Hoe werkt windenergie?

In de VS komt 8% van onze energieopwekkingscapaciteit van windturbines – dat is meer dan van welke andere hernieuwbare energiebron dan ook – en windenergie is de afgelopen tien jaar meer dan verdrievoudigd. Meer dan de helft van die capaciteit komt uit slechts vijf staten: Texas, Iowa, Oklahoma, Californië, en Kansas. Volgens de American Wind Energy Association zijn er in het hele land meer dan 56.000 windturbines met een capaciteit van ~96.000 megawatt, genoeg om meer dan 15 miljoen huishoudens van stroom te voorzien. Het ministerie van Energie verwacht dat die windcapaciteit in 2050 zal zijn toegenomen tot meer dan 400 gigawatt.

Hoe kunt u meedoen aan deze groeiende windenergie-actie? Bij veel elektriciteitsbedrijven kunt u windenergie en andere hernieuwbare energiebronnen aftappen als u iets meer betaalt voor een “groene” optie. Meer consumenten die voor groene energie kiezen, betekent dat de nutsbedrijven meer groene energie zullen gaan inkopen. Laten we eens kijken hoe windturbines werken en wat de mogelijke voor- en nadelen zijn.

Hoe werken windturbines?

Windenergie begint eigenlijk bij de zon. Om de wind te laten waaien, verhit de zon eerst een stuk land en de lucht erboven. Die hete lucht stijgt op, omdat een bepaald volume hete lucht lichter is dan hetzelfde volume koude lucht. Koelere lucht stroomt dan binnen om de leegte op te vullen die door die hete lucht is achtergelaten en voilà: een windvlaag.

Het Office of Energy Efficiency and Renewable Energy beschrijft een windturbine als “het tegenovergestelde van een ventilator”. Simpel gezegd: de turbine zet de energie van de wind om in elektriciteit. Hoe doet hij dat?

Eerst oefent de wind druk uit op de lange slanke bladen, meestal 2 of 3, waardoor ze gaan draaien, net zoals de wind een zeilboot voortstuwt op zijn weg door het water. De draaiende wieken zorgen er vervolgens voor dat de rotor, of de kegelvormige kap op de turbine, en een interne as ook gaan draaien, met een snelheid van ongeveer 30-60 omwentelingen per minuut.

Het uiteindelijke doel is een samenstel van magneten in een generator te laten ronddraaien, dat dankzij elektromagnetische inductie spanning opwekt in een draadspoel. Generatoren hebben echter snellere omwentelingen nodig, dus verbindt een tandwielkast gewoonlijk deze as met lagere snelheid met een as met hogere snelheid door de omwentelingssnelheid op te voeren tot ongeveer 1000 à 1800 omwentelingen per minuut. Deze tandwielkasten zijn duur en zwaar, dus proberen ingenieurs meer “direct-drive” generatoren te ontwerpen die bij lagere snelheden kunnen werken.

“Ga door met lezen van “Hoe werkt windenergie?” op QuickAndDirtyTips.com