Es ist allgemein bekannt , dass Windenergie die weltweit führende erneuerbare Energiequelle ist. Der Beweis dafür liegt in den Fortschritten, die multinationale Unternehmen der Branche in den letzten Jahren bei der Steigerung der Leistung einzelner Windkraftanlagen , insbesondere von Offshore-Anlagen, erzielt haben.
Die weltweit installierte Windkraftleistung wuchs 2016 um 12,4 % auf 486.749 MW, wie Daten des Global Wind Energy Council (GWEC) zeigen. China, die USA, Deutschland, Indien und Spanien sind die weltweit führenden Produzenten.
Letzter Meilenstein in der Windenergie
Den jüngsten Meilenstein in diesem Zusammenhang hat das Unternehmen kürzlich bekannt gegeben: den Zusammenschluss des dänischen multinationalen Konzerns Vestas und des japanischen Unternehmens Mitsubishi, bekannt als Mhivestasoffshore.
Sie haben einen Prototyp einer 9-MW-Offshore-Windkraftanlage entwickelt , die vor der dänischen Küste installiert wurde und innerhalb von nur 24 Stunden so viel Energie erzeugen kann, wie ein US-amerikanischer Haushalt über zwei Jahrzehnte verbrauchen würde. Sie ist primär für Windgeschwindigkeiten zwischen 12 und 25 Metern pro Sekunde ausgelegt.
Genug, um ein Haus 66 Jahre lang mit Strom zu versorgen
Laut Torben Hvid Larsen , CTO von Vestas:
„Unser Prototyp hat einen weiteren Generationsrekord aufgestellt und innerhalb von 24 Stunden 216.000 kWh produziert. Wir sind zuversichtlich, dass diese 9-MW-Windkraftanlage ihre Marktreife unter Beweis gestellt hat und dass sie eine Schlüsselrolle bei der Senkung der Offshore-Energiepreise spielen wird.“
Die genauen Auswirkungen dieser Berechnungen zu erläutern, ist komplex, aber ein durchschnittlicher spanischer Haushalt verbraucht 3.250 kWh Strom pro Jahr . Basierend darauf könnte die Tagesproduktion dieser Windkraftanlage einen Haushalt über 66 Jahre lang mit Strom versorgen.
Dieses Windkraftanlagenmodell ist 220 Meter hoch und damit vergleichbar mit dem höchsten Gebäude Madrids . Seine Rotorblätter sind etwas über 83 Meter lang und wiegen jeweils mehr als 38 Tonnen.
Vorteile von Windenergie und Windkraftanlage
Der Vorteil von Hochleistungswindkraftanlagen liegt nicht nur in ihrer Energieerzeugungskapazität, sondern auch in den Vorteilen, die sie für Onshore- und Offshore-Anlagen bieten. Innovationen, die für diese Turbinen entwickelt wurden, lassen sich sowohl auf landbasierte als auch auf maritime Anlagen anwenden, wodurch der Prozess optimiert und die Kosten gesenkt werden.
Dank dieser Technologie wird eine kostengünstige Stromerzeugung aus einer lokalen Ressource erreicht, ohne dass Treibhausgasemissionen entstehen.
Wo soll ich es anwenden?
Windenergie, sowohl an Land als auch auf See, kann in jedem Gebiet genutzt werden . Bei Onshore-Anlagen wird die Modernisierung von Windparks gefördert, vor allem solcher in Gebieten mit reichlich Windressourcen, die ursprünglich mit Windkraftanlagen geringerer Leistung ausgelegt waren.
Diese Modernisierungen umfassen die Installation größerer Windkraftanlagen , wodurch nicht nur die Erzeugungskapazität der Parks erhöht, sondern diese auch effizienter gestaltet werden, ohne dass neue Standorte erschlossen werden müssen.
Bei Offshore-Windparks geht der Trend dahin, Turbinen mit der höchstmöglichen Leistung zu suchen , da dieser Raum durch die Installation großer, leistungsstarker Anlagen optimal genutzt werden kann.
Neue Innovationen bei Windkraftanlagen
Die Windenergiebranche hat in den letzten Jahren bedeutende technologische Fortschritte erlebt , die ihr Wachstum und ihre Effizienz gesteigert haben. Dazu gehört die Entwicklung größerer Windkraftanlagen mit höherer Erzeugungskapazität, wodurch Windenergie besser genutzt werden kann. Die größten Anlagen erreichen heute Höhen von über 220 Metern und sind so konstruiert, dass sie selbst unter widrigsten Bedingungen funktionieren.
Neben Verbesserungen hinsichtlich Größe und Kapazität wurden auch Material und Konstruktion optimiert . Neue, leichtere und robustere Rotorblätter ermöglichen es diesen Turbinen zusammen mit fortschrittlichen Steuerungssystemen, Windenergie effizienter zu nutzen. Mithilfe künstlicher Intelligenz und prädiktiver Analysen können die Turbinen ihre Leistung zudem automatisch in Echtzeit anpassen.
Die Entstehung schwimmender Turbinen und ihre Zukunft
Offshore-Windkraftanlagen , also solche, die auf See installiert werden, haben großes Potenzial bewiesen. Da sie auf See stehen, wo die Winde stärker und beständiger sind, nutzen diese Anlagen die Windressourcen effizienter. Der nächste Schritt ist nun die Entwicklung schwimmender Windkraftanlagen , die in tieferen Gewässern installiert werden können, um ihre Rentabilität weiter zu steigern.
Diese schwimmenden Windkraftanlagen eröffnen nicht nur neue Möglichkeiten im Bereich der Offshore-Energie, sondern tragen auch zur Lösung von Problemen im Zusammenhang mit der Landnutzung und dem Flächenbedarf für große Windparks bei. Prognosen zufolge werden diese schwimmenden Anlagen in den kommenden Jahren eine Schlüsselrolle für den Ausbau der Offshore-Windenergie spielen.
Neue Technologien: Integration mit Solarenergie und Speicherverbesserung
Ein weiterer aufkommender Trend im Windenergiesektor ist die Kombination von Wind- und Solarenergie . Diese Kombination ermöglicht die Schaffung von Hybridsystemen mit höherer Stabilität und damit eine gleichmäßigere Stromerzeugung. Dies ist besonders wichtig an Standorten, an denen Windschwankungen ein Problem darstellen können.
Durch die Integration von Windenergie und Solarparks können Hybridsysteme effizienter arbeiten und die häufige Unterbrechung der Versorgung beider Energien wird vermieden. Solarenergie kann Strom erzeugen, wenn der Wind nicht weht, und umgekehrt.
Schließlich werden Anstrengungen unternommen, Energiespeichertechnologien wie Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Kapazität zu verbessern, um überschüssige Energie aus Windkraftanlagen zu speichern. So kann diese Energie bei Windarmut oder höherem Bedarf genutzt werden.
Dies schafft eine größere Flexibilität bei der Stromversorgung und macht Windenergie zu einer wettbewerbsfähigeren Option im Vergleich zu herkömmlichen Energiequellen.
Der Windsektor ist in den letzten Jahrzehnten dank kontinuierlicher Innovation und technologischer Fortschritte erheblich gewachsen. Dies hat nicht nur die Effizienz von Windkraftanlagen verbessert, sondern auch ihre Integration in elektrische Netze und reduzierte Kosten. Mit der Prognose neuer Entwicklungen bei schwimmenden Turbinen, der Integration mit Solarenergie und fortschrittlicher Speicherung wird Windenergie weiterhin ein wesentlicher Bestandteil des Übergangs zu einer saubereren und nachhaltigeren Zukunft sein.