|
Energetische Fragen, besonders die Fragen über die erneuerbaren Energiequellen wurden nicht nur wegen des schlechten ökologischen Zustands und der wachsenden Preise des rohren Erdöls, sonder auch wegen der wachsenden Energiebedürfnisse sehr wichtig. Alle diesen negativen Trends zwingen die Menschheit, die traditionellen fossilen Treibstoffe durch die ökologisch akzeptablen Alternativen zu ersetzen. Obwohl fossile Treibstoffe (das Erdöl, die Kohle, das Erdgas) im Moment dominieren, immer mehr Staaten gestehen ihre Probleme mit diesen Treibstoffen und langsam lenkt ihre Aufmerksamkeit auf die Entwicklung der erneuerbaren Energiequellen. Eine der erneuerbaren Energiequellen, die am meisten verspricht ist die Windenergie, die für die Generierung der elektrischen Energie verwendet werden kann. Der Sektor der Ausnutzung der Windenergie wird zu den am schnellsten wachsenden Sektoren der Ausnutzung der erneuerbaren Energiequellen, nicht nur in der Europäischen Union und in den USA, sondern auch überall in der Welt. Forschungsprojekte im Bereich der Ausnutzung der Windenergie sind immer intensiver und die ganze Zeit werden neue Techniken für die effektivere Transformation der Windenergie in die elektrische Energie entwickelt. Alle diese Forschungen sind von den Regierungen überall in der Welt beeinflusst in der Richtung der Reduzierung der energetischen Abhängigkeit und des Endes der Teilung der Energiequellen in mehreren Zweigen, die unabhängig funktionieren können. Die erneuerbaren Energiequellen sind ideal für die Erfüllung dieser Politik.
Ausnutzung der Windenergie hat eine lange Geschichte, aber die moderne Verwendung für das Gewinnen der elektrischen Energie begann in späten 70-en und 80-en Jahren. Seit dieser Zeit hatte die Industrie der Ausnutzung der Windenergie einen ständigen Wuchs während 20 Jahre und im Moment hat dieses Segment der erneuerbaren Energiequellen den Wuchs von ungefähr 20 – 30% jährlich auf der Weltebene. Die Experte voraussagen noch einen größeren Wuchs des Sektors in den kommenden Jahren, besonders wenn die großen Investitionen betrachtet werden. Dieser Wuchs ist das Resultat der Tatsache, dass die Windenergie die ökonomischste erneuerbare Energiequelle nach der Wasserenergie ist, und diese Ökonomie ist das Resultat der intensiven Forschungen, die das Verfahren verbessert und den Preis der aus der Windenergie gewonnene elektrischen Energie reduzierte haben. In den 80-en Jahren des letzten Jahrhunderts war der Preis der produzierten elektrischen Energie zehn Mal größer als heute, d. h. der Preis betrug 40 Cents pro kWh im Vergleich zu heutigen 4-6 Cents pro kWh.
Dieser Reduzierung des Preises der produzierten Energie gab der Windenergie eine neue Dimension und machte sie zu einer ökonomisch akzeptablen Energiequelle und noch wichtiger zum Konkurrenten den traditionellen fossilen Treibstoffen. Dieses ökonomische Konkurrieren soll ein Beweis sein, dass die erneuerbaren Energiequellen sich mit den fossilen Treibstoffen im ökonomischen Sinne messen können. Was nur noch nötig ist, sind zusätzliche Forschungen und entsprechende finanzielle Unterstützung.
Elektrische Energie aus dem Wind wird am häufigsten in den Generatoren produziert, die die riesige Turbine an der Spitze der hohen Türme bewegt. Das Arbeitsprinzip kann vereinfacht „umgekehrt von dem Ventilator“ genannt werden. Der Wind bewegt die Turbine, die die Achse verbunden mit dem Generator dreht und diese Drehung produziert elektrische Energie. Große industrielle Turbinen können die Kraft von 750 KW bis sogar 1,5 MW besitzen, während kleinere Turbinen, die in den Haushalten benutzt werden, die Kraft bis 50 KW haben. Neben solche Turbinen mit drei Hachsen gibt es auch Windmühlen mit zwei Hachsen, die seltener sind. Der Unterschied zwischen ihnen ist, dass die Turbinen mit drei Hachsen aufwärts und Turbinen mit zwei Hachsen abwärts des Windes arbeiten. Die letzten zwei Jahrzehntenwaren wirklich wichtig für die Windenergie und einen großen Fortschritt in der Konstruktion der Turbinen wurde erreicht. Turbinen in den 80-en Jahren hatte z. B. einen viel kleineren Durchmesser als heutige Turbinen, d. h. sie hatten den Durchmesser von ungefähr 20 Metern im Vergleich zu heutigen Turbinen, die 100 Meter (die lange des Fußballfelds) oder mehr im Durchschnitt haben können.
Neue Technologien und das SWERA Projekt
 |
| Windenergie. |
Die momentane Entwicklung der Ausnutzung der Windenergie entwickelt sich in der Richtung des Aufbaus von Bauernhoffen der Windmühlen. Der Bauernhof der Windmühlen ist eine große Gruppe der Windmühlen, die in ein riesiges Windkraftwerk verbunden sind und die Effektivität solcher Gruppierung der Windmühlen wächst immer mehr. Trotz der erhöhten totalen Effektivität bleibt ein Problem aktuell: es gibt nämlich nicht viele gute Orte für die Bauernhofe der Windmühlen, weil eine große Fläche mit relativ stärken und ständigen Winden nötig ist. Für jeden möglichen Ort ist vor dem Aufbau nötig, umfassende Forschungen der jährlichen Windkapazitäten zu machen, um voraus die Quantität der Energie, die auf diesem Ort produziert werden kann, zu rechnen. Die Quantität der verfügbaren Energie ist der wichtigste Grund für das Benutzen der detaillierten Forschungen vor der endlichen Investition in den bestimmten Bauernhof der Windmühlen. Um eine bestimmet Quantität der verfügbaren Energie zu gewinnen, müssen Investitoren mit den Meteorologen zusammenarbeiten. Auf dieser Weise wird ein meteorologisches Model des Ortes entwickelt, das später für das Rechnen der Effektivität von möglichen Projekten des Bauernhofs der Windmühlen benutzt wird. Am Ende erfährt man, ob so ein Projekt auf diesem Ort überhaupt rentabel ist. Für die Klassifikation der Angemessenheiten einiger Orte für die Ausnutzung der Windenergie gibt es Klassen der Windkraft. Für die Konstruktion des Bauernhofs der Windmühlen sind die Orten in der Klasse der Windkraft 3 oder höher passend. Die Klasse der Windkraft 2 ist für den Aufbau kleineren Windmühlen für die Haushaltzwecke günstig.
Vereinte Nationen (UN) sind auch in der Entwicklung der Windenergie durch das SWERA Projekt (Solar Wind and Energy Resource Assessment) eingeschlossen. Dieses Projekt ist auf die Lokalisierung der entsprechenden Orte für die Ausnutzung der Windenergie und auf den Entwurf der Landkarten der möglichen Gebiete für die Ausnutzung der Wind- und Solarenergie in 13 Entwicklungsstaaten in der Welt fokussiert. Mit Hilfe dieses Projekt wurden schon einige entsprechende Gebiete mit dem Potential von einigen Tausenden MW in Afrika, Asien und Südamerika lokalisiert. Innerhalb der am meist entsprechenden Staaten ist der afrikanische Staat Ghana, in dem Gebiete für die Ausnutzung der Windenergie mit dem Potential über 2000 MW entdeckt wurden. Die Mehrheit dieser Gebiete befindet sich neben der Grenze mit Togo. Man unternimmt auch Aktionen in den Staaten wie Kenia, Nepal, Äthiopien, Guatemala, Sri Lanka, Brasilien und viele andere. Falls diese Programme der UN mit dem eigentlichen Aufbau der Windkraftwerke resultieren, würde das nicht nur für den energetischen, sondern auch für den ökologischen Bereich wichtig sein. All das soll die Entwicklungsstaaten in der Richtung der erneuerbaren Energiequellen lenken und dadurch den Druck auf die fossilen Treibstoffe reduzieren.
Die Produktion der Turbinen für die Windmühlen wächst. Die größten Hersteller dieser Turbinen sind aus Dänemark, danach aus Indien, Deutschland und Japan. Deutschland wird oft „Das Königreich der Windenergie“ (wind energy kingdom) genannt, weil dieser europäischen Staat mehr als 1/3 der totalen installierten Kraft der Windmühlen in der Welt besitzt, d. h. ungefähr 22.400 MW am Ende des Jahres 2007. Im Vergleich hatte die USA nur ungefähr 16.800 MW am Ende des Jahres 2007, was wirklich wenig ist, wenn man die ganze Fläche der USA betrachtet. Als Referenzen für den Vergleich dieser Informationen dienen die nuklearen Kraftwerke. Paolo Verde 2 ist das größte Kraftwerk in den USA und besitzt die Kraft von 1,335 MW. Das größte nukleare Kraftwerk in der Welt Kashiwazaki befindet sich in Japan, hat sieben operativen Reaktoren, die totale Kapazität von 8,212 MW und hat diesen Status von 1997. Das einzige nukleare Kraftwerk auf dem Gebiet des früheren Jugoslawiens ist das nukleare Kraftwerk Krško mit der Kraft von 696 MW. Die wachsende Ausnutzung der Windenergie ist im Einklang mit dem Kyoto-Protokoll und dem Ziel der Emission der Treibhausgase. Aber andere große Staaten, wie z. B. die USA, China und Indien werden auch einige Schritte in dieser Richtung nehmen müssen, wenn das Kyoto-Protokoll die erwartenden Resultate erreichen soll. Falls diese Staaten es ignorieren werden, wird dieses Protokoll nur auf dem Papier als solches gelten. In den USA wird in der letzten Zeit einen Fortschritt im Sektor der Ausnutzung der Windenergie bemerkt, aber der Prozentsatz der produzierten Energie ist noch immer sehr klein, ungefähr 0.5 % (Dänemark produziert mehr als 20 % elektrischer Energie aus dem Wind). Da in den USA einige sehr entsprechende Gebiete für die Ausnutzung der Windenergie gibt, wird in der Zukunft mehr die se Energiequelle beachtet.
Vergleich: Europäische Union - SAD
 |
|
Vergleich der installierten Kapazitäten für die Ausnutzung der Windenergie zwischen EU und USA. Nur zum Vergleich . das größte nukleare Kraftwerk in den USA hat die Kraft von 1.335 MW (Paolo Verde 2).
|
Die USA hat im Vergleich zu den Staaten der EU einen großen Vorteil wegen ihrer Größe. Einige europäische Länder haben schon jetzt Probleme mit dem Raum zur Installation der neuen Windmühlen und einige haben sich schon für die Offshore – Windkraftwerke entschieden. Europäische Union plant die Installation von 50.000 MW der Offshore – Windmühlen in den Gebieten, wo das Meer seicht ist, bis dem Jahr 2025. das ist nicht einfach, weil die Installation der Windmühlen im seichten Wasser viel komplizierter und teuerer als die Installation am Festland ist. Das größte Problem ist eigentlich in der Stabilität der Windmühlen, die sehr stabil für die Produktion der elektrischen Energie sein müssen. In Meeresumständen wird die Korrosion des Materials zu einem Problem, was bedeutet, dass teuere, der Korrosion unabhängige Materialien benutzt werden sollen. Ein zusätzliches Problem meldet sich auch bei dem Transfer elektrischer Energie zu der Küste, weil dann die Unterwasserkabel nötig sind. Bei diesen Nachteilen haben die Offshore – Windmühlen auch einige Vorteile. Z. B. Offshore Turbinen können viel großer als die auf dem Festland sein und das bringt ihrer Effektivität und der Quantität der produzierten Energie bei. Auf dem Meer wehen viel günstigere Winde.
Die USA hat auch Plane für die Erhöhung des Anteils der Windenergie durch die Installation der Windmühlen neben der nordöstlichen Küste, die sehr entsprechende Wetterbedingungen hat. Dieser Entwurf sieht massiv aus, weil 70.000 MW der Windmühlen bis dem Jahr 2025 installiert werden soll. Im Vergleich zu dem jetzigen Zustand wurde diese Erhöhung einige Male größer sein und es wurde bedeuten, dass die USA sich ernsthaft auf die erneuerbaren Energiequellen fokussiert. In diesem Moment gibt es Beschränkungen, weil die Installation der Windmühlen im Wasser tiefer als 20 Meter noch nicht möglich ist. Die Wissenschaftler versuchen, dieses Problem zu lösen, damit in der Zukunft viel mehr Energie aus dem Wind produziert würde (durch die Herstellung von z. B. schwimmenden Windkraftwerken und ähnlichen Projekte). Falls diese Projekte erfolgreich werden, könnte der Preis der produzierten elektrischen Energie sogar kleiner als momentane 4-6 Cents sein. Falls der Preis auf weniger als 4 Cents reduziert wird, würde das die Hälfte des jetzigen durchschnittlichen Preises der elektrischen Energie in den USA sein (8 Cents pro kWh).
Trotz allem wird noch viel Zeit gebraucht, damit die Windenergie der ökonomische Gegner der Kohle als der billigsten Energiequelle (nur 2,5 Cents pro kWh) wird. Die Windenergie hat ein großes Potential und ist ökologisch den „schmutzigen“ Energiequellen wie die Kohle überlegen. Das ist manchmal mehr als der ökonomische Aspekt gefordert. Dennoch gibt es viele arme Staaten, die ihre zukünftigen energetischen Bedürfnisse mit der billigen Kohle lösen wollen und dadurch ihre Entwicklung beschleunigen und die reichen Staaten helfen dabei nicht. Falls es mehrere Projekte wie SWERA in der Kombination mit den finanziellen Unterstützung gäbe, könnten sich die armen Staaten mehr an die erneuerbaren Energiequellen wie die Windenergie fokussieren.
Schlussfolgerung
Die Windenergie ist ein schnell wachsender Teil der erneuerbaren Energiequellen, die seine Potentiale immer wieder entdeckt und das haben viele Staaten bemerkt. Sie investieren in die Installation der Windmühlen und in die Forschung der Technologien, die die Ausnutzung der Windenergie verbessern könnten. Parallel mit dem Wachsen der Popularität der Windenergie, reduzieren sich die Kosten der Produktion der elektrischen Energie in den Windmühlen und dadurch konkurriert die Windenergie immer mehr den traditionellen fossilen Treibstoffen. All das resultiert mit noch stärkerer Orientierung einigen Staaten auf den Aufbau der Windmühlen und auf die Produktion der elektrischen Energie aus der Windenergie.
Während die Staaten der EU (besonders Dänemark und Deutschland) in der Führung sind, hat die USA begonnen, den Anteil der Windenergie in der gesamten Quantität der verbrauchten Energie zu erhöhen. Wenn man das Potential der Windenergie und die Entwicklung der Offshore Windmühlen in Betracht zieht, wird der Sektor der Ausnutzung der Windenergie immer mehr eine ernsthafte Alternative den fossilen Treibstoffen. Das ist keine gute Neuigkeit nicht nur für die Staaten der EU und die USA, sondern auch für die Entwicklungsländer. Diese Energieform würde ihre Distanzierung von den schmutzigen Energiequellen wie die Kohle und das Erdöl, ermöglichen, besonders wenn die Windenergie ökonomisch konkurrent würde. Es sieht so aus, als der Bereich der Ausnutzung der Windenergie die Führung innerhalb dem Bereich der erneuerbaren Energiequellen (ausschließen die Wasserenergie)nicht nur in Europa und den USA, sondern auch überall in der Welt übernehmen wird.
Statistik der Ausnutzung der Windenergie in den USA (2007)
Statistik der Ausnutzung der Windenergie in den USA am Ende des Jahres 2007. Für eine detaillierte Demonstration klicken Sie auf das Foto.
Der Wuchs der Ausnutzung der Windenergie in den USA (1981-2007)
Der Wuchs der Ausnutzung der Windenergie in den USA von 1981 bis 2007.
Statistiken der Ausnutzung der Windenergie in Europa (2007)
Statistiken der Ausnutzung der Windenergie in Europa (Europäische Union) am Ende des Jahres 2007. Für eine detaillierte Demonstration für einzelne Staaten klicken Sie auf das Foto.
Verbundene Artikel:
Windenergie - Allgemein
|
