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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ressourcen der Windenergie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Winde sind atmosphärische Luftströme, die durch ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche durch Sonneneinstrahlung entstehen. Windenergie wird vom Menschen seit jeher in Segelflotten und Windmühlen genutzt. In Holland pumpen Windkraftanlagen seit mehr als 500 Jahren Wasser aus Poldern – eingedeichten Landstrichen unterhalb des Meeresspiegels. Mehrflügelige Windkraftanlagen wurden in den Vereinigten Staaten häufig zum Pumpen von Wasser aus Brunnen eingesetzt. in den 30er Jahren des 6. Jahrhunderts gab es mehr als XNUMX Millionen von ihnen. Im Jahr 1890 wurden in Dänemark erstmals Windkraftanlagen (WPP) zur Stromerzeugung eingesetzt. In den 20er und 30er Jahren verbreiteten sich in der UdSSR Windkraftanlagen, die vom Zentralen Aerohydrodynamischen Institut (TsAGI) entwickelt wurden, um Verbraucher fernab von Stromnetzen mit Strom zu versorgen. Sie dienten zum Laden von Batterien, die dann zur Beleuchtung und Stromversorgung von Funkgeräten dienten. Heutzutage erlebt Westeuropa einen Boom bei der Entwicklung der Windenergie. In Dänemark erreicht die Stromerzeugung aus Windparks 12 % der Gesamtleistung, in Holland und den nördlichen Bundesländern Deutschlands 10 %. In den letzten zwei Jahrzehnten haben sich hier 7 Generationen von Windkraftanlagen verändert, die Einheitskapazität der Windkraftanlagen hat 4,5 MW erreicht, der Durchmesser des Windrades des leistungsstärksten Windparks beträgt 112 m. Im Jahr 2002 stiegen die Investitionen in Der Anteil der Windenergie betrug 37 % und übertraf damit andere Arten von Energieanlagen. In den USA sind in Kalifornien östlich von San Francisco Tausende Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von etwa 1 GW installiert. Die Kosten für die von Windkraftanlagen erzeugte Energie kommen den Kosten herkömmlicher Kraftwerke sehr nahe. Windenergie erhält staatliche Unterstützung in Form von vergünstigten Darlehen, Steuern und Zöllen. An der Entwicklung von Windkraftanlagen sind hochtechnologische, wissensintensive transnationale Konzerne beteiligt – General Electric, Boeing, Westinghouse. In den letzten 15 Jahren wurden weltweit über 100 Windkraftanlagen gebaut. Die Gesamtkapazität der Windkraftanlagen weltweit betrug im Jahr 2001 24,8 GW, davon 70 % in Europa. Auf dem Vormarsch sind Genossenschaften kleiner Eigentümer (Landwirte), die staatliche Kredite für den Bau von Windparks und die Einspeisung von Strom in das Stromnetz nutzen. Die Stromerzeugung durch Windkraftanlagen hängt direkt von der Stärke des Windes ab. Sie arbeiten effektiv bei Windgeschwindigkeiten von 5 bis 25 m/s (von 3 bis 9 auf der Beaufort-Skala). Bei ruhigem Wetter und schwachem Wind sowie bei starken Stürmen muss die Unterproduktion von Energie durch die Reservekapazitäten traditioneller Kraftwerke ausgeglichen werden. Basierend auf langjährigen Wetterbeobachtungen werden Regionen mit stabilen und relativ starken Winden für den Bau von Windkraftanlagen ausgewählt. Die Stärke des Windes nimmt mit der Höhe zu, weshalb Windkraftanlagen auf hohen Türmen errichtet werden. Die an der Nordseeküste errichtete deutsche Windkraftanlage „Grovian-1“ mit einer Leistung von 3 MW hat einen Rotordurchmesser von 100 m und eine Turmhöhe von 100 m. Europäische Windparks befinden sich hauptsächlich an den Küsten der Ostsee, der Nordsee und des Atlantischen Ozeans. Offshore-Windkraftanlagen (an der Küste) erfreuen sich großer Beliebtheit – wenn sie abseits der Küste installiert werden, werden die Probleme der Entfremdung von Bauland beseitigt und die Lärmbelästigung verringert. In der Öresundstraße zwischen Dänemark und Schweden werden 20 Anlagen mit einer Blockleistung von 2 MW gebaut. Die Stromkosten, die in europäischen Windkraftwerken erzeugt wurden, sind im Laufe von 20 Jahren von 38 Cent auf 5.6 Cent pro Kilowattstunde gesunken (die durchschnittlichen Kosten in thermischen Kraftwerken und Kernkraftwerken in den USA lagen zu Beginn des 1. Jahrhunderts bei etwa 4,5). Cent). Im Nordwesten der Russischen Föderation gibt es an der Küste der Ostsee, der Barentssee und des Weißen Meeres Zonen mit stabilen und ziemlich starken Winden. Die erste moderne Windkraftanlage mit einer Leistung von 225 kW, gespendet von der dänischen Regierung, wurde in der Nähe von Kaliningrad installiert. Es wurde eine Vereinbarung über den Bau eines Meereswindparks in der Region Kaliningrad mit einer Gesamtkapazität von 50 MW unterzeichnet, die Projektkosten der Station belaufen sich auf 50 Millionen US-Dollar. Windturbinen werden 500 Meter von der Küste entfernt installiert. In anderen Bundesgebieten der Nordwestregion wurden einzelne Windkraftanlagen gebaut. Ein Projekt zum Bau eines Windparks auf der Kola-Halbinsel wird entwickelt. In der energiearmen fernöstlichen Region, in der die Energieversorgung noch immer fast vollständig von der Ankunft von Tankern mit teurem Heizöl abhängt, empfiehlt sich der Bau eines Windparks vor der Küste des Japanischen Meeres, des Ochotskischen Meeres und der Beringsee Meer. Windkraftanlagen können zur Mechanisierung der Wasserförderung in der Wandertierhaltung auf trockenem Land, zur Entsalzung von Salzwasser und zur Landgewinnung eingesetzt werden. Die Energie eines Windparks kann gespeichert werden, indem Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser erzeugt wird. Gegen den Ausbau der Windenergie werden Einwände erhoben. Es wird angenommen, dass Windkraftanlagen und Stromleitungen die Landschaft beeinträchtigen. Lärm ist in einer Entfernung von bis zu einem Kilometer zu hören, Infraschallvibrationen sind möglich und Störungen des Fernsehens sind möglich. Daher werden in Westeuropa Windparks zunehmend in flachem Wasser, in einiger Entfernung vom Meeresufer, gebaut. Vögel können durch die Rotorblätter von Windkraftanlagen geschädigt werden. Es liegt an den Kunden von Windkraftanlagen, zu beurteilen, wie schwerwiegend diese Bedenken sind. Autor: Labeish V.G.
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