Sinds 2007 is de windgenererende capaciteit in de Verenigde Staten met 30 procent per jaar gegroeid, sneller dan welke andere technologie voor stroomopwekking ook. De groeisnelheid blijft toenemen ondanks de complexiteit van het gebruik van windtechnologie. Er zijn bijvoorbeeld nog steeds vragen over de juiste indeling van windmolenparken en de hoeveelheid landoppervlak die nodig is om ze op efficiënte wijze te installeren. Niewe windenergieprojecten en residentiële windturbines hebben een hele reeks afzonderlijke ontwerpoverwegingen.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Windturbines hebben een onveranderd en ononderbroken vermogen nodig stroom of lucht om effectief te werken, wat betekent dat er geen obstakels in de buurt mogen zijn. Onderzoekers hebben gesuggereerd dat voor residentiële windturbines op 150 meter afstand van nabijgelegen obstakels voldoende is. In het geval van windmolenparkafstand moeten turbines ten minste 7 rotordiameters van elkaar verwijderd zijn.

Residentiële systemen

Een windturbine is het meest effectief wanneer deze in een stabiele, vloeiende beweging werkt , onveranderlijke en ononderbroken stroom van lucht. Dat gebeurt nooit in de echte wereld, maar bij het plannen van een windturbine moet de locatie zo dicht mogelijk bij het ideaal liggen. Voor residentiële systemen is dit niet zozeer een kwestie van hoeveel ruimte de windturbine nodig heeft, maar hoeveel afstand nodig is tussen de windturbine en andere obstakels. Een vuistregel is het installeren van een windturbine op 150 meter (492.1 voet) afstand van obstakels in de buurt en op een zodanige hoogte dat de onderkant van de rotorbladen 9 meter (29,5 voet) boven de obstakels, inclusief gebouwen en bomen, zal zijn. .

Turbine-afstand tussen windmolenparken

Windparken zijn rijen van grote turbines die zijn ontworpen om elektriciteit op grote schaal te genereren. De grote turbines in windparken zijn in één opzicht niet anders dan residentiële turbines: ze werken het beste met een vloeiende wind. Als iets de luchtstroom verstoort, ontstaat turbulentie, waardoor de turbine minder efficiënt wordt. Elke windturbine creëert turbulentie in het gebied achter en rondom, dus de turbines moeten op voldoende afstand van elkaar worden geplaatst. De afstanden in dit geval worden uitgedrukt in rotordiameters. De algemene vuistregel voor de afstand tussen windparken is dat turbines ongeveer 7 rotordiameters van elkaar verwijderd zijn. Dus een rotor van 80 meter (262 voet) zou 560 meter moeten zijn - meer dan een derde van een mijl - van aangrenzende turbines. Onderzoekers van de Johns Hopkins University hebben voorgesteld dat twee keer zo veel ruimte de algehele efficiëntie zou vergroten.

Direct landgebruik

Vuistregels zijn slechts dat: vereenvoudigde uitdrukkingen om een ​​globaal beeld te krijgen van de systeemvereisten. Om te achterhalen wat er in de echte wereld gebeurt, onderzochten onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory, NREL, 172 grootschalige windenergieprojecten om te zien hoeveel land ze werkelijk gebruiken. Het directe landgebruik is een maat voor het gebied van zaken als de betonnen toren, de krachtstations en nieuwe toegangswegen. In de Verenigde Staten komt het directe landgebruik voor windturbines uit op driekwart van een hectare per megawatt aan nominale capaciteit. Dat wil zeggen dat een windturbine van 2 megawatt 1,5 hectare land nodig heeft.

Totaal windmolenpark

In elk windpark is er veel ruimte tussen de turbines. Een deel van die ruimte is om turbulentie te minimaliseren, maar sommigen volgen noklijnen of vermijden andere obstakels. Veel van dit gebied wordt gebruikt voor andere doeleinden, zoals landbouwbedrijven. De NREL-onderzoekers hebben ook onderzoek gedaan naar dit totale landgebruik. Ze vonden een ruw gemiddelde van 4 megawatt per vierkante kilometer (ongeveer 10 megawatt per vierkante mijl). Dus een windturbine van 2 megawatt zou een totale oppervlakte van ongeveer een halve vierkante kilometer (ongeveer twee tienden van een vierkante mijl) nodig hebben.

Wettelijke vereisten

Regelgevingsvereisten zorgen grotendeels voor wind in de omgeving turbines vereisen. Er zijn meer dan 3.000 provincies in de Verenigde Staten - de meesten van hen zijn verantwoordelijk voor windzoneverordeningen - en het is onwaarschijnlijk dat ze elk een expert hebben over de locatie van windturbines. Dat leidt tot nogal willekeurige regels. De voorzieningen voor tegenvallers zijn een goed voorbeeld en kunnen van invloed zijn op de hoeveelheid ruimte die een turbinematrix nodig heeft. Omdat windtechnologie relatief nieuw is en snel verandert, zijn er niet veel gegevens over de nadelen of gevaren van het plaatsen van turbines in de buurt van andere constructies, dus er zijn enkele bijna willekeurige beslissingen over de minimale afstand windturbines moeten worden geplaatst van eigendomslijnen. Terugzetregels in de Verenigde Staten variëren van een afstand "zodat het geluid van de turbines geen inbraak is", "tot tweemaal de hoogte van het systeem, inclusief de rotorbladen", tot een uniforme 304,8 meter (1000 voet). >