Les éoliennes sont capables de faire tourner leurs pales sur les pentes, dans l'océan, près des usines et au-dessus des maisons. L'idée de laisser la nature fournir la puissance libre à votre maison peut sembler attrayante, mais il est important d'apprendre comment calculer la production d'éoliennes avant d'en acheter une - et particulièrement important de comprendre la différence entre la capacité nominale de la machine et la production réelle. peut en attendre. Consultez les cartes fournies par le National Renewable Energy Laboratory pour savoir si la vitesse et la disponibilité du vent dans votre région font de l'énergie éolienne un bon choix pour votre maison.
Vitesse du vent
La plupart des éoliennes sont constituées des pales montées sur rotor qui ressemblent à des hélices d'avion. Lorsque l'air souffle à travers eux, ils font tourner le rotor d'un arbre qui alimente un générateur électrique. La plupart des éoliennes s'arrêtent automatiquement lorsque la vitesse du vent atteint environ 88,5 kilomètres par heure (55 miles par heure) pour éviter les dommages mécaniques. Cela réduit la production d'électricité lorsque des vents violents surviennent et que les gens ont besoin de l'énergie continue du vent. Ils ne produisent pas non plus d'électricité si le vent souffle trop lentement. Si la vitesse du vent diminue de moitié, la production d'énergie diminue d'un facteur de huit. Le moment où les conditions de vent sont optimales dans une région donnée définit la disponibilité de l'éolienne. Les éoliennes situées à des emplacements plus élevés reçoivent plus de vent, ce qui se traduit par une plus grande production. Chacun a une gamme de vitesse du vent - entre 30 et 50 miles par heure - à laquelle il fonctionne de manière optimale.
Cote d'efficacité
Les éoliennes modernes utilisent une variété de modèles destinés à les aider capturer le vent plus efficacement. L'efficacité est une valeur importante à connaître lors de l'évaluation d'une éolienne. Dans un monde idéal, une turbine convertirait 100% du vent passant à travers les pales en énergie. En raison de facteurs tels que le frottement, ces machines ont seulement des rendements d'efficacité compris entre 30% et 50% de la puissance nominale. La puissance est calculée comme suit: puissance = [(densité de l'air)] fois (surface balayée des lames) fois (vitesse du vent en cubes)] divisé par 2. La superficie est en mètres carrés, la densité de l'air est en kilogrammes par mètre cube et vitesse du vent est en mètres par seconde.
Distinctions critiques
Ce n'est pas parce qu'une éolienne a une capacité nominale de 1,5 mégawatts que cela produira beaucoup de puissance en pratique. Les éoliennes produisent généralement considérablement moins que la capacité nominale, qui est la quantité maximale de puissance qu'elle pourrait produire si elle fonctionnait tout le temps. Par exemple, une éolienne de 1,5 mégawatt avec un facteur d'efficacité de 33% peut produire seulement un demi-mégawatt en moins d'un an si le vent ne souffle pas de façon fiable. Les turbines industrielles ont généralement des capacités de 2 à 3 mégawatts. Cependant, la quantité d'énergie réellement produite est réduite par l'efficacité et la disponibilité du vent - le pourcentage de temps où une unité a suffisamment de vent pour bouger.
Conseils d'achat pour éoliennes
Si vous connaissez une unité facteurs de capacité et d'efficacité, vous pouvez calculer sa production annuelle estimée en utilisant la formule suivante: (365 jours par an) fois (24 heures par jour) fois (capacité maximale) fois (facteur de capacité) est égal à kilowatt heures attendues par an. Par exemple, une turbine d'une capacité nominale de 1,5 mégawatts et d'un facteur d'efficacité de 25% devrait produire comme suit: 365 * 24 * 1 500 (kW) * 0,25 = 3 285 000 kilowattheures par an. Ce calcul suppose la disponibilité du vent 24 heures sur 24 toute l'année. En pratique, cela n'arrive pas. Vous pouvez utiliser les cartes de vent NREL pour ajuster vos chiffres de temps pour une figure plus précise spécifique à l'emplacement.
