de 20 și 50. Factorul de recoltare rezultă din timpul de funcționare al sistemului împărțit la timpul de amortizare energetică. Ardente și colab. au determinat în munca lor pentru un parc eolian italian un factor primar de recoltă ponderat din punct de vedere energetic de 40-80 și au declarat că, chiar și în cele mai proaste condiții, timpul de recuperare a energiei este mai mic de un an. Din aceste valori, ei concluzionează că parcurile eoliene - comparate și cu alte energii regenerative - se numără printre cele mai ecologice forme de generare a energiei. Un articol de revizuire sistematică publicat în 2017 în revista de specialitate Renewable Energy , care a evaluat 17 studii publicate începând din 2000, a ajuns la concluzia că timpul de recuperare a energiei a turbinelor eoliene este în mare parte mai mic de un an. Pentru instalațiile terestre, timpul de recuperare a energiei a fost între 3,1 și 12 luni, în medie 6,8 luni, pentru plantele offshore 4,7 și 11,1 luni, cu o medie de 7,8 luni.

Hau oferă date detaliate pentru un sistem cu o putere nominală de 1 MW și un diametru al rotorului de 53 m. Fabricarea unui astfel de sistem necesită, prin urmare, un aport de energie primară de aproximativ 2 milioane kWh, aproximativ 1,6 milioane kWh fiind folosiți pentru producția de oțel. Capacitatea energetică standard anuală a acestui sistem este de 2,4 milioane kWh electric , corespunzând 6,85 milioane kWh de energie primară . Prin urmare, timpul de amortizare energetic este de 3,4 luni, factorul de recoltare pentru un timp de funcționare de 20 de ani este de 70.

Exemple de timp de recuperare a energiei pentru turbinele eoliene
Tip Timp de recuperare a energiei
Parc eolian offshore 2010; Înregistrare de 200 MW (40 ×  REpower 5M ) a întregului ciclu de viață, inclusiv conexiunea la rețea 5 luni
Turbină eoliană Enercon E-66; 1500 kW, diametrul rotorului de 66 m; Producție de analize mixte, asamblare și demontare, întreținere 3,7-6,1 luni
Turbină eoliană Gamesa G80 / 2MW cu 2000 kW, diametrul rotorului de 80 m și turnul de 70 m; ciclu complet de viață 0,58 ani (aproximativ 7 luni)
Turbină eoliană Enercon E-82 E2 cu 2300 kW, 82 m diametru rotor și 97 m turn de beton; ciclu complet de viață 4,7-6,8 luni
Turbină eoliană Enercon E-82 E2 cu 2300 kW, 82 m diametru rotor și 107 m turn hibrid; ciclu complet de viață 4,4-8 luni
Centrală eoliană 2 MW, diametru rotor 90 m; (Transmisie); Producție, exploatare și demontare 7,2 luni
Centrală eoliană de 1,8 MW, diametrul rotorului de 70 m; (Gearless); Producție, exploatare și demontare 7,2 luni
Centrală eoliană de 2 MW, diametrul rotorului de 78 m, fabricare, exploatare și reciclare 5,2 luni
Centrală eoliană de 2 MW, diametrul rotorului de 80 m, fabricare, exploatare și reciclare 6,4 luni

Utilizarea magneților de pământuri rare

Conform estimărilor din 2011, generatoarele sincrone cu magneți permanenți din neodim-fier-bor sunt folosiți în aproximativ o șesime din turbinele eoliene . De asemenea, poate fi adăugat disproziu . Elementele neodim și disproziu se numără printre așa-numitele pământuri rare , care, în funcție de studiu și de an, se ridică la 60% (2019) până la 90% (2011) sau 97% (2013) în China, cu impact considerabil asupra mediului iar sănătatea rezidenților este demontată și procesată. În 2012, aproximativ 5% din magneții din lume neodim-fier-bor erau folosiți în turbine eoliene.

În 2018, generatoarele cu magneți permanenți au fost utilizate în aproape toate centralele eoliene offshore din Europa și în aproximativ 76% din centralele din întreaga lume. Acestea permit o densitate ridicată a puterii și dimensiuni reduse, cu eficiență ridicată la orice viteză. Pe de altă parte, în turbinele eoliene de pe uscat, pot fi folosite și alternative care folosesc mai puțin sau deloc pământuri rare.

Alternativele potențiale la generatoarele cu magneți permanenți sunt generatoarele sincrone multipolare și generatoarele cu inducție în cușcă de veveriță . O altă opțiune este utilizarea generatoarelor de acționare hibridă , care utilizează un magnet permanent mai mic decât în ​​sistemele standard. Acest lucru ar putea duce la o reducere a utilizării neodimului, praseodimului și disproziului cu până la două treimi pe turbină. În viitor, generatoarele bazate pe supraconductori, așa cum au fost testate în proiectul EU EcoSwing , ar putea reprezenta o alternativă.

Unii producători de turbine eoliene, cum ar fi Senvion și Enercon, subliniază în mod expres că nu este utilizat neodim în generatoarele lor. După creșterea prețurilor în 2011, alți producători, cum ar fi Vestas și General Electric , care anterior foloseau magneți de pământuri rare în sistemele lor , s-au întors la generatoare asincrone alimentate dublu în multe dintre sistemele lor . În 2013, ca parte a creșterii producției, Vestas a prezentat, de asemenea, noi tipuri de sisteme care utilizează generatoare asincrone (fără neodim) cu convertoare complete. Magneții permanenți sunt încă folosiți pentru atașarea la turnul de oțel. Pentru a reduce proporția de disproziu din generatoare la sub 1%, z. B. Energia eoliană Siemens la o răcire specială.

În 2007, în jur de 62.000 de tone de neodim erau în circulație, din care aproximativ 10.000 de tone erau instalate în turbine eoliene. Magneții utilizați au o durată de viață lungă și sunt ușor de reciclat datorită dimensiunii lor. În timp ce recuperarea din produse în care neodimul este distribuit în bucăți mici și foarte diluate, cum ar fi computerele, telefoanele mobile și sistemele audio, este problematică.

Riscuri de accident

Utilizarea energiei eoliene este o tehnologie foarte sigură, atât în ​​ceea ce privește frecvența apariției, cât și gravitatea accidentelor , în special în comparație cu alte tipuri de generare de energie. Accidentele apar și la turbinele eoliene, dar din moment ce acestea sunt în mare parte departe de așezări și accidentele apar în principal în timpul fazelor furtunilor, în afară de accidentele de muncă din timpul instalării și întreținerii, de obicei nu există vătămări personale. Pe lângă loviturile de trăsnet și lamele rotorilor defecte, contactele turnului în rafale extreme sunt motive pentru accidente. Un sistem se poate răsturna sau părți ale palei rotorului se pot pierde. În Europa Centrală, aproximativ 40.000 de turbine eoliene instalate au înregistrat până în prezent aproximativ 15 pale sparte (la începutul anului 2014). Efectele accidentelor sunt limitate și numai locale, de exemplu, vegetația din jur poate fi deteriorată prin ruperea părților lamei rotorului.

Sistemele pot, de asemenea, să ia foc, deși focurile pot fi combătute de obicei numai de către pompierii din zona turnului inferior. Un sistem de protecție împotriva incendiilor este acum instalat standard în multe sisteme pentru a putea combate incendiile din mecanică și electronică. Ca urmare a incendiilor, substanțele pot fi eliberate local, așa cum este posibil și cu alte tehnologii energetice. Pentru a evita poluarea mediului din cauza scurgerilor de ulei , turbinele eoliene cu angrenaje lubrifiate cu ulei sunt echipate cu tăvi colectoare. În mod obișnuit, vânturile mai puternice predomină în locații, care pot aprinde incendiile rezultate. Din cele 28.000 de turbine eoliene instalate în Germania începând cu octombrie 2013, cel puțin 100 s-au pierdut total din cauza incendiului.

Lama de gheață a unei turbine eoliene în nordul Germaniei. Marginea anterioară a foii este afectată. Sistemul a fost oprit de sistemul de detectare a gheții.

Paletele rotorilor turbinelor mai vechi fără detectarea gheții pot acumula gheață în condiții meteorologice adecvate, care se pot desprinde în cazul unui dezgheț atunci când turbina este staționară și ca o aruncare de gheață când se apropie turbina. Probabilitatea de a fi deteriorat de gheața care aruncă o turbină eoliană este în mare parte neglijabilă și corespunde aproximativ cu probabilitatea de a fi lovit de fulgere. Toate sistemele moderne au detecție de gheață bazată pe temperatură, starea senzorului de vânt, viteza vântului și date de performanță, astfel încât să se oprească automat la înghețare. Când sistemul este din nou lipsit de gheață (în afara temperaturilor peste punctul de îngheț), sistemul pornește din nou automat în modul automat. În modul manual, acesta trebuie repus în funcțiune de către însoțitorul morii de vânt sau personalul de service la fața locului (dacă este necesar după o inspecție vizuală ). Cu încălzirea palei rotorului, dezghețarea poate fi accelerată după o acumulare de gheață după oprire. În zonele climatice corespunzătoare, randamentul poate fi crescut semnificativ prin încălzirea palelor rotorului în timpul funcționării.

Avertisment de aruncare a gheții într-un parc eolian

Vărsarea gheții poate fi observată mai des (cu îngheț brusc, mai rar ploaie înghețată), dar nu au fost documentate încă vătămări personale sau daune materiale. Distanța de aruncare (sistemul intră într-o poziție de centrifugare când este înghețată) este de obicei mică. Cu cât bucățile de gheață sunt mai compacte, cu atât mai aproape de sistem (de ex., După ploaia înghețată), cu atât mai ușoară, cu atât sunt purtate de rafalele de vânt - înălțimea vârfului rotorului poate fi presupusă a fi distanța relevantă (= aprox. Unghiul de cădere de 45 °). Pe vreme înghețată sau vreme de decongelare, rămânerea sub turbinele eoliene, precum și sub alte clădiri sau structuri înalte - de exemplu catarguri de linie aeriană - ar trebui evitată. De cele mai multe ori, semnele de pe căile de acces avertizează asupra pericolului.

Accidentele descrise pot pune în pericol obiecte de infrastructură aflate în imediata apropiere a turbinelor eoliene. Autoritățile sau operatorii obiectelor de infrastructură necesită de obicei distanțe minime, care sunt determinate în funcție de distanțele obișnuite ale efectelor teoretice ale acestor accidente. Alternativ, riscul poate fi evaluat folosind considerații probabilistice. Rezultatul acestor considerații este evaluarea pericolului sau specificarea distanțelor minime pentru cazuri normale în proiecte specifice.

În ianuarie 2019, Asociația Asociațiilor de Inspecție Tehnică (VdTÜV) a descris turbinele eoliene drept bombe cu ceas și a solicitat o cerință de inspecție uniformă la nivel național pentru toate sistemele. Datorită vârstei turbinelor eoliene, în viitor se temea rănirea personală. În prezent, VdTÜV își asumă aproximativ 50 de accidente grave, cum ar fi turnurile îndoite, ruperea palelor rotorului și arderea nacelelor pe an în Germania. Asociația Germană pentru Energie Eoliană, pe de altă parte, vorbește despre o medie de șapte accidente pe an începând cu 2013. Datele despre accidente nu au fost încă documentate în Germania.

Impactul asupra societății

acceptarea socială

Afiș anti-WKA în Sauerland

Un sondaj efectuat într-un total de 24 de țări din întreaga lume în 2011 a arătat că 93% dintre cei chestionați au susținut extinderea turbinelor eoliene.

Germania

Și în Germania există un larg consens în rândul populației că energiile regenerabile ar trebui să joace rolul principal într-un viitor sistem energetic. Al treilea sondaj anual Forsa privind acceptarea energiilor regenerabile în Germania a fost realizat în 2009. A fost reprezentativ și a avut ca rezultat, printre altele:

  • Acceptarea turbinelor eoliene este, de asemenea, ridicată în propriul cartier
  • cu cât populația a acumulat deja mai multă experiență cu turbinele eoliene, cu atât acceptarea noilor sisteme este mai mare
  • Cei care cunosc deja energiile regenerabile din propriul mediu le evaluează peste medie: 55% din populația totală are o opinie pozitivă asupra centralelor eoliene; în grupul care are turbine eoliene în cartier, rata de aprobare este de 74%

Aceste rezultate au fost confirmate în mare măsură de sondaje ulterioare de atunci. Cu toate acestea, în perioada de pregătire a construcției de turbine eoliene, având în vedere dezavantajele temute, există adesea rezistență locală, care este adesea denumită fenomenul Nimby . Între timp, acest concept a fost criticat în mod clar în dezbaterea științifică, întrucât o serie de studii au ajuns la concluzia că un element de bază al acestei teze, așa-numita „ipoteză de proximitate”, nu se aplică. Aceasta presupune că cu cât locuitorii locuiesc mai aproape de turbinele eoliene, cu atât este mai mare rezistența. Cu toate acestea, în realitate, se observă adesea exact opusul, adică susținerea de la turbinele eoliene crește odată cu creșterea proximității. În plus, studii suplimentare sugerează că suportul crește după instalarea sistemelor. Posibilitatea de participare are, de asemenea, o influență asupra aprobării. Dacă este posibilă participarea municipală la sisteme, acest lucru duce la valori de acceptare semnificativ mai mari în rândul populației.

Cu toate acestea, inițiativele cetățenilor se formează în unele locuri . În plus față de inițiativele care resping în general utilizarea energiei eoliene, există inițiative care resping doar anumite plante din vecinătate, dar în principiu pledează pentru utilizarea energiei eoliene. Criticile sunt z. B. distanța dintre sisteme și dezvoltarea rezidențială, o schimbare a peisajului care este percepută ca fiind dezavantajoasă (a se vedea și protecția peisajului cultural ) și afectarea animalelor, cum ar fi păsările și liliecii.

Unele grupuri de cetățeni susțin că Organizația Mondială a Sănătății ar necesita o distanță minimă de 2000 de metri până la amenajările rezidențiale. La întrebare, organizația a spus că nu a emis o politică de zgomot a turbinei eoliene. Se referea doar la o recomandare a Ministerului Mediului din Canada și la liniile directoare generale privind zgomotul OMS.

Elveţia

Un studiu publicat în noiembrie 2015 de Universitatea St. Gallen a înregistrat o majoritate clară a celor chestionați în Elveția de Est care au acceptat dezvoltarea energiei eoliene atât la nivel național, cât și în propriul mediu.

Să vă binecuvânteze

O meta-analiză a Agenției Federale de Mediu din Germania a ajuns la concluzia în 2016 că pericolele pentru sănătate ale turbinelor eoliene trebuie evaluate ca fiind „foarte scăzute” și că reglementările tehnice asigură acest lucru astăzi. Studiul a examinat efectele sunetului sonor, sunetului inaudibil, a umbrelor și a efectelor stroboscopice, a emisiilor de lumină, a aruncării de gheață și a percepțiilor subiective. Conform Legii federale privind controlul imisiilor (a se vedea și Instrucțiunile tehnice pentru zgomot ), imisia de zgomot cauzată de un sistem tehnic în Germania în zone pur rezidențiale nu trebuie să depășească un nivel de presiune acustică continuă ponderat A de 35 dB pe timp de noapte (zonă rezidențială generală) 40 dB, sat și zonă mixtă 45 dB, zonă comercială 50 dB). Valorile sunt mai mari în timpul zilei. Pentru suprafețele care nu sunt stipulate de legea construcțiilor (de exemplu, o singură fermă în zona exterioară), valorile pentru suprafețele mixte sunt utilizate conform jurisprudenței actuale. Atunci când aplicați pentru o cerere de construcție pentru o turbină eoliană, ca parte a procedurii de aprobare, pe lângă o predicție de calcul a emisiilor de zgomot așteptate, trebuie prezentată și o analiză a efectelor posibile ale umbrelor.

Aruncând umbre

Zona umbră a unei turbine eoliene pe parcursul anului

Umbra aruncată este percepută ca neplăcută deoarece umbra unei turbine eoliene, spre deosebire de umbra obiectelor imobile, provoacă fluctuații periodice ale luminozității la locul de imisiune. Cauza este rotorul rotativ. Umbra unei turbine eoliene în picioare, pe de altă parte, nu trebuie evaluată diferit decât umbra unei clădiri normale. Apariția umbrei depinde de poziția și dimensiunea turbinei eoliene, poziția punctului imisiilor, orientarea nacelei și proporția radiației directe în radiația globală .

Conform Legii federale privind controlul imisiilor , umbrele (numite și umbre dure) de către turbine eoliene în Germania pe clădirile rezidențiale (existente) nu trebuie să depășească 30 de ore pe an și 30 de minute pe zi. Aceste valori limită se aplică indiferent de numărul și dimensiunea sistemului. Valoarea limită anuală este o valoare teoretică care rezultă din asumarea vântului constant, a funcționării, a soarelui și a proiecției maxime a umbrelor. În Germania, raportul dintre umbrele reale și geometrice este de aproximativ 1 până la 4, astfel încât există sarcini reale de aproximativ opt ore pe an pentru fiecare punct de imisiune. Acestea trebuie respectate prin intermediul dispozitivelor de măsurare și control din sisteme (modul de oprire a impactului umbrelor).

În special, umbra pâlpâitoare a rotorului rotativ este adesea percepută ca enervantă. Sistemele în care rapoartele de expertiză pentru aprobare arată că valorile limită au fost depășite sunt acum echipate cu un sistem de control al umbrelor în funcție de soare și de vreme, care asigură respectarea valorilor limită prin oprirea automată temporară a sistemelor.

„Efectul disco” descrie reflecții periodice ale luminii de către palele rotorului, este adesea confundat cu apariția umbrelor aruncate de rotor. A apărut în principal în sisteme din primele zile ale utilizării energiei eoliene, când vopseaua lucioasă era încă folosită pe palele rotorului. Suprafețele sistemelor au fost mult timp prevăzute cu vopsea mată (care nu reflectă direcția). Prin urmare, efectul disco nu mai joacă un rol în evaluarea imisiilor de către turbinele eoliene moderne.

sunet

Sunetul turbinelor eoliene este , în principal zgomotul vântului palelor rotorului de cotitură în vânt. Nivelul de putere acustică ponderat A este determinat prin măsurători acustice folosind metode standardizate. Valorile tipice sunt în jur de 95  dB pentru turbine eoliene mici de până la 100 kW și 105 până la 107 dB pentru sistemele multi-megawatt cu diametre ale rotorului de până la 130 m. Uneori valori semnificativ mai mari. Dacă, din motive de simplificare, se presupune că sistemul este o sursă sonoră punctuală și propagarea sunetului în toate direcțiile este presupusă a fi uniformă în prezicerea imisiei sonore în locuri îndepărtate, nivelul sonor la locația de emisie scade cu 6 dB când distanța este dublată. Cu toate acestea, aceasta este o idee idealizată. În realitate, valoarea este influențată semnificativ de direcția vântului și, prin urmare, poate fi mai mare sau mai mică.

Cea mai puternică perceptibilitate se presupune la 95% din puterea nominală, adică la viteze ale vântului cuprinse între aproximativ 10 și 12 m / s la înălțimea butucului. La viteze mai mici ale vântului, nivelurile de putere sonoră sunt mai mici, la viteze mai mari ale vântului sunt suprapuse de zgomotul ambiental, care continuă să crească în volum .

Turbinele eoliene cu viteză variabilă pot fi aduse într-o stare de funcționare de reducere a zgomotului pentru a lua în considerare zonele rezidențiale din vecinătate la anumite momente sensibile la zgomot, de obicei noaptea. Astfel de moduri de operare sunt oferite de aproape toți producătorii pentru sistemele lor. Deoarece emisia de zgomot depinde în mod special de viteza vârfului lamei și - dacă este disponibilă - de cutia de viteze, sistemul este acționat la o viteză suboptimă în acest scop. Reducerea emisiilor de zgomot este unul dintre obiectivele principale în dezvoltarea ulterioară a sistemelor și s-au înregistrat progrese semnificative în acest domeniu în ultimii ani. Prin renunțarea la o cutie de viteze, o decuplare mai bună a zgomotului suportat de structură prin instalarea de elastomeri în punctele de sprijin, izolarea fonică a arborilor de ventilație și aerodinamică, emisiile de zgomot pot fi mult reduse. Tonurile individuale, de exemplu datorită frecvențelor de blocare în cutia de viteze și impulsivității, care justifică o suprataxă de până la 6 dB (A), nu mai apar în sistemele moderne din cauza măsurilor structurale.

Vibrațiile de joasă frecvență, cum ar fi infrasunetele, apar mai ales în sistemele cu control de casă care nu mai sunt construite astăzi. Într-o mică măsură, ele pot fi demonstrate și în sistemele moderne cu control al înălțimii . Acest infrasunet nu mai este perceptibil nici la mică distanță de sisteme. Distanțele dintre turbine eoliene și clădiri cerute de TA Lärm în Germania nu prezintă niciun pericol pentru rezidenți. Vântul generează infrasunete mult mai intense în propria casă decât o turbină eoliană sau un parc eolian la o distanță prescrisă legal.

O caracteristică specială este fenomenul modulației amplitudinii , pentru care sunt disponibile acum primele rezultate ale măsurătorilor. Acest fenomen a fost investigat la niveluri medii cuprinse între 46,2 și 29,7 dB și la distanțe între 550 și 1000 de metri la mai multe parcuri eoliene.

Sub rezerva principiilor științifice fiabile, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) recomandă ca emisiile de zgomot de la turbinele eoliene în medie de 24 de ore să nu depășească 45 dB.

Marcarea obstacolelor

Nacelle și butucul rotorului cu puțin timp înainte de asamblare, luminile de obstrucție din spatele nacelei sunt foarte ușor de văzut

Semnele de obstacole necesare pentru turbinele eoliene cu o înălțime mai mare de 100 de metri servesc siguranței traficului aerian. Identificarea pe timp de zi constă din două dungi roșii pe vârfurile lamei rotorului, identificarea pe timp de noapte constă în lămpi roșii pe acoperișul nacelei. Aceste balize funcționează cu tuburi fluorescente în sisteme vechi, cu diode emițătoare de lumină (LED) sau lămpi flash în sisteme mai noi . Prin modelul lor caracteristic intermitent, acestea provoacă poluare luminoasă , care - mai ales atunci când există un număr mare de sisteme - poate avea un efect perturbator asupra rezidenților. În ultimul timp, luminile de avertizare pot fi estompate atunci când vizibilitatea este bună.

Acum există sisteme de iluminare bazate pe radar care se pornesc numai atunci când o aeronavă este în apropiere. Testele cu un astfel de sistem, care a fost dezvoltat în comun de Enertrag și Airbus , au început în 2012, iar în 2015 a fost aprobat de autoritățile germane. Trebuie instalate cel puțin patru radare pe parc eolian. Puterea lor de transmisie de 4 wați este doar de aproximativ două ori mai mare decât cea a unui telefon mobil . Aceasta înseamnă că luminile de obstrucție nu trebuie utilizate timp de aproximativ 98% din timp. Primele proiecte majore de modernizare a sistemului în parcurile eoliene existente sunt în curs; De exemplu, aproximativ 90% din toate turbinele eoliene din districtul Uckermark urmează să fie transformate din iluminat permanent în iluminat controlat de cerere în 2017 [învechit] . Din martie 2017, un total de 23 de turbine eoliene din Schleswig-Holstein au fost echipate cu sistemul airspex . Ca stimulent pentru echiparea cu un astfel de sistem, este posibilă o reducere la plata de înlocuire pentru intervenția de imagine peisaj pentru sistemele vechi și noi.

Influența asupra sistemelor radar și a navigației radio

Turbinele eoliene din vecinătatea radarelor staționare sunt supuse unor restricții suplimentare de construcție. Supravegherea spațiului aerian al controlului traficului aerian civil este afectată de rezoluția unghiulară moderată în altitudine pentru obiectele aflate deasupra turbinelor eoliene. Zona protejată a sistemelor este de până la 15 km. Supravegherea spațiului aerian militar, care este, de asemenea, interesat de obiectele cu zbor redus, poate fi afectată în ceea ce privește raza de acțiune, achiziția țintei și locația prin umbrire și difracție pe turbine eoliene. În cadrul zonei de interes de 50 km, planificarea sistemului este supusă unei examinări de către Oficiul Federal pentru Infrastructură, Protecția Mediului și Servicii al Forțelor Armate Federale.

Sistemele de aeronave pentru navigația radio terestră sunt mai ușor de iritat. Controlul traficului aerian german apără o zonă cu o rază de 15 km în jurul (D) ÎNAINTE de rotirea balizelor radio .

Prețuri imobiliare

Grupurile de cetățeni sunt deseori îngrijorate de deprecierea permanentă a imobilelor datorită construcției de turbine eoliene. 2003 a fost z. De exemplu, Asociația Brokerilor Germani a raportat pierderi de valoare pe termen lung: „Numeroase proprietăți în vecinătatea WKA sunt practic de nevândut.” Mai mult, în Saxonia Inferioară și Schleswig-Holstein se plânge că „unele case au fost oferite pentru ani cu reduceri de preț de până la 40%. „Nici măcar nu există părți interesate pentru aceste proprietăți. Cu toate acestea, economiștii imobiliari Philippe Thalmann de la Universitatea din Lausanne și Günter Vornholz de la Școala de Afaceri EBZ din Bochum contrazic această reprezentare . Potrivit lui Thalmann, însă, această teamă de scăderea prețurilor declanșează adesea doar scăderea efectivă a prețului sub forma unei profeții care se împlinește de sine. În special, a existat o prăbușire temporară a prețurilor proprietăților, unde a existat o rezistență mare la turbine eoliene la fața locului. Cu toate acestea, potrivit lui Vornholz, această scădere a prețurilor este de scurtă durată, deoarece dezbaterea ar descuraja inițial potențialii investitori. Cu toate acestea, odată cu ridicarea turbinelor eoliene, când oamenii s-au obișnuit cu ei, valoarea proprietății se va stabiliza din nou la nivelul anterior.

Cu toate acestea, se face trimitere și la dificultățile metodologice în diferențierea influenței turbinelor eoliene de alți factori, cum ar fi dezvoltarea economică sau demografică. În plus, sunt semnalate deficite de cunoștințe, de exemplu în 2015 de către un angajat al agenției de mediu din orașul Dortmund.

Imagine de peisaj

Efectul estetic al turbinelor eoliene asupra peisajului

În evaluarea estetică a turbinelor eoliene, percepția subiectivă, obișnuința și atitudinile sociale, în special idealurile peisagistice, joacă un rol important. Evaluarea estetică a turbinelor eoliene este extrem de controversată: unii le văd ca o îmbogățire a peisajului, alții ca o afectare, în special unicitatea și naturalețea peisajelor. Printre altele, este criticat. o mecanizare / industrializare a peisajului. Datorită turnurilor preponderent subțiri ale turbinelor eoliene, în acest context se vorbește disprețuitor despre un sparanghel al peisajului.

turism

În special în regiunile care sunt importante pentru turism, se tem de multe ori că va exista un impact negativ puternic asupra turismului și un număr tot mai mic de înnoptări. Cu toate acestea, astfel de efecte nu au fost încă dovedite științific.

În 2005, Universitatea Bremerhaven de Științe Aplicate, sub conducerea proiectului lui Michael Vogel, în numele WAB 840, a intervievat în mod aleatoriu persoane selectate din unsprezece comunități relevante pentru turiști din Marea Nordului cu turbine eoliene în apropiere. Procedând astfel, ar trebui verificate sau falsificate 20 de ipoteze care au fost specificate anterior de către WAB. Studiul a ajuns la rezultatul că turbinele eoliene nu au fost fără controverse, dar în medie nu au fost percepute ca enervante. T. ar fi văzută ca fiind caracteristică coastei Mării Nordului. Turbinele eoliene au fost văzute ca fiind mai utile pentru furnizarea de energie viitoare, iar oamenii au fost mai pozitivi cu privire la turbinele eoliene cu cât erau mai tineri sau cu cât trăiau mai departe de turbine. Motivul principal al respingerii a fost teama de poluare fonică din motive optice, iar câteva sisteme mari ar fi acceptate pe scară largă decât multe sisteme mici. Angajații din industria turismului sau persoanele cu cunoștințe din această industrie au văzut parcurile eoliene mai pozitiv decât media respondenților. De asemenea, ei nu se tem de niciun fel de respingere a turiștilor și, astfel, de a cădea peste noapte.

În 2012, Institutul pentru Management Regional a realizat un studiu reprezentativ în numele Parcului Natural Hohes Venn-Eifel , în cadrul căruia au fost intervievați 1326 de persoane, dintre care 159 locuiau în Parcul Natural. Conform acestui fapt, 59% dintre cei chestionați au considerat că turbinele eoliene nu sunt perturbatoare, 28% fiind perturbatoare, dar acceptabile. 8% le-au considerat enervante și 4% foarte enervante. 91% dintre cei chestionați au declarat că s-ar întoarce dacă ar fi construite mai multe turbine eoliene, 6% au considerat acest lucru atât de enervant încât ar renunța la o altă vizită. 53% au favorizat o concentrație de plante, în timp ce 37% au preferat o distribuție mai largă în toată țara. În plus, turbinele eoliene au fost considerate importante pentru viitoarea aprovizionare cu energie a Germaniei. 63% au considerat că energia eoliană este foarte importantă, 32% este de importanță medie și 4% este lipsită de importanță. Și în acest studiu s-ar putea stabili o corelație între vârsta respondenților și acceptarea energiei eoliene: în timp ce dintre respondenții cu vârsta sub 20 de ani, aproape 80% au evaluat turbinele eoliene drept non-perturbatoare și aproape nimeni ca fiind perturbatoare sau foarte perturbatori, cei chestionați aveau vârsta de peste 59 de ani, proporția respondenților care nu au considerat că turbinele eoliene constituie o neplăcere a fost doar între 40 și 50%. Aproximativ 30% dintre cei chestionați au evaluat că turbinele eoliene din această grupă de vârstă sunt enervante, dar acceptabile; numărul celor care au găsit turbine eoliene foarte enervante a rămas sub 10% la toate grupele de vârstă.

În anumite regiuni, utilizarea energiei eoliene este integrată în mod conștient în oferta turistică locală. În unele locuri există z. B. trasee turistice, trasee de drumeții eoliene, piste ciclabile pentru energia eoliană sau altele asemenea. Există, de asemenea, câteva turbine eoliene cu platforme de vizionare pe care turiștii le pot urca și care sunt adesea combinate cu un centru de informare pentru vizitatori. În Pfaffenschlag lângă Waidhofen an der Thaya , Austria Inferioară , un operator local de turbine eoliene a instalat la sol o mașină (nacelă și butuc) a unei turbine eoliene pentru vizualizare din interior.

Cadru

Baza pentru aprobare

În Germania, aprobarea turbinelor eoliene se efectuează de obicei în două proceduri administrative separate . În primul rând, sunt identificate zone în care utilizarea energiei eoliene este adecvată și dorită. În al doilea pas, se acordă aprobarea pentru construcția și exploatarea uzinei.

Dreptul planificării în Germania

În programele naționale de dezvoltare ale provinciilor pot fi stabilite obiective de extindere. Se aplică reglementările planificării de stat din Germania . În planificarea regională, sunt specificate obiectivele de extindere și sunt specificate zonele pentru utilizarea energiei eoliene terestre. Dacă s-au făcut astfel de determinări, utilizarea energiei eoliene în afara acestor zone nu este permisă. Controlul spațial al utilizării energiei eoliene poate fi efectuat și în părți mai mici la nivel municipal. Municipalitățile definesc apoi zonele pentru energia eoliană în planul de zonare . Pentru a evita contradicțiile în ceea ce privește amenajarea teritoriului și amenajarea teritoriului, se aplică principiul contracurentului (legea amenajării teritoriului) . Statele federale Schleswig-Holstein , Saxonia Inferioară și Mecklenburg-Pomerania de Vest pot defini, de asemenea, zone marine pentru fermele eoliene offshore din marea de coastă . Dacă controlul spațial într-o zonă de planificare nu a avut loc sau a devenit ineficient, utilizarea energiei eoliene este permisă peste tot. Deoarece utilizarea energiei eoliene este un proiect de construcție privilegiat .

Controlul spațială a fermelor eoliene în ZEE a Nordului Marea și Marea Baltică a fost realizată folosind două de planificare spațială planuriMinisterul Federal al Transporturilor, Construcțiilor și Dezvoltării Urbane decretate în 2009. Din 2012, planurile au fost completate de Planul Federal Offshore al Agenției Federale Maritime și Hidrografice ( BSH ). Din 2017, BSH a fost responsabil pentru procesul global de planificare a zonelor, inclusiv dezvoltarea și studiile preliminare.

Legea de aprobare în Germania

Fiecare turbină eoliană pe uscat cu o înălțime totală mai mare de 50 m necesită o autorizație. Prin urmare, construcția și funcționarea unei turbine eoliene necesită o autorizație . Procesul de aprobare s-a bazat pe Legea federală privind controlul imisiilor de la 1 iulie 2005 . Turbinele eoliene mai vechi au fost aprobate în conformitate cu reglementările de construcție . Parcurile eoliene offshore din marea teritorială sunt, de asemenea, aprobate în conformitate cu legea privind controlul imisiilor. Parcurile eoliene offshore din ZEE din Marea Nordului și Marea Baltică sunt supuse legii marine și responsabilității BSH.

Turbinele eoliene mici

Aprobarea turbinelor eoliene cu o înălțime mai mică de 50 de metri nu se bazează pe Legea federală privind controlul imisiilor, ci pe legea statului. În fiecare stat federal există reglementări diferite pentru autorizațiile de construire pentru turbine eoliene mici. Unele state federale au trecut la renunțarea la o cerință de autorizare pentru sistemele mici de până la 10 metri înălțime.

Costuri și subvenții de producție a energiei electrice

Costurile de producție a energiei electrice ale turbinelor eoliene depind de calitatea locației respective. Cu toate acestea, acestea se află la un nivel similar cu centralele termice , ale căror costuri vor continua să crească în viitor din cauza costurilor în creștere cu combustibilul . Potrivit Fraunhofer ISE , turbinele eoliene cu LCOE de până la 4,5 ct / kWh în locații terestre foarte bune sunt deja capabile să producă mai ieftin decât majoritatea centralelor electrice convenționale (începând cu 2013). Pe măsură ce calitatea locației scade, costurile de producție a energiei electrice cresc, astfel încât turbinele eoliene din locații foarte sărace sunt chiar mai scumpe decât centralele electrice pe cărbune și gaz cu până la 10,7 cenți / kWh . Plantele offshore sunt z. Uneori, cu mult peste aceste valori.

Valori similare pot fi găsite în literatura de specialitate. Gasch și colab. suna z. De exemplu, pentru un parc eolian exemplar, costurile de producere a energiei electrice de 6,5 ct / kWh, care pot scădea la 5 ct / kWh cu condiții de vânt cu 10% mai bune. În lucrarea lor publicată în 2009, Kaltschmitt și Streicher indică între 6 și 9 cenți / kWh pentru Austria. În cele mai bune locații, costurile de producție a energiei electrice ale turbinelor eoliene sunt acum în jur de 40-50 dolari SUA / MWh (34-42,5 euro / MWh), deși acestea sunt, de asemenea, foarte dependente de calitatea locației și de condițiile de finanțare; în SUA, centralele eoliene terestre sunt deja a doua cea mai ieftină centrală electrică după centralele cu ciclu combinat pe gaz. Pe termen lung, se presupune că energia eoliană se va dezvolta în cea mai ieftină formă de producție de energie electrică la nivel mondial.

Deoarece investițiile în turbine eoliene și alte surse alternative de energie au fost și sunt promovate în multe țări, capacitatea nou instalată crește în fiecare an de zeci de ani. În timp ce finanțarea cercetării a dominat în primele zile, tarifele de alimentare sunt răspândite astăzi , de exemplu în Legea germană privind sursele de energie regenerabilă . Alte mecanisme de finanțare sunt scutirile de impozite și cotele minime pentru electricitatea din surse regenerabile.

Prețuri

Turbină fără angrenaje de tip Enercon E-101 cu o putere nominală de 3 MW și un diametru de rotor de 101 m pe un turn de 99 m

Prețurile pentru turbinele eoliene sunt supuse fluctuațiilor normale ale pieței. Pe de o parte, furnizorii tind să păstreze un profil scăzut, pe de altă parte, trebuie luate în considerare condițiile cadru individuale. Acestea includ, de exemplu, șantierul , infrastructura (accesul la șantier, distanța până la rețeaua electrică), reglementările privind calitatea energiei electrice și emisiile de zgomot etc. și, în funcție de aceasta, tehnologia utilizată (tipul de fundație, tipul de furaje etc.). Sistemele fără angrenaje sunt, în general, mai scumpe de instalat decât turbinele eoliene convenționale cu angrenaje, dar sunt mai fiabile, necesită mai puțină întreținere și sunt mai silențioase.

Hau a numit valori exemplare pentru două turbine eoliene terestre cu o putere nominală de 3 MW fiecare, un diametru al rotorului de 100 m și o înălțime a butucului de 100 m, dar cu concepte tehnice diferite: Conform acestuia, prețul de vânzare imputat al unui angrenajul cu turație variabilă cu un generator asincron cu alimentare dublă și convertor parțial este de 3.058 .500 euro sau 1019 euro / kW. O roată cu turație variabilă -Mai sistem cu generator cu magneți permanenți și plin cu costuri de specificații identice de aproximativ 3,305,250 euro și 1.102 euro / kW. În plus, există costuri pentru construcția de căi de acces, fundații, conexiune la rețea, planificarea proiectelor , rapoarte de mediu, măsuri de compensare ecologică etc; astfel încât costurile instalate, i. H. costul ridicării unei centrale eoliene gata de utilizare este de aproximativ 125–135% din prețul uzinei din fabrică. Centralele eoliene offshore sunt mai scumpe decât centralele terestre, în special costurile de instalare auxiliare sunt semnificativ mai mari decât cele offshore.

Funcționarea continuă a sistemelor Ü20 epuizate

După încheierea subvenției de 20 de ani, există opțiunea de marketing direct, marketing prin intermediul unui contract de achiziție de energie (PPA) sau repowering . În plus, în contextul discuției despre EEG 2020, există considerații pentru un tarif de conexiune adecvat.

Cercetare și dezvoltare

Întrucât tehnologia energiei eoliene este încă relativ nouă și, în consecință, mai sunt necesare mari progrese tehnice, producătorii de turbine eoliene investesc o proporție relativ mare din vânzările lor în cercetare și dezvoltare ulterioară. Deoarece turbinele eoliene au fost fabricate în număr mare, cercetarea de stat în universități și institute de cercetare a crescut, de asemenea. În Germania z. Exemple includ Institutul German pentru Energie Eoliană (DEWI) , fondat în 1990, și Institutul Fraunhofer pentru Energie Eoliană și Tehnologia Sistemelor Energetice , care se ocupă cu cercetarea orientată spre aplicații. Exemple de institute de cercetare importante la nivel internațional în domeniul energiei eoliene sunt Laboratorul Național de Energie Regenerabilă din SUA și Risø DTU danez . Sunt importante reviste științifice internaționale în care sunt publicate lucrări de cercetare privind turbinele eoliene. B. Energie eoliană , energie regenerabilă, și regenerabile și energie durabilă Recenzii .

Punctul central de plecare pentru dezvoltarea ulterioară a centralelor eoliene este reducerea suplimentară a costurilor de producție a energiei electrice pentru a atinge competitivitatea deplină cu centralele cu combustibil fosil. Potrivit unui studiu de revizuire publicat în 2015, ar trebui să fie posibil să se atingă acest obiectiv în viitorul apropiat. Progresul tehnic include în primul rând reduceri de costuri prin producția de serie mai eficientă și o utilizare mai mare a mașinilor, în special pentru Unele dintre lamele rotorului realizate manual. În cazul palelor rotorului, există o tendință către lungimi de aripi din ce în ce mai mari, care sunt destinate să crească randamentul pe turbină și să reducă costul energiei electrice. Pentru a menține încărcăturile datorate greutății în creștere reduse, a. au cercetat utilizarea materialelor mai ușoare și mai stabile, cum ar fi CFRP, care, cu toate acestea, au proprietăți tehnice diferite față de foile mai utilizate pe bază de GFRP. În plus, profilurile noi, aripile divizibile pentru un transport mai ușor și lamele „inteligente” sunt un obiectiv de cercetare. În plus, dezvoltarea regiunilor mai puțin vânt prin sisteme speciale de vânt slab se îndreaptă spre centrul producătorilor și al cercetării.

De asemenea, sunt dezvoltate noi concepte de transmisie și generator. Generatoarele cu excitație prin supraconductori la temperatură înaltă și o densitate de energie corespunzătoare ridicată sunt deosebit de promițătoare pentru sistemele offshore cu ieșiri mari . În comparație cu metodele de construcție convenționale, generatoare semnificativ mai mici și mai ușoare pot fi construite cu superconductori la temperatură ridicată, care promit economii de costuri.

Un alt obiectiv al cercetării sunt turbinele eoliene offshore, care în Germania a fost însoțită de instalarea platformelor de cercetare FINO, printre altele . Se examinează z. B. influența lor asupra ecosistemelor de pe coastă. Există considerații din ce în ce mai mari pentru turbinele eoliene offshore cu doar două pale de rotor, deoarece ar fi mult mai ușor să se instaleze astfel de sisteme pe mare. Cu turbine eoliene plutitoare , trebuie dezvoltate corpuri de apă de peste 50 m adâncime, ceea ce înseamnă că ar putea fi deschise zone mult mai mari ale oceanelor pentru utilizarea energiei eoliene. Există deja mai multe prototipuri, dar proiectele comerciale nu au fost încă puse în aplicare. Provocările sunt eficiența economică datorită structurilor costisitoare de fundație plutitoare și comportamentului dinamic complex în condițiile mării.

Centrele eoliene zburătoare, așa-numitele centrale eoliene aeriene , fac , de asemenea, obiectul cercetărilor actuale.

Recorduri internaționale atinse

Nordex N80 în Havøysund
Enercon E-10 la stația Neumayer III
  • Cele mai vechi mori de vânt din lume se află în Nashtifan în Iran și sunt listate ca Patrimoniu Mondial. Sunt așa-numitele „ mori de vânt persane ” (Asbads).
  • Cea mai veche turbină eoliană modernă, Tvind, funcționează din 1975 și se află în Danemarca
  • Cel mai puternic tip de turbină eoliană este Haliade-X de la GE Wind Energy cu o putere nominală de 12  MW .
  • Cea mai înaltă turbină eoliană este, de asemenea, Haliade-X. Acest tip de turbină are un diametru al rotorului de 220 m și a fost construit în Rotterdam cu o înălțime a butucului de 150 m, oferindu-i o înălțime totală de 260 m.
  • Haliade-X are, de asemenea, cel mai mare diametru al rotorului la 220 de metri.
  • Cea mai puternică turbină eoliană din lume, cu rotor cu două lame, are o putere de 6,5 MW și un diametru al rotorului de 130 m. A fost dezvoltată de compania germană Aerodyn Energiesysteme și construită de Ming Yang la sfârșitul anului 2014. Există, de asemenea, o variantă cu 6 MW și un diametru al rotorului de 140 m.
  • Cu o înălțime totală de 110 m, cea mai mare turbină eoliană cu axă verticală a fost Éole, construită în 1988 în Le Nordais , Cap-Chat, Canada. Rotorul său Darrieus are 64 m în diametru și 96 m înălțime. Până la închiderea sa în 1992, Éole a produs un total de 12 GWh de energie electrică, ceea ce corespunde unei puteri nominale de puțin sub 20 de săptămâni (3,8 MW).
  • Cele mai mari turbine eoliene au fost construite în 2013 într-un parc eolian din districtul administrativ tibetan Nagqu . Parcul eolian, care urmează să fie format din 33 de turbine de 1,5 MW de la producătorul chinez Guodian în etapa finală , este situat la o altitudine de aproximativ 4.900 de metri. În august 2013, au fost înființate cinci sisteme.
  • Cel mai nordic parc eolian (construit în 2002) este format din 16 Nordex N80, fiecare cu o putere nominală de 2,5 MW, în parcul eolian Havøygavlen lângă Hammerfest, în nordul Norvegiei; producția anuală este de până la 120 GWh.
  • Cele mai sudice turbine eoliene sunt trei Enercon E-33 la 77 ° 51′S , care, împreună cu generatoarele diesel , alimentează baza Scott din Antarctica cu energie electrică. Acum, abandonat Neumayer Station II la 70 ° 38′S avea un rotor Darrieus H de la Heidelberg Motors în perioada 1991-2008 , care a fost înlocuit cu un Enercon E-10 pentru Neumayer Station III .

Turbine eoliene în țările vorbitoare de limbă germană

Germania

Listele de turbine eoliene din Germania au fost compilate de către statul federal:

Baden-Württemberg , Bavaria , Berlin și Brandenburg , Bremen, Hamburg și Saxonia Inferioară , Hesse , Mecklenburg-Pomerania de Vest , Renania de Nord-Westfalia , Renania-Palatinat , Saarland , Saxonia , Saxonia-Anhalt , Schleswig-Holstein , Turingia .

Austria

Cele mai mari centrale sunt listate într-o listă de centrale eoliene austriece .

A se vedea, de asemenea, lista centralelor eoliene din Austria Inferioară , energia eoliană în Austria superioară # locații și energia eoliană în Stiria # locații .

Două turbine eoliene deosebit de puternice de tipul E-126 (producătorul Enercon ) au fost construite lângă Potzneusiedl de către filiala BEWAG Austrian Wind Power (AWP) și puse în funcțiune la începutul anului 2012. Fiecare are o putere nominală de 7,5 MW, o înălțime a butucului de aproximativ 135 m și o înălțime a vârfului rotorului de aproximativ 198,5 m.

Elveţia

Există aproximativ 55 de turbine eoliene în Elveția (începând cu mijlocul anului 2014). 16 dintre ele se află în parcul eolian Mont Crosin din vârful pasului Mont Crosin.

Turbina eoliană Calandawind construită în 2012/13 (înălțimea butucului de 119 metri) este prima turbină eoliană de 3 MW din Elveția.

Cel mai înalt parc eolian din Europa este parcul eolian Gries cu patru turbine eoliene între pasul Nufenen și pasul Gries .

Vezi si:

Producator de turbine eoliene

Cel mai mare producător în ceea ce privește capacitatea instalată în 2015 a fost Goldwind , urmat de Vestas , General Electric și Siemens .

Vezi si

literatură

Link-uri web

Commons : Turbină eoliană  - Colecție de imagini
Wikționar: Turbină eoliană  - explicații privind semnificațiile, originea cuvintelor, sinonime, traduceri

Dovezi individuale

  1. Trevor J. Price: Blyth, James (1839-1906). În: Henry Colin Gray Matthew, Brian Harrison (Eds.): Oxford Dictionary of National Biography , din primele timpuri până în anul 2000 (ODNB). Oxford University Press, Oxford 2004, ISBN 0-19-861411-X , ( oxforddnb.com ), începând cu 2004
  2. Robert Gasch , Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 30.
  3. ^ Matthias Heymann : Istoria utilizării energiei eoliene 1890-1990. Frankfurt pe Main / New York 1995, p. 107.
  4. ^ Matthias Heymann: Istoria utilizării energiei eoliene 1890-1990. Frankfurt pe Main / New York 1995, p. 302.
  5. Omar Ellabban, Haitham Abu-Rub, Frede Blaabjerg: Resurse de energie regenerabilă: starea actuală, perspectivele viitoare și tehnologia lor favorabilă . Revizuirea energiei regenerabile și durabile 39, (2014), 748-764, p. 755, doi: 10.1016 / j.rser.2014.07.113 .
  6. Cf. Matthias Heymann: Istoria utilizării energiei eoliene 1890-1990. Frankfurt pe Main / New York 1995, p. 409.
  7. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în tehnologia energiei eoliene. Munchen 2012, p. 37.
  8. Götz Warnke : Pionieri ai energiilor regenerabile 4: Johannes Juul. În: www.dgs.de. Societatea germană pentru energia solară V. (DGS) , 30 martie 2021, accesat la 1 mai 2021 .
  9. Erich Hau: Centrale eoliene: Noțiuni de bază, tehnologie, utilizare, economie . Berlin / Heidelberg 2014, p. 40.
  10. Chehouri și colab., Revizuirea tehnicilor de optimizare a performanței aplicate turbinelor eoliene . În: Applied Energy 142, (2015), 361-388, p. 363, doi: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.043 .
  11. Starea utilizării energiei eoliene în Germania 2011 ( Memento din 12 noiembrie 2013 în Arhiva Internet ) (PDF; 2,4 MB). DEWI. Adus la 28 ianuarie 2012.
  12. ^ Situația expansiunii energiei eoliene terestre în Germania, 2020 . Site-ul Deutsche Windguard. Adus la 26 mai 2021.
  13. Dimensiunea medie a turbinei ajunge la 2,5 MW . În: Windpower Monthly , 6 aprilie 2018. Adus 6 aprilie 2018.
  14. Avansul triumfător al Big Wind . În: Energii regenerabile. Das Magazin , 23 ianuarie 2021. Adus pe 27 mai 2021.
  15. Alexandre Mathern, Christoph von der Haar, Steffen Marx: Structuri concrete de sprijin pentru turbine eoliene offshore: starea actuală, provocări și tendințe viitoare . În: Energii . bandă 14 , 2021, doi : 10.3390 / en14071995 .
  16. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 333f.
  17. Vestas revine la numărul unu în sondajul BTM . În: Windpower Monthly . 26 martie 2014, accesat 27 martie 2014.
  18. ^ Partajarea platformei devenind normă pentru producătorii de turbine . În: Windpower Monthly . 1 mai 2013, accesat la 10 mai 2013.
  19. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 86.
  20. Heiner Dörner: Eficiență și comparație economică a diferitelor sisteme de rotor WEC - (convertor de energie eoliană). În: Tehnologii adecvate pentru zonele semiaride: Energie eoliană și solară pentru alimentarea cu apă. Raportul conferinței, Berlin 1975.
  21. Martin Kaltschmitt , Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 819.
  22. Calculator de randament . http://www.wind-data.ch/ Accesat la 17 martie 2012.
  23. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 507.
  24. a b Berthold Hahn și colab., Limitele creșterii nu au fost încă atinse . Industria eoliană în Germania. Adus pe 19 noiembrie 2015.
  25. Andrew Mills, Ryan Wisera, Kevin Porter: Costul transportului pentru energia eoliană în Statele Unite: o revizuire a studiilor de planificare a transportului . În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă 16, ediția 1, (2012), 1-19, p. 2, doi: 10.1016 / j.rser.2011.07.131 .
  26. Lorenz Jarass , Gustav M. Obermair, Wilfried Voigt, energia eoliană. Integrare fiabilă în aprovizionarea cu energie , Berlin Heidelberg 2009, p. XIX.
  27. Cf. Lorenz Jarass, Gustav M. Obermair: Ce conversie de rețea necesită tranziția energetică? Luând în considerare planul de dezvoltare a rețelei 2012. Münster 2012, p. 159.
  28. ^ Reducerea CoE, o necesitate în industria eoliană . ( Memento din 29 octombrie 2012 în Arhiva Internet ) În: notonlywindenergy.com . 12 iunie 2012, preluat 3 iulie 2012.
  29. Philip Tafarte și colab.: Adaptări mici, impacturi mari: Opțiuni pentru un mix optimizat de surse variabile de energie regenerabilă . În: Energie . bandă 72 , 2014, p. 80-92 , doi : 10.1016 / j.energy.2014.04.094 .
  30. McKenna și colab., Provocări cheie și perspective pentru turbine eoliene mari . În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă 53, (2016), 1212–1221, p. 1220, doi: 10.1016 / j.rser.2015.09.080 .
  31. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 157-160.
  32. Lukas Kern, Johann Valentin Seebaß, Jan Schlüter: Potențialul turbinelor eoliene verticale în contextul conflictelor în creștere a utilizării terenurilor și a problemelor de acceptare a energiei eoliene. În: Zeitschrift für Energiewirtschaft № 43 (2019), pp. 289–302; online la springer.com, și PDF (1,9 MB) .
  33. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 71.
  34. SWR2 : De ce se rotesc toate turbinele eoliene în sensul acelor de ceasornic? , din 6 noiembrie 2011, accesat la 8 septembrie 2017
  35. text integral (engleză). Știința energiei eoliene, 5, 1359-1374, 2020. DOI
  36. MDR.de 13 iulie 2020: Rotația turbinei eoliene : invers nu este corect
  37. Comunicat de presă de la Federal Wind Energy Association ( BWE).
  38. vezi și verificarea faptelor (pdf)
  39. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 153.
  40. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 141.
  41. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 209.
  42. Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, eficiență economică, aspecte de mediu , Berlin / Heidelberg 2013, p. 478.
  43. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 557.
  44. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin Heidelberg 2014, pp. 879f.
  45. Ming Yang finalizează turbina eoliană de 6,5 MW . Revizuirea energiei eoliene și a vehiculelor electrice. Adus pe 7 noiembrie 2013.
  46. Convertoare de energie eoliană ENERCON care se învârt pe margine. În: Descriere tehnică. ENERCON GmbH, 21 octombrie 2014, accesat la 30 aprilie 2018 .
  47. Monumentul expoziției pentru Windenergy. Aripa uriașă din Hamburg . În: Energii regenerabile. Das Magazin , 19 septembrie 2014, accesat la 15 decembrie 2014.
  48. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 303.
  49. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 316f.
  50. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 98 f.
  51. ^ Siemens: Sabii aeriene pentru mai multă energie electrică. Comunicat de presă Siemens, accesat ultima dată pe 6 septembrie 2014.
  52. http://www.iwrpressedienst.de/energie-themen/pm-5368-wirektiven-der-tuberkel-technologie-im-windkanal-bestaetigt
  53. Reglare pentru turbine eoliene. Venituri suplimentare prin modernizări . În: Energii regenerabile. Revista , 10 noiembrie 2013, a accesat 15 decembrie 2014.
  54. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 841.
  55. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 841f.
  56. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 395.
  57. Wind Energy Report Germany 2011. ( Memento din 8 decembrie 2015 în Arhiva Internet ) (PDF; 6,1 MB). Fraunhofer IWES . Accesat la 14 iulie 2012, p. 59.
  58. Paraic Higgins, Aoife Foley: Evoluția energiei eoliene offshore în Regatul Unit . În: Renewable and Sustainable Energy Reviews 37, (2014), 599–612, pp. 604f, doi: 10.1016 / j.rser.2014.05.058 .
  59. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 342-345.
  60. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, pp. 68f.
  61. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 376.
  62. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în tehnologia energiei eoliene. Munchen 2012, p. 243f.
  63. Ming Cheng, Ying Zhu: stadiul tehnicii sistemelor și tehnologiilor de conversie a energiei eoliene: o recenzie . În: Conversia și gestionarea energiei 88, (2014), 332–347, doi: 10.1016 / j.enconman.2014.08.037
  64. Volker Quaschning : Regenerative Energy Systems, Technology - Calcul - Simulation. Munchen 2011, p. 290.
  65. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în tehnologia energiei eoliene. Munchen 2012, p. 251.
  66. ^ Siegfried Heier : Centrale eoliene. Proiectarea sistemului, integrarea și reglementarea rețelei , Wiesbaden 2005, p. 13 și p. 186.
  67. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 444f.
  68. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 436f.
  69. Mario Mocker și colab.: Materii prime tehnologice pentru energii regenerabile - disponibilitate și aspecte ecologice . În: Chemie Ingenieur Technik 87, (2015), doi: 10.1002 / cite.201400121 .
  70. a b c Bernd Müller: Pământurile rare - nu mai sunt rare? În: Bundesverband Windenergie (Ed.): Energie nouă . Martie 2017, ISSN  0949-8656 .
  71. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 420f.
  72. Johannes Schmitz, Nils Vatheuer: Tren hidrostatic pentru turbine eoliene. (Nu mai este disponibil online.) IFAS la RWTH Aachen, arhivat din original la 26 noiembrie 2015 ; Adus pe 14 august 2012 .
  73. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 452.
  74. Volker Quaschning: Regenerative Energy Systems. Tehnologie - calcul - simulare . A 8-a ediție actualizată. Munchen 2013, p. 308f.
  75. McKenna și colab.: Provocări cheie și perspective pentru turbine eoliene mari . În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă 53, (2016), 1212–1221, p. 1219, doi: 10.1016 / j.rser.2015.09.080 .
  76. Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 483.
  77. Anca D. Hansen, Müfit Altin, Ioannis D. Margaris, Florin Iov, Germán C. Tarnowski: Analiza capacității de supraproducție pe termen scurt a turbinelor eoliene cu viteză variabilă. În: Energie regenerabilă . 68 (2014) 326–336, p. 326f doi: 10.1016 / j.renene.2014.02.012 .
  78. Noi turbine eoliene ușoare. Turbine cu rotor mare: Chiar și mai multe imagini și declarații . În: Energii regenerabile. Revista , 2 noiembrie 2015, a fost accesată pe 2 noiembrie 2015.
  79. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 514.
  80. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 531.
  81. a b c Stefan Bögl: Turnuri eoliene hibride - Noua generație de centrale eoliene. ( Amintire din 6 iunie 2012 în Arhiva Internet ) 36th Seminar de construcții Lindau, ianuarie 2011.
  82. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 507-513.
  83. a b McKenna și colab.: Provocări cheie și perspective pentru turbine eoliene mari . În: Revizuirea energiei regenerabile și durabile 53, (2016), 1212-1221, p. 1218, doi: 10.1016 / j.rser.2015.09.080 .
  84. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 513f.
  85. a b Model 3MW Tehnologie: Vestas dezvăluie turbină V136-3.45MW cu vânt redus . În: Windpower Monthly , 30 septembrie 2015, accesat pe 29 octombrie 2015.
  86. Turnul din oțel cu șuruburi. (PDF) Siemens Wind Power, 18 februarie 2017, accesat la 18 februarie 2017 .
  87. Premiera pentru noul turn de oțel. Märkische Onlinezeitung, 13 ianuarie 2016, accesat la 27 noiembrie 2020 .
  88. Video: Macara cu turbină cățărătoare, Lagerwey testează construcția unui turn de oțel cu macara cu cățărare
  89. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 524f.
  90. Robert Gasch , Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 105.
  91. a b Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 503.
  92. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în tehnologia energiei eoliene. Munchen 2012, p. 290f.
  93. Primul sistem multi-megawatt cu un turn de lemn de 100 m este la locul său . În: Sonne Wind & Wärme , 15 octombrie 2012, accesat la 18 octombrie 2012.
  94. Giant cu picior de lemn. Heise, 22 noiembrie 2012, accesat 22 noiembrie 2012 .
  95. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 521.
  96. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 886.
  97. Wind Energy Report Germany 2009 Offshore ( Memento din 8 decembrie 2015 în Internet Archive ) (PDF; 33 MB). Fraunhofer IWES . Adus pe 21 noiembrie 2013.
  98. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 628f.
  99. Volker Quaschning : Regenerative Energy Systems. Tehnologie - calcul - simulare . A 8-a ediție actualizată. Munchen 2013, p. 275.
  100. Vezi Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, eficiență economică, aspecte de mediu , Berlin / Heidelberg 2013, p. 510f.
  101. Damir Jelaska și colab.: O transmisie hibridă nouă pentru turbine eoliene cu viteză variabilă . În: Energie regenerabilă 83, (2015), 78-84, p. 78, doi: 10.1016 / j.renene.2015.04.021 .
  102. Robert Gasch , Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 61.
  103. E. Pick, H.-J. Wagner: Contribuție la consumul cumulativ de energie al anumitor convertizoare de energie eoliană. Raportul Catedrei pentru Sisteme Energetice și Economie. Universitatea din Bochum 1998, p. 20.
  104. Parcul eolian Scharndorf-West: informații detaliate (PDF; 89 kB). Broșură informativă. Adus pe 9 noiembrie 2013.
  105. G. Schauer, A. Szeless: Potențial - exemple de tehnologie și sistem - compatibilitate de mediu - eficiență economică - dezvoltare a pieței. În: Inginerie electrică și tehnologia informației. 114, numărul 10 (1997), 572-579, pp. 574f, doi: 10.1007 / BF03159081 .
  106. ^ Klaus Heuck, Klaus-Dieter Dettmann, Detlef Schulz: Alimentarea cu energie electrică. Generarea, transmisia și energia electrică pentru studiu și practică. A 8-a ediție revizuită și actualizată. Wiesbaden 2010, p. 9.
  107. Holger Watter, Regenerative Energy Systems. Noțiuni de bază, tehnologie de sistem și exemple de aplicații din practică , Wiesbaden 2011, p. 70.
  108. ^ Mark Z. Jacobson : Revizuirea soluțiilor pentru încălzirea globală, poluarea aerului și securitatea energetică . În: Energy and Environment Science 2, (2009), 148-173, p. 154, doi: 10.1039 / b809990c .
  109. a b Enercon lansează o platformă de turbină de 4 MW . În: Windpower Monthly , 5 decembrie 2014, accesat la 17 decembrie 2014.
  110. Robert Gasch , Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 534.
  111. Ghid pentru impactul turbinelor eoliene și dovada stabilității turnului și fundației. Versiune octombrie 2012 ( Memento din 4 martie 2016 în Arhiva Internet ). Scrieri ale Institutului german pentru tehnologia construcțiilor, seria B, numărul 8. Accesat la 18 decembrie 2014.
  112. Gamesa certificat de extindere de viață de zece ani . În: Windpower Monthly , 16 decembrie 2014, accesat la 17 decembrie 2014.
  113. Capacități insuficiente de reciclare pentru dezmembrarea turbinelor eoliene. Studiul UBA analizează aspectele de mediu ale reciclării vechilor turbine eoliene. 1 noiembrie 2019 .;
  114. a b Lindeiner, A. v. (2014): Energia eoliană și protecția păsărilor. - ANLiegen Natur 36 (1): 39-46, alergând. PDF 0,8 MB
  115. Martin Kaltschmitt , Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 539f.
  116. ^ Ziyad Salameh: Proiectarea sistemelor de energie regenerabilă , Academic Press 2014, p. 164.
  117. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 671f.
  118. Investigarea obstacolelor speciale în legătură cu evaluarea de mediu în planificarea și aprobarea utilizării energiei eoliene pe uscat și dezvoltarea posibilelor soluții. (PDF; 6,1 MB) Raport final. Agenția Federală de Mediu, august 2014, p. 79 , accesat la 10 noiembrie 2020 .
  119. Dezvoltarea energiei eoliene în pădure. (PDF; 2,9 MB) Extindere, cerințe de planificare și recomandări pentru amplasarea energiei eoliene pe suprafețele forestiere din statele federale, ediția a 5-a, 2020. Agenția specializată Energie eoliană pe uscat, 14 septembrie 2020, accesată pe 10 noiembrie 2020 .
  120. Die Welt, Marine Wind Parks Create New Biodiversity , 30 octombrie 2013
  121. Álvaro Camiña: Las Energías Renovables y la Conservacíon de Aves Carroñeras: El Caso del Buitre Leonado (Gyps fulvus) în Norte de la Península Ibérica . (PDF) 2008.
  122. Martina Carrete și colab.: Evaluarea pe scară largă a riscurilor parcurilor eoliene în ceea ce privește viabilitatea populației unui rapitor cu viață lungă pe cale de dispariție la nivel global. Biological Conservation 142, 2009, doi: 10.1016 / j.biocon.2009.07.027 ( online ).
  123. BFU: Energeia, 5/2015
  124. Determinarea ratelor de coliziune a (păsărilor de pradă) și crearea bazelor legate de planificare pentru prognosticul și evaluarea riscului de coliziune de la turbinele eoliene . Studiul progresului. Adus la 4 decembrie 2016.
  125. Jakob Katzenberger, Christoph Sudfeldt: Zmeul roșu și energia eoliană . Relația negativă între densitatea parcului eolian și tendințele de inventar. În: Der Falke - Jurnal pentru Observatorii de păsări . Nu. 10/2019 . Aula-Verlag , octombrie 2019, ISSN  0323-357X ( falke-journal.de [PDF; accesat la 25 decembrie 2019]).
  126. Michelle Lewis: EGEB: Singapore solar merge uriaș - pe apă. Solare din Singapore, turbine eoliene prietenoase cu păsările, descoperire tehnologică solară. În: Electrek. 21 august 2020, accesat 22 august 2020 (engleză americană).
  127. Roel May, Torgeir Nygård, Ulla Falkdalen, Jens Åström, Øyvind Hamre, Bård G. Stokke: Paint it black: Eficacitatea vizibilității sporite a palei rotorului turbinei eoliene pentru a reduce decesele aviare. În: Ecologie și evoluție. 26 iulie 2020, doi: 10.1002 / ece3.6592 (engleză).
  128. ^ Benjamin K. Sovacool, Beneficiile aviare ale energiei eoliene: o actualizare din 2009 . Energie regenerabilă 49, (2013), 19-24, doi: 10.1016 / j.renene.2012.01.074 .
  129. Yogesh Kumar și colab.: Energia eoliană: tendințe și tehnologii favorabile . În: Renewable and Sustainable Energy Reviews 53, (2016), 209-224, p. 221, doi: 10.1016 / j.rser.2015.07.200 .
  130. Emma Marris, Daemon Fairless: reputația mortală a fermelor eoliene greu de schimbat . Nature 447, 2007, p. 126, doi: 10.1038 / 447126a .
  131. Wang și colab.: Impactul ecologic al parcurilor eoliene asupra păsărilor: întrebări, ipoteze și nevoi de cercetare . În: Renewable and Sustainable Energy Reviews 44, (2015), 599-607, pp. 601f, doi: 10.1016 / j.rser.2015.01.031 .
  132. WindBat. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg , accesat la 25 iulie 2019 .
  133. a b Robert Brinkmann, Oliver Behr, Ivo Niermann, Michael Reich (eds.): Dezvoltarea metodelor pentru investigarea și reducerea riscului de coliziune a liliecilor pe turbine eoliene terestre (=  mediu și spațiu . Volum 4 ). Cuvillier Verlag , Göttingen 2011, ISBN 978-3-86955-753-3 ( cuvillier.de ).
  134. a b Oliver Behr, Robert Brinkmann, Fränzi Korner-Nievergelt, Martina Nagy, Ivo Niermann, Michael Reich, Ralph Simon (eds.): Reducerea riscului de coliziune a liliecilor pe turbine eoliene terestre (=  mediu și spațiu . Volum 7 ). Universitatea Leibniz Hannover , Hannover 2016, doi : 10.15488 / 263 .
  135. Oliver Behr, Robert Brinkmann, Klaus Hochradel, Jürgen Mages, Fränzi Korner-Nievergelt, Heidje Reinhard, Ralph Simon, Florian Stiller, Natalie Weber, Martina Nagy: Determinarea riscului de coliziune al liliecilor pe turbine eoliene terestre în practica de planificare . Erlangen , Freiburg , Ettiswil 2018 ( fau.de [PDF]).
  136. ^ A b Christian C. Voigt și colab.: Viața sălbatică și energia regenerabilă: politica germană încrucișează liliecii migratori . În: European Journal of Wildlife Research . bandă 61 , 2015, p. 213-219 , doi : 10.1007 / s10344-015-0903-y (engleză).
  137. Andreas Zahn, Anika Lustig și Matthias Hammer: Efectele potențiale ale turbinelor eoliene asupra populațiilor de lilieci . În: Preocupări pentru natură . bandă 36 , nr. 1 , 2014, ISBN 978-3-944219-09-7 , pp. 21–35 ( bayern.de [PDF]).
  138. Jörg Müller: Liliecii în pădure - Noi pericole ale energiei eoliene . În: Preocupări pentru natură . bandă 36 , nr. 1 , 2014, ISBN 978-3-944219-09-7 , pp. 36–38 ( bayern.de [PDF]).
  139. Erin F. Baerwald și colab.: Barotrauma este o cauză semnificativă a mortalității liliecilor la turbine eoliene. În: Biologie curentă. 18, nr. 16, 2008, pp. R695 - R696, doi: 10.1016 / j.cub.2008.06.029 .
  140. ^ Linn S. Lehnert, Stephanie Kramer-Schadt, Sophia Schönborn, Oliver Lindecke, Ivo Niermann, Christian C. Voigt: Facilitățile eoliene din Germania ucid liliecii Noctule de aproape și de departe . În: PLOS ONE . bandă 9 , nr. 8 , 13 august 2014, doi : 10.1371 / journal.pone.0103106 (engleză, scinexx.de [accesat la 14 august 2014]).
  141. Christian C. Voigt, Katharina Rehnig, Oliver Lindecke, Gunārs Pētersons: Liliecii migratori sunt atrași de lumina roșie, dar nu de lumina albă caldă: Implicații pentru protecția migranților nocturni . În: Ecologie și evoluție . bandă 8 august 2018, doi : 10.1002 / ece3.4400 (engleză, researchgate.net [accesat la 18 ianuarie 2020]).
  142. CV Long, JA Flint, PA Lepper: Atracția insectelor către turbine eoliene: joacă un rol culoarea? În: European Journal of Wildlife Research . bandă 57 , 2011, p. 323–331 , doi : 10.1007 / s10344-010-0432-7 (engleză, archives-ouvertes.fr ).
  143. ^ Franz Trieb: Interferența insectelor zburătoare și a parcurilor eoliene . Raport de proiect pe site-ul DLR , octombrie 2018
  144. Daniel Wetzel: Analiza modelului: Energia eoliană ar putea fi parțial responsabilă de moartea insectelor . În: Welt Online . 18 martie 2019
  145. Bernward Janzing : Studiu asupra pericolelor turbinelor eoliene: crearea dispoziției cu moartea insectelor . În: cotidianul . 24 martie 2019
  146. Jenell M. Walsh-Thomas și colab.: Alte dovezi ale impactului fermelor eoliene pe scară largă asupra temperaturii suprafeței terenului. Revizuirea energiei regenerabile și durabile 16, 2012, doi: 10.1016 / j.rser.2012.07.004 ( text complet gratuit ).
  147. Lee M. Miller, David W. Keith: Climatic Impacts of Wind Power. Joule 2, 2018, doi: 10.1016 / j.joule.2018.09.009 ( text complet gratuit ).
  148. ^ Mark Z. Jacobson și colab.: Îmblânzirea uraganelor cu matrice de turbine eoliene offshore. Nature Climate Change 4, 2014, doi: 10.1038 / NCLIMATE2120 ( text complet gratuit ).
  149. Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 542.
  150. Odihnați sub rotoare . Deutschlandradio, 26 octombrie 2011.
  151. Trei concepte offshore pentru viitor . Energii regenerabile, aprilie 2014.
  152. ↑ Inventarul de materiale și fluxurile de materiale în infrastructuri ( Memento din 4 decembrie 2013 în Arhiva Internet ) (PDF; 4,3 MB). Studiu realizat de Institutul Wuppertal pentru climă, mediu și energie . Adus la 20 iulie 2012.
  153. ↑ Inventarul de materiale și fluxurile de materiale în infrastructuri ( Memento din 4 decembrie 2013 în Arhiva Internet ) (PDF; 4,3 MB). Studiu realizat de Institutul Wuppertal pentru climă, mediu și energie . Adus la 20 iulie 2012, pp. 171–178.
  154. Turbinele eoliene consumă material . În: VDI nachrichten , 20 iulie 2012, accesat la 20 iulie 2012.
  155. ↑ Inventarul de materiale și fluxurile de materiale în infrastructuri ( Memento din 4 decembrie 2013 în Arhiva Internet ) (PDF; 4,3 MB). Studiu realizat de Institutul Wuppertal pentru climă, mediu și energie . Adus la 20 iulie 2012, p. 154.
  156. Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co KG: Demontare: ferăstrăul diamantat tăie lamele rotorului ca untul. Adus la 18 ianuarie 2021 .
  157. ↑ Turbine eoliene: cine controlează eliminarea? , NDR .de, 3 aprilie 2017
  158. Blocaj de reciclare iminent: problema cu turbinele eoliene dezafectate . În: Spiegel Online . 1 noiembrie 2019 ( spiegel.de [accesat la 2 noiembrie 2019]).
  159. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 931.
  160. Thomas Schabbach, Viktor Wesselak: Energie. Viitorul va fi reînnoibil. Berlin / Heidelberg 2012, p. 24.
  161. a b Până la Zimmermann, instrument parametrizat pentru ACV-uri specifice site-ului de convertoare de energie eoliană . În: The International Journal of Life Cycle Assessment 18, (2013), 49-60, doi: 10.1007 / s11367-012-0467-y .
  162. ^ Fulvio Ardente, Marco Beccali, Maurizio Cellura, Valerio Lo Brano: Performanțe energetice și evaluarea ciclului de viață al unui parc eolian italian. În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă . 12 (2008), 200-217, p. 214. doi: 10.1016 / j.rser.2006.05.013
  163. JK Kaldellis, D. Apostolou: Energia ciclului de viață și amprenta de carbon a energiei eoliene offshore. Comparație cu omologul onshore . În: Energie regenerabilă . bandă 108 , 2017, p. 72-84 , doi : 10.1016 / j.renene.2017.02.039 .
  164. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, pp. 931f.
  165. Rodoula Tryfonidou, analiza energetică a unui parc eolian în larg, luând în considerare integrarea rețelei. (= Seria de publicații a Catedrei pentru sisteme energetice și economia energiei. 14). zgl. Diss., Bochum 2007. Online (PDF; 1,2 MB)
  166. Matthias Geuder: Evaluarea energetică a centralelor eoliene. (PDF; 2,1 MB) Universitatea de Științe Aplicate Würzburg-Schweinfurt, Schweinfurt 2004 (teză de diplomă).
  167. Eduardo Martinez și colab., Evaluarea ciclului de viață al unei turbine eoliene cu putere nominală de 2 MW: metoda CML . În: The International Journal of Life Cycle Assessment 14, (2009), 52-63, doi: 10.1007 / s11367-008-0033-9 .
  168. Mai multă energie eoliană pe uscat pune accentul pe ecologie . În: știri vdi. 2 septembrie 2011, accesat la 17 septembrie 2011.
  169. a b Begoña Guezuraga, Rudolf Zauner, Werner Pölz: Evaluarea ciclului de viață a două turbine eoliene diferite din clasa 2 MW. În: Energie regenerabilă . 37 (2012) 37-44, p. 44. doi: 10.1016 / j.renene.2011.05.008
  170. ^ A b Karl R. Haapala, Preedanood Prempreeda: Evaluarea comparativă a ciclului de viață al turbinelor eoliene de 2,0 MW. În: International Journal of Sustainable Manufacturing. Vol. 3, nr. 2, 2014, pp. 170-185. doi: 10.1504 / IJSM.2014.062496
  171. Hârtie de fundal pământuri rare (PDF; 136 kB) Öko-Institut, ianuarie 2011.
  172. ^ Rezumate ale mărfurilor minerale. În: Statistici și informații despre pământurile rare. USGS, 2019, accesat la 20 august 2021 .
  173. Comisia Europeană. Centrul comun de cercetare.: Rolul elementelor de pământuri rare în energia eoliană și mobilitatea electrică: o analiză a viitoarelor echilibre între cerere și ofertă. Oficiul Publicațiilor, LU 2020, doi : 10.2760 / 303258 ( europa.eu [accesat la 20 august 2021]).
  174. a b c Xiaoyue Du, TE Graedel: stocuri globale utilizate în pământ rar în magneții permanenți NdFeB . În: Journal of Industrial Ecology 16, Ediția 6, (2011), 836-843, doi: 10.1111 / j.1530-9290.2011.00362.x .
  175. a b Stefania Massari, Marcello Ruberti: Elemente din pământul rar ca materie primă critică: Focus pe piețele internaționale și strategiile viitoare . În: Resurse Policy 38, (2013), 36–43, doi: 10.1016 / j.resourpol.2012.07.001 .
  176. S. Glöser-Chahoud, M. Pfaff, L. Tercero Espinoza, M. Faulstich: ANALIZA DINAMICĂ A DEBITULUI DE MATERIALE AL NEODIMULUI ȘI DISPROZIULUI MAGNETIC AL MATERIALELOR ÎN GERMANIA. Ulrich Teipel și Armin Reller, Fraunhofer Verlag, 2016, accesat la 20 august 2021 .
  177. Comisia Europeană. Centrul Comun de Cercetare.: Cererea de materii prime pentru tehnologii eoliene și solare fotovoltaice în tranziția către un sistem de energie decarbonizată. Oficiul pentru Publicații, LU 2020, doi : 10.2760 / 160859 ( europa.eu [accesat la 20 august 2021]).
  178. ^ Iain Cox: Preocupări frecvente cu privire la energia eoliană. Centrul pentru Energie Durabilă, iunie 2017, accesat la 20 august 2021 .
  179. EcoSwing - Optimizarea costurilor energetice folosind generatoare eoliene supraconductoare - Prima demonstrație mondială a unui generator supraconductor DD de 3,6 MW ușor, cu cost redus, pe o turbină eoliană. În: Comisia UE. CORDIS, 30 aprilie 2019, accesat la 20 august 2021 .
  180. Industria eoliană se teme de deteriorarea imaginii din raportul negativ privind utilizarea neodimului în turbine eoliene. euwid-energie.de, 9 mai 2011, accesat la 20 august 2021 .
  181. Markus Mueller, Henk Polinder (eds.): Acționări electrice pentru sisteme de energie regenerabilă cu acționare directă , Editura Woodhead Limited 2013, p. 147.
  182. Tehnologie model 3MW: Vestas dezvăluie turbina V136-3.45MW cu vânt redus . În: Windpower Monthly , 30 septembrie 2015. Adus pe 8 mai 2017.
  183. Koen Binnemans și colab.: Reciclarea pământurilor rare: o revizuire critică . În: Journal of Cleaner Production 51, (2013), 1-22, doi: 10.1016 / j.jclepro.2012.12.037 .
  184. Erich Hau: Centrale eoliene: Noțiuni de bază, tehnologie, utilizare, economie. Berlin / Heidelberg 2014, pp. 651f.
  185. RHEINPFALZ.DE: Partea din față a fost eliminată. 13 ianuarie 2014, arhivat din original la 16 ianuarie 2014 ; accesat la 15 august 2019 .
  186. a b Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 543.
  187. Oliver Braun: Windrad raportează: „I burn” nwzonline.de, 15 octombrie 2013, accesat pe 20 decembrie 2017.
  188. Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.): Energiile regenerabile. Tehnologie de sistem, economie, aspecte de mediu . Berlin / Heidelberg 2013, p. 537.
  189. Erich Hau: Centrale eoliene: Noțiuni de bază, tehnologie, utilizare, economie. Berlin / Heidelberg 2014, pp. 842f.
  190. VEENKER: Turbine eoliene în vecinătatea obiectelor protejate / determinarea distanțelor minime
  191. TÜV: Turbinele eoliene care bifează bomba cu ceas Westfalenpost din 30 ianuarie 2019, accesat pe 4 februarie 2019.
  192. Majoritatea oponenților energiei nucleare din Germania, Italia și Mexic. Ipsos , 20 iunie 2011; arhivat din original la 9 februarie 2017 ; accesat pe 12 martie 2019 .
  193. ^ Hans-Martin Henning, Andreas Palzer: Un model cuprinzător pentru sectorul german de energie electrică și termică într-un viitor sistem energetic cu o contribuție dominantă din tehnologiile de energie regenerabilă - Partea I: Metodologie. În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă . 30, (2014), 1003-1018, p. 1003, doi: 10.1016 / j.rser.2013.09.012
  194. Sondaj Forsa: Majoritatea cetățenilor germani sunt în favoarea extinderii energiilor regenerabile cu finanțare nediminuată. În: Agenția pentru Energii Regenerabile. 14 decembrie 2009.
  195. Clemens Wunderlich, Philipp Vohrer: Acceptarea energiilor regenerabile în populația germană ( Memento din 18 mai 2013 în Arhiva Internet ) (PDF; 915 kB), Renews Special, martie 2012.
  196. a b Fabian David Musall, Onno Kuik: Acceptarea locală a energiei regenerabile. Un studiu de caz din sud-estul Germaniei. În: Politica energetică . 39, (2011), 3252-3260, pp. 3252f, doi: 10.1016 / j.enpol.2011.03.017 .
  197. Fabian David Musall, Onno Kuik: Acceptarea locală a energiei regenerabile. Un studiu de caz din sud-estul Germaniei . Energy Policy , 39, (2011), 3252-3260, p. 3259, doi: 10.1016 / j.enpol.2011.03.017 .
  198. Distanțe și OMS . Site- ul web LUBW . Adus pe 29 octombrie 2015.
  199. E-mail explicativ de la OMS către BUND Regionalverband Stuttgart ( amintire de la 1 aprilie 2015 în Arhiva Internet ), accesat ultima dată pe 29 octombrie 2015.
  200. Sondaj al rezidenților posibilelor parcuri eoliene din Elveția de Est , Institutul de Economie și Ecologie de la Universitatea St. Gallen, noiembrie 2015
  201. UBA: Posibile efecte asupra sănătății turbinelor eoliene. Noiembrie 2016. Adus pe 21 august 2017 .
  202. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 653.
  203. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în Windenergietechnik , München 2012, p. 129.
  204. Cf. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Windkraftanlagen. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 516.
  205. ^ Biroul de stat bavarez pentru mediu / Biroul de stat bavarez pentru sănătate și siguranță alimentară : UmweltWissen - Klima & Energie. Energia eoliană în Bavaria , nr. 3.4, p. 9; Decretul privind energia eoliană 2011, nr. 5.2.1.3, MBl. NRW. 2011, p. 321ff ( PDF ( Memento din 28 februarie 2013 în Arhiva Internet )); Landesumweltamt (LUA) Renania de Nord-Westfalia , materiale nr.63, turbine eoliene și controlul imisiilor, Essen 2002, nr.5.2.1, p.25 (PDF) ( Memento din 10 martie 2012 în Arhiva Internet )
  206. a b Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 658.
  207. Propagarea sunetului în aer liber , explicată într-o teză pe tema acusticii mașinilor , creată la Institutul de Inginerie Mecanică de la Universitatea de Tehnologie Clausthal
  208. A se vedea Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 659.
  209. Alois Schaffarczyk (Ed.): Introducere în Windenergietechnik , München 2012, p. 127.
  210. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 654.
  211. Martin Kaltschmitt , Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (eds.), Energii regenerabile. Tehnologie de sistem, eficiență economică, aspecte de mediu , Berlin Heidelberg 2013, p. 536.
  212. Energie eoliană și infrasunete (PDF; 3,5 MB), zgomote de joasă frecvență de la turbinele eoliene ale LUBW și ale Oficiului de Sănătate din Baden-Württemberg din consiliul regional Stuttgart
  213. modularea amplitudinii ca caracteristici speciale de zgomot ale turbinelor eoliene în reducerea zgomotului , 5/2018 pagina 171-181, accesată online pe 12 octombrie 2018
  214. ^ OMS: Justificare pentru nivelurile de orientare pentru zgomotul turbinei eoliene , în: Ghid de zgomot de mediu pentru regiunea europeană , pagina 77 și următoarele.
  215. Erich Hau: Centrale eoliene: Noțiuni de bază, tehnologie, utilizare, economie . Berlin / Heidelberg 2014, pp. 837-839.
  216. Câștigul se termină intermitent continuu pe timp de noapte pe turbine eoliene . În: IWR , 1 aprilie 2015, accesat 1 aprilie 2015.
  217. Uckermark este oprit . În: Märkische Oderzeitung , 16 decembrie 2016. Accesat la 2 ianuarie 2017.
  218. ↑ Sistemul de ieșire încetează să clipească continuu la peste 20 de turbine eoliene. iwr.de, 8 martie 2017, accesat pe 9 martie 2017 .
  219. Agenție specializată pentru energie eoliană pe uscat: radar de siguranță aeriană.
  220. Agenția specializată pentru energia eoliană terestră: supravegherea aerului militar.
  221. Controlul traficului aerian german: controlul traficului aerian și construcția de turbine eoliene. .
  222. Energia eoliană provoacă turbulențe în prețurile imobiliare. În: Lumea . 22 septembrie 2003. Adus la 17 februarie 2017 .
  223. Către turbina eoliană, tovarăși! În: Lumea . 21 ianuarie 2012. Adus 21 ianuarie 2012 .
  224. Vornholz, Günter 2015: Efectele turbinelor eoliene asupra prețurilor imobiliare, în: Der ImmobilienBrief, nr. 321, pp. 21-23.
  225. Nr. Tipărit: 01749-15. (PDF) În: Orașul Dortmund . Adus pe 26 aprilie 2020 : „Domnul Elkmann (Agenția pentru mediu) subliniază că nu există constatări fiabile în acest sens”.
  226. Vezi pe această discuție z. B. Werner Nohl: Efecte estetice peisagistice ale turbinelor eoliene. 2009; Günter Ratzbor: Turbine eoliene și peisaj. Despre impactul turbinelor eoliene asupra peisajului. ( Memento din 4 martie 2016 în Arhiva Internet ) Lucrarea de teză a DNR. 2011; Sören Schöbel: Energia eoliană și estetica peisajului: Pentru amenajarea adecvată peisajului parcurilor eoliene. Jovis-Verlag, Berlin 2012; Thomas Kirchhoff: Tranziția energetică și estetica peisajului. Obiectivarea evaluărilor estetice ale sistemelor energetice prin trimiterea la trei idealuri de peisaj intersubiective. În: Conservarea naturii și planificarea peisajului. 46 (1), 2014, pp. 10-16.
  227. Un exemplu „Efectele schimbărilor demografice asupra turismului și concluziile pentru politica turistică” ( Memento din 25 aprilie 2014 în Arhiva Internet ) (PDF; 1 MB) În 1999/2000, NIT-Kiel a examinat efectele turistice ale turbinelor eoliene
  228. Acceptarea parcurilor eoliene în comunitățile turistice de pe coasta germană a Mării Nordului ( amintire din 19 iulie 2007 în Arhiva Internet ) (PDF; 389 kB). Site-ul web al Universității de Științe Aplicate Bremerhaven . Adus la 11 noiembrie 2012.
  229. ↑ Sondaj vizitator privind acceptarea turbinelor eoliene în Eifel (PDF; 6642 kB). Adus la 8 august 2014.
  230. Ulrichstein - Traseul educațional pentru energia eoliană . Adus la 25 noiembrie 2012.
  231. Hilchenbacher Windwanderweg deschis ( amintire din 25 aprilie 2014 în Arhiva Internet ). rothaarwind.de; Adus la 25 noiembrie 2012.
  232. Turul Turbinei Eoliene . prenzlau-tourismus.de; Adus la 25 noiembrie 2012.
  233. https://www.windenergie.at > Info-Service> Evenimente> Maschinenhaus. Pagina de detalii , accesată la 23 iunie 2018.
  234. Monika Agatz: Manual de energie eoliană. Decembrie 2018, accesat pe 21 iunie 2019 .
  235. Aprobare pentru turbine eoliene mici sub 50 de metri . În: klein-windkraftanlagen.com. Adus la 13 decembrie 2012.
  236. Leopold Böswirth, Sabine Bschorer: Mecanica tehnică a fluidelor. Text și caiet de exerciții . Wiesbaden 2014, p. 84.
  237. Costurile producerii energiei electrice ale energiilor regenerabile, noiembrie 2013 . Site-ul Fraunhofer ISE . Adus la 30 ianuarie 2014.
  238. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 539.
  239. Martin Kaltschmitt , Wolfgang Streicher (Ed.): Energii regenerative în Österreich. Noțiuni de bază, tehnologie de sistem, aspecte de mediu, analize de costuri, potențial, utilizare. Wiesbaden 2009, p. 225.
  240. ^ David Richard Walwyn, Alan Coli Brent: Energia regenerabilă adună abur în Africa de Sud . Revizuirea energiei regenerabile și durabile 41, (2015), 390-401, doi: 10.1016 / j.rser.2014.08.049 .
  241. ^ Nicola Armaroli , Vincenzo Balzani : Către o lume alimentată de electricitate . În: Energy and Environment Science 4 , (2011), 3193-3222, p. 3217, doi: 10.1039 / c1ee01249e .
  242. ediția a 6-a 2017 p. 891; În cea de-a 5-a ediție din 2014, el a numit 3.053.000 de euro sau 1016 euro / kW.
  243. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a 6-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2017, p. 892 (ediția a 5-a. 2014, p. 871f.: 3.276.000 euro sau 1092 euro / kW).
  244. Erich Hau: Centrale eoliene - elemente de bază, tehnologie, utilizare, economie. Ediția a V-a. Springer, Berlin / Heidelberg 2014, p. 894.
  245. Johannes Kulms: Turbine eoliene epuizate: Salvatorii doreau. Energia eoliană este un pilon important pentru tranziția energetică. Însă recent, expansiunea în Germania sa oprit. Deoarece remunerația fixă ​​se termină pentru mii de centrale, industria se teme de pierderea multor turbine eoliene. În: www.deutschlandfunk.de. Deutschlandfunk (DLF) , 7 decembrie 2020, accesat la 8 decembrie 2020 ( versiune MP3 ).
  246. Chehouri și colab.: Revizuirea tehnicilor de optimizare a performanței aplicate turbinelor eoliene . În: Applied Energy 142, (2015), 361-388, p. 382, doi: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.043 .
  247. Rotor: lame mai lungi pentru mai multă putere . În: EE-News , 7 februarie 2014, accesat pe 9 februarie 2014.
  248. ^ RH Barnes și colab.: Metodologie îmbunătățită pentru proiectarea palelor specifice turbinei eoliene cu viteză redusă a vântului . În: Structuri compozite 119, (2015), 677-684, doi: 10.1016 / j.compstruct.2014.09.034 .
  249. J. Lloberas, A. Sumper, M. Sanmarti, X. Granados: O revizuire a supraconductoarelor la temperatură înaltă pentru generatoarele sincrone de energie eoliană offshore . În: Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă 38, (2014), 404-414, doi: 10.1016 / j.rser.2014.05.003 .
  250. Robert Gasch, Jochen Twele (Ed.): Centrale eoliene. Noțiuni de bază, proiectare, planificare și operare . Springer, Wiesbaden 2013, p. 559.
  251. Uwe Ahrens și colab.: Energia eoliană în aer. Springer, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-39964-0 .
  252. Cristina L. Archer și colab.: Energia eoliană aeriană: locații și variabilitate optime. În: Energie regenerabilă 64, (2014), 180-186, doi: 10.1016 / j.renene.2013.10.044 .
  253. [1] „National Geographic: morile de vânt din secolele vechi ale Iranului”
  254. „Tvindkraft - cea mai veche turbină eoliană din lume”
  255. Cea mai puternică turbină eoliană din lume instalată complet! , 18 octombrie 2019, accesat la 31 octombrie 2019
  256. Zece dintre cele mai mari turbine . În: Windpower Monthly , 30 iunie 2016, accesat la 1 iulie 2016.
  257. Primele turbine la cel mai înalt parc eolian din lume . În: Windpower Monthly , 8 august 2013, accesat 8 august 2013.
  258. Parcul eolian Havøygavlen, Norvegia (PDF)
  259. Conform planificării (începând cu 2007) (PDF; 9 MB)
  260. Cele mai mari turbine eoliene în funcțiune oficială . ORF-ON, 22 februarie 2012.
  261. wind-data.ch (hartă interactivă) , listă
  262. Uscătorul de păr este o lună record . În: Schweizer Radio und Fernsehen , 19 februarie 2014, accesat pe 24 iulie 2014.
  263. Cote de piață ale producătorilor de turbine eoliene la nivel mondial în 2014. Statista.de. Adus la 10 octombrie 2016.