Vooruitgang in het aanpassen van de technologie voor koude klimaten en offshore-gebruik en betere methoden voor het voorspellen van windomstandigheden hebben de afgelopen 40 jaar een aanzienlijke groei van het gebruik van windturbines voor elektriciteit gestimuleerd. Een nieuw rapport inventariseert waar het veld nu staat en wat ons te wachten staat.

Een team van onderzoekers uit Duitsland heeft zijn bevindingen gepubliceerd in Technische Natuurkunde Beoordelingen , het onderzoeken van de groei van windtechnologie als bron van hernieuwbare energie en het beoordelen van de levensvatbaarheid ervan om grotere aandelen van de elektriciteitsmarkt te blijven veroveren. Het rapport vermeldt dramatische verbeteringen in de technologie, mede dankzij schaalvoordelen, en voorziet nog grotere, meer kosteneffectieve turbines in de toekomst.

"De grootte van een ultramoderne turbine is buitengewoon indrukwekkend. Het slagoppervlak van de rotor van een standaardturbine is nu twee keer zo groot als een voetbalveld, zei Berthold Hahn, een van de auteurs van het artikel. "Parallel aan de ontwikkeling in omvang, de technologie is ook volwassen geworden, wat betekent kosteneffectief en betrouwbaar."

Sinds de jaren zeventig, windturbines zijn verbeterd om minstens 100 keer meer vermogen te genereren dan hun voorgangers. De huidige grote turbines hebben elk de capaciteit om ongeveer 5 megawatt op te wekken. Hahn zei dat de marktverwachtingen voor toekomstige turbinecapaciteit oplopen tot 10 tot 15 megawatt. Sommige van deze grotere turbines kunnen rotordiameters hebben tot 200 meter lang.

Gedurende deze periode, de kosten om elektriciteit uit wind te produceren zijn gedaald van $ 500 per megawattuur naar $ 50.

"De technische ontwikkelingen, zoals drijvende offshore-turbines die de oogst van windenergie in zeer diepe wateren mogelijk maken, geïntegreerde regelstrategieën rekening houdend met de behoeften van het net, en kunstmatige intelligentie die permanent de prestaties van de turbines beoordeelt, hebben bijgedragen aan de indrukwekkende kostenbesparingen, ' zei Hahn.

Zelfs dan, de windenergie-industrie staat voortdurend onder druk om de kosten te verlagen. Het rapport identificeerde een belangrijk gebied, het vinden van meer economische manieren om de turbines te onderhouden. Werk dat historische onderhoudsgegevens en realtime metingen van turbines samenbrengt, is nodig om turbinestoringen eerder te detecteren.

Met verbeteringen aan andere delen van het elektriciteitsnet, zoals energieopslag, Hahn voorziet dat windtechnologie cruciaal wordt om te reageren op de volatiliteit van vraag en aanbod van elektriciteit die markten ervaren.

"In veel landen, windenergie is begonnen met het overnemen van taken voor het stabiliseren van het net van grote conventionele centrales, wat betekent dat de energiesystemen nu uiteindelijk veranderen van een voornamelijk gecentraliseerde structuur naar een gedecentraliseerde structuur, " hij zei.