L’energia eolica è una fonte di energia rinnovabile che è cresciuta in popolarità negli ultimi decenni poiché sempre più persone, aziende e governi nazionali cercano soluzioni energetiche più pulite e sostenibili per le loro comunità.
Le turbine eoliche sono al centro di tutto questo poiché sfruttano l’energia eolica, rendendo incredibilmente importante garantire l’efficienza delle turbine eoliche per ottenere il massimo dalla fonte di energia. Esistono numerosi fattori che potrebbero influire sull'efficienza delle turbine eoliche e in questo articolo esamineremo quelli principali da considerare. Esploreremo anche l'andamento del mercato globale dell'energia eolica.
Continua a leggere per scoprire i principali fattori a cui prestare attenzione quando acquisti turbine eoliche per il tuo inventario nel 2024.
Sommario
Panoramica del mercato globale dell’energia eolica
7 fattori che influenzano l'efficienza delle turbine eoliche
Turbine eoliche efficienti in termini di fonti
Panoramica del mercato globale dell’energia eolica
Secondo Approfondimenti sferici, il mercato globale dell'energia eolica aveva un valore di mercato di 79.7 miliardi di dollari nel 2021. Si prevede che crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) dell'8.4% per raggiungere un valore di mercato di 151.47 miliardi di dollari entro il periodo di previsione 2022-2030. .
Il motore principale di questa crescita del mercato è stata la crescente domanda di fonti energetiche più pulite e rinnovabili in tutto il mondo nel tentativo di ridurre le emissioni di carbonio. Le conseguenti politiche e quadri normativi che promuovono l’energia sostenibile hanno portato ad un’espansione del mercato globale dell’energia eolica.
Si prevede che il segmento delle turbine eoliche dominerà questo mercato nel corso degli anni Periodo di previsione 2022-2030, spinto dai maggiori progressi tecnologici e dal minor costo delle turbine eoliche. In particolare, le pale utilizzate nelle turbine eoliche stanno diventando più larghe e leggere, consentendo prestazioni più efficienti delle turbine eoliche.
In termini di segmentazione regionale, si prevede che il Nord America (Stati Uniti, Canada e Messico) sarà il regione in più rapida crescita nel periodo di previsione, mentre l'Asia-Pacifico dominerà il mercato come regione con quota di mercato maggiore al 57%. All’interno della regione, la Cina ha in particolare il maggior numero di installazioni di turbine eoliche, come parte degli sforzi in corso da parte del governo per stimolare la crescita del settore.
7 fattori che influenzano l'efficienza delle turbine eoliche
Ora che abbiamo un'idea delle prospettive del mercato globale dell'energia eolica e della crescita prevista della domanda turbine eoliche, diamo un'occhiata ad alcuni dei fattori chiave che influenzano l'efficienza delle turbine eoliche. La conoscenza di questi fattori aiuterà le aziende e i rivenditori di apparecchiature energetiche a reperire l'inventario giusto e a fornire un supporto pertinente ai propri clienti nel loro percorso di acquisto.
1. Velocità del vento e stagione
Questo potrebbe essere ovvio. Essendo la fonte di energia primaria, la velocità e la stagione del vento sono forti determinanti delle prestazioni e dell’efficienza delle turbine eoliche. La velocità del vento in un determinato sito determina la quantità di energia eolica che può essere generata dalla turbina eolica.
Questo perché la velocità del vento influisce sulla quantità di energia cinetica che può essere catturata dalle pale della turbina eolica per essere trasferita al generatore. Se tutti i parametri sono costanti, si stima che un aumento del 10% della velocità del vento può comportare un aumento del 33% dell’energia eolica.
Anche la stagione del vento è importante da considerare, poiché la velocità del vento in diversi siti varia a seconda del periodo dell'anno e delle condizioni meteorologiche prevalenti.
2. Densità e temperatura dell'aria
Un altro fattore chiave che influisce sull'efficienza dei sistemi di turbine eoliche è la densità dell'aria e la temperatura del sito dell'utente. La densità dell'aria è la quantità di particelle o massa all'interno di un dato volume d'aria e questa densità influisce sulla portata di massa dell'aria attraverso la turbina eolica, che, a sua volta, influisce sulla potenza erogata.
La temperatura dell'aria influisce sull'efficienza della turbina eolica a causa dell'espansione termica e della contrazione dei materiali causata dai diversi livelli di temperatura dell'aria. Per garantire il funzionamento efficiente del generatore e dei componenti elettrici del turbina eolica, è importante tenere conto delle variazioni sia della densità dell'aria che della temperatura in modo da regolare opportunamente il coefficiente di potenza e il sistema di raffreddamento.
3. Altezza o altitudine del mozzo
In generale, il vento aumenta con l'aumentare dell'altitudine. Per questo motivo, le torri eoliche più alte sono in grado di catturare più energia. Questo fenomeno di variazione della velocità del vento con l'altezza è chiamato wind shear.
Ad altezze del mozzo più elevate o ad altitudini più elevate, il vento è in grado di fluire più liberamente poiché ci sono meno ostacoli da terra, come alberi, montagne ed edifici. Pertanto, la posizione del turbina eolica dovrebbe essere preso in considerazione, poiché determinerà l’altezza del mozzo richiesta per la generazione ottimale di energia eolica.
4. Diametro delle pale rotanti della turbina
Il diametro del rotore, ovvero la larghezza circolare spazzata dalle pale rotanti della turbina eolica, ha un forte impatto sulla potenza catturata dalle pale. Il diametro del rotore delle turbine eoliche è cresciuto costantemente nel tempo nel tentativo di catturare più energia eolica attraverso un’apertura alare più lunga.
Ciò significa che turbine eoliche con rotori di diametro maggiore sono in grado di spazzare un’area più ampia, catturando così più vento e, di conseguenza, producendo più elettricità. Quindi è possibile che anche in un’area con relativamente meno vento, una turbina con pale più lunghe possa effettivamente catturare più vento disponibile rispetto a una con pale più corte. Questa capacità di raccogliere più vento a velocità del vento inferiori significa una maggiore efficienza.
5. Controllo del beccheggio e dell'imbardata
Un altro fattore che influisce sulle prestazioni e sull’efficienza di turbine eoliche sono le strategie di controllo e ottimizzazione delle turbine. Le strategie di controllo sono i metodi utilizzati per regolare il passo delle pale della turbina, la velocità del rotore, la coppia del generatore e l'angolo di imbardata. Le strategie di ottimizzazione sono i metodi utilizzati per stabilire valori e impostazioni ottimali per le variabili di controllo della turbina come determinati dagli obiettivi e dai vincoli del sistema turbina.
Per ottenere prestazioni più efficienti dalle turbine, è importante implementare strategie di controllo e ottimizzazione che siano efficaci e adattive. Il controllo ottimizzato del beccheggio e dell'imbardata consente turbine eoliche per produrre energia a un’ampia gamma di velocità del vento.
6. Disposizione delle turbine nell'azienda agricola
La maggior parte dei parchi eolici avrà più di una turbina eolica nel sito. Alla luce di ciò, è importante garantire che la disposizione dei parchi eolici sia ottimizzata per evitare che una turbina venga posizionata all’ombra del vento rispetto ad altre turbine.
Le lame del turbine eoliche posizionati nella parte anteriore del parco eolico creano scie di vento turbolento che raggiungono le turbine nella parte posteriore. Un simile scenario potrebbe ridurre sostanzialmente la quantità di energia generata dalle turbine eoliche mal posizionate, poiché catturerebbero meno energia a causa della ridotta efficienza delle pale causata dal vento turbolento.
7. Affidabilità e manutenzione
L'affidabilità di una turbina è determinata dall'affidabilità di alcuni componenti chiave, tra cui le pale, la scatola del cambio e il generatore. Il guasto di questi componenti chiave cesserebbe la funzione primaria della turbina eolica di generazione di energia, portando così a tempi di inattività e alla necessità di riparazioni e sostituzioni.
Turbina eolica i progetti con tassi di affidabilità più elevati influiscono sull’efficienza dell’intero sistema eolico. Ma al di là della progettazione e dell’affidabilità dei componenti, è importante che gli utenti aderiscano a pratiche di manutenzione coerenti ed efficaci per mantenere prestazioni ottimali e massimizzare la produzione di energia.
Turbine eoliche efficienti in termini di fonti
Non tutte le turbine eoliche sono uguali ed è per questo che è importante essere consapevoli dei vari fattori che incidono sull’efficienza delle turbine. turbine eoliche. Questi fattori, tra cui la velocità del vento, la densità e la temperatura dell’aria, l’altezza o l’altitudine del mozzo, il diametro del rotore, le strategie di controllo e l’affidabilità dei componenti, determinano le prestazioni del sistema di turbine eoliche e l’efficienza della generazione di energia eolica.
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