Tentukan listrik yang dihasilkan oleh angin dan diskusikan pro dan kontra dari teknologinya

sebuah pengantar

Energi listrik yang dihasilkan angin ada dengan memanfaatkan energi angin menggunakan turbin. Untuk memahami sepenuhnya energi listrik yang dihasilkan oleh angin, seseorang harus memahami bagaimana listrik bertenaga angin dihasilkan; sumber daya yang dibutuhkan untuk menggunakan energi angin; jenis dan ukuran turbin angin; Membangun turbin angin potensi efek positif dan negatif dari teknologi; Dimana listrik bertenaga angin dapat dihasilkan secara efektif; dan mengimbangi biaya teknologi listrik bertenaga angin.

Cara membuat listrik tenaga angin

Teknologi tenaga angin listrik bekerja dengan menghasilkan listrik melalui penggunaan berbagai gaya turbin angin. Pada awalnya, orang mungkin bertanya-tanya, “Jadi bagaimana turbin angin menghasilkan listrik?” Sederhananya, turbin angin beroperasi berlawanan dengan baling-baling. Alih-alih menggunakan listrik untuk menghasilkan angin, seperti kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk menghasilkan listrik. Angin menggerakkan baling-baling, yang memutar poros yang terhubung ke generator dan menghasilkan listrik.

Sumber daya untuk menggunakan energi angin

Sumber daya utama untuk teknologi bertenaga angin, tentu saja, adalah angin. Angin sangat melimpah di banyak bagian Amerika Serikat dan bagian lain dunia. Sumber daya angin dikategorikan berdasarkan kelas intensitas energi angin, yang berkisar dari Kelas 1 (terendah) hingga Kelas 7 (tertinggi). Sumber daya angin yang baik (misalnya, Kategori 3 dan di atasnya, yang memiliki kecepatan angin tahunan rata-rata setidaknya 13 mph) ditemukan di banyak daerah. Kecepatan angin merupakan faktor penting untuk sumber daya angin, karena energi dalam angin sebanding dengan pangkat tiga kecepatan angin. Dengan kata lain, angin yang lebih kuat berarti lebih banyak kekuatan.

Pengembangan sumber daya angin membutuhkan lahan dan mungkin bersaing dengan penggunaan lain dari lahan tersebut, dan penggunaan alternatif ini mungkin lebih berharga daripada pembangkit listrik. Namun, turbin angin dapat ditempatkan di lahan yang juga digunakan untuk penggembalaan atau bahkan pertanian. Di mana pun ladang angin dibangun, jalan dipotong untuk memberi ruang bagi suku cadang yang akan dikirim. Di setiap lokasi turbin angin, tanah diratakan dan area pad diratakan. Energi angin juga membutuhkan pembangunan turbin angin.

Jenis dan ukuran turbin angin

Turbin angin modern terbagi dalam dua kelompok dasar: variasi sumbu horizontal dan desain sumbu vertikal, seperti model Darius yang mengocok telur, dinamai menurut penemu Prancis. Turbin angin sumbu horizontal biasanya memiliki dua atau tiga sudu. Turbin angin tiga bilah ini dioperasikan “melawan angin” dengan bilah menghadap angin. Model Darrieus, atau turbin angin sumbu vertikal, memiliki dua bilah berorientasi vertikal yang berputar di sekitar poros vertikal.

Selain jenisnya yang berbeda, kincir angin juga memiliki ukuran yang berbeda-beda. Turbin utilitas publik berukuran mulai dari 100 kilowatt hingga beberapa megawatt. Turbin besar digabungkan bersama di ladang angin, yang memberikan daya signifikan ke jaringan listrik. Turbin kecil tunggal, kurang dari 100 kilowatt, digunakan untuk rumah, komunikasi, atau pemompaan air.

Turbin kecil kadang-kadang digunakan sehubungan dengan generator diesel, baterai, dan sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrida dan biasanya digunakan di lokasi off-grid yang jauh, di mana tidak ada koneksi ke jaringan utilitas.

Konstruksi turbin angin

Langkah pertama dalam pembangunan turbin angin adalah membangun menara tempat nacelle fiberglass akan dipasang. Nacelle adalah selubung berongga yang kuat yang berisi cara kerja bagian dalam turbin angin. Nacelle biasanya terbuat dari fiberglass, memiliki poros penggerak utama dan gearbox. Cara kerja bagian dalamnya juga memiliki kontrol kemiringan blade dan yaw. Nacelle dirakit dan dipasang pada struktur dasar di pabrik.

Penggunaan material yang paling beragam dan eksperimen yang paling banyak dengan material baru terjadi dengan pisau. Meskipun bahan yang paling umum digunakan untuk bilah dalam turbin angin perdagangan adalah fiberglass berongga, bahan lain yang digunakan termasuk kayu ringan dan aluminium. Bilah kayu solid, tetapi kebanyakan bilah terdiri dari kulit yang mengelilingi inti yang berlubang atau diisi dengan bahan ringan seperti plastik busa, sarang lebah, atau kayu balsa. Turbin angin juga termasuk kotak utilitas yang mengubah energi angin menjadi listrik dan terletak di dasar menara. Generator dan kontrol elektronik adalah peralatan standar yang komponen utamanya adalah baja dan tembaga. Berbagai kabel menghubungkan bak mesin ke sapuan, sementara yang lain menghubungkan seluruh turbin ke turbin dan transformator terdekat.

Kemungkinan efek positif dan negatif dari listrik bertenaga angin

Ada berbagai potensi efek positif dan negatif dari teknologi bertenaga angin.

Efek positif yang mungkin terjadi antara lain:

• Energi angin ramah terhadap lingkungan sekitar, karena bahan bakar fosil tidak dibakar untuk menghasilkan listrik dari energi angin.

• Turbin angin menempati lebih sedikit ruang daripada ukuran rata-rata pembangkit listrik. Kincir angin harus menempati beberapa meter persegi untuk pangkalan; Hal ini memungkinkan lahan di sekitar turbin dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya pertanian.

• Teknologi modern membuat ekstraksi energi angin lebih efisien. Anginnya bebas, dan kita bisa memanfaatkan sumber energi gratis ini.

• Turbin angin adalah sumber daya yang bagus untuk menghasilkan listrik di lokasi terpencil, seperti komunitas pegunungan dan pedesaan terpencil.

• Turbin angin dapat memiliki ukuran yang berbeda untuk mendukung tingkat populasi yang berbeda.

• Bila dikombinasikan dengan listrik tenaga surya, sumber listrik ini sangat bagus untuk negara maju dan berkembang untuk menyediakan pasokan listrik yang stabil dan andal.

Kemungkinan efek negatif termasuk:

• Turbin angin umumnya menghasilkan listrik lebih sedikit daripada rata-rata pembangkit listrik berbahan bakar fosil, sehingga membutuhkan pembangunan beberapa turbin angin.

• Turbin angin bisa mahal dan mahal untuk dibangun.

• Turbin angin dapat memberikan dampak negatif terhadap satwa liar di sekitarnya selama proses konstruksi.

• Polusi suara dari turbin angin perdagangan terkadang menyerupai mesin jet kecil.

• Protes dan/atau petisi biasanya menghadapi usulan pembangunan ladang angin. Orang merasa bahwa pedesaan harus dibiarkan utuh agar semua orang dapat menikmati keindahannya.

Di mana listrik bertenaga angin dapat dihasilkan secara efisien

Tempat-tempat di dunia di mana angin bertiup kencang dan sering, individu dan bisnis dapat memanfaatkan angin sebagai pilihan untuk menggunakannya untuk menghasilkan listrik. Secara global, tempat-tempat ini mencakup sebagian besar Amerika Utara, Amerika Selatan bagian selatan, Greenland, sebagian besar Eropa, Afrika Utara, Asia Timur, sebagian besar Australia, dan di mana pun terdapat gunung atau bukit besar. Lima negara teratas yang menghasilkan tenaga angin pada tahun 2007 adalah: Jerman, Amerika Serikat, Spanyol, India, dan Cina.

Kecepatan angin yang tinggi juga terjadi di lautan dan perairan yang luas. Karena sebagian besar penduduk dunia tinggal di dekat lautan, ladang angin dengan angin lepas pantai dan darat yang kuat dapat menghasilkan listrik dalam jumlah yang melimpah. Jalur angin utama di darat di Amerika Serikat adalah Great Plains, yang meliputi North Dakota, South Dakota, Nebraska, Kansas, Oklahoma, dan Texas. Koridor angin juga meluas ke negara bagian ke barat ke pegunungan besar ke barat, termasuk Montana timur, Wyoming, Colorado, dan New Mexico. Ada juga sumber daya angin yang signifikan di Minnesota timur dan selatan dan seluruh negara bagian Iowa, menurun ke selatan melalui Missouri dan timur melalui Wisconsin selatan, Illinois utara, Indiana, dan Ohio. Beberapa negara bagian New York dan New England juga mengalami angin kencang.

Departemen Energi (DOE) memperkirakan bahwa tenaga angin dapat memasok Amerika Serikat dengan 100% listrik, hanya dari koridor angin Great Plains atau dari ladang angin lepas pantai saja. Menurut Pickens Plan, ladang angin senilai $10 miliar dengan 2.500 generator dapat menyediakan daya yang cukup untuk 1,3 juta rumah, dan koridor angin Great Plains dapat menyediakan 20% listrik Amerika untuk satu triliun dolar. Itu akan menjadi sekitar 250.000 generator untuk memasok 130 juta rumah.

Dalam laporan yang diterbitkan oleh Departemen Energi AS, “20% Energi Angin pada 2030: Meningkatkan Kontribusi Energi Angin untuk Pasokan Listrik AS”, laporan ini menyimpulkan bahwa:

• Mencapai 20% energi angin akan membutuhkan infrastruktur transportasi yang lebih baik, penyederhanaan penentuan posisi dan sistem perizinan, keandalan dan pengoperasian sistem angin, dan peningkatan kapasitas produksi angin AS.

• Mencapai 20% tenaga angin akan membutuhkan peningkatan jumlah instalasi turbin dari sekitar 2.000 per tahun pada tahun 2006 menjadi hampir 7.000 per tahun pada tahun 2017.

• 20% energi angin dapat diintegrasikan secara andal ke dalam jaringan dengan biaya kurang dari 0,5 sen per kilowatt jam.

• Mencapai 20% energi angin tidak terbatas pada ketersediaan bahan baku.

• Mengatasi tantangan transportasi seperti penentuan posisi dan alokasi biaya untuk jalur transmisi baru untuk mengakses sumber daya angin terbaik di negara ini akan diperlukan untuk mencapai 20% energi angin.

Menyeimbangkan biaya teknologi listrik bertenaga angin

Meskipun tenaga listrik angin tampaknya merupakan sumber daya yang tidak terbatas, dan lokasi angin terbaik tampaknya bersaing dengan harga listrik pasar di sebagian besar wilayah Amerika Serikat, ada beberapa faktor yang membuatnya menjadi sumber energi alternatif yang kurang menarik secara ekonomi. Pertama, angin bukanlah sumber daya harga tunggal. Biaya mereka sangat bervariasi tergantung pada ukuran proyek, kecepatan angin, wilayah, dan faktor lainnya. Kedua, tolok ukur perbandingan dengan angin untuk bahan bakar lain bervariasi secara regional. Ketiga, pendapatan tambahan diperlukan untuk membuat proyek itu layak, dan biaya hangusnya signifikan.

Untuk mengimbangi faktor-faktor yang membuat listrik tenaga angin menjadi sumber energi alternatif yang kurang menarik dan mendorong pertumbuhannya yang berkelanjutan, tenaga angin di banyak daerah menerima beberapa dukungan keuangan atau dukungan lain untuk mendorong pembangunan. Energi angin mendapat manfaat dari subsidi baik untuk meningkatkan daya tariknya atau untuk mengkompensasi subsidi yang diterima oleh bentuk produksi lain, seperti batu bara dan nuklir, yang memiliki efek negatif yang signifikan. Di Amerika Serikat, tenaga angin menerima kredit pajak untuk setiap kilowatt-jam yang diproduksi; Itu adalah 1,9 sen per kilowatt-jam pada tahun 2006. Pajak kredit memiliki penyesuaian inflasi tahunan. Banyak negara bagian AS juga menawarkan insentif, seperti pembebasan pajak properti, pembelian wajib, dan pasar tambahan untuk “kredit hijau”. The Energy Improvement and Expansion Act of 2008 berisi perpanjangan kredit untuk energi angin, termasuk turbin kecil.

Kekuatan pasar sekunder juga memberikan insentif bagi perusahaan untuk menggunakan energi yang dihasilkan angin, sehingga meskipun ada harga listrik yang tinggi, produsen yang bertanggung jawab secara sosial membayar perusahaan utilitas dengan harga premium yang digunakan untuk mendukung dan membangun fondasi energi angin baru. Perusahaan menggunakan energi yang dihasilkan angin, dan sebagai imbalannya mereka dapat mengklaim melakukan upaya “hijau”.

Tidak diragukan lagi, lebih banyak keringanan pajak, subsidi, dan insentif juga akan dibutuhkan untuk mencapai tujuan 20% energi angin pada tahun 2030. Saat ini, energi angin menyumbang sekitar 2% dari listrik yang dihasilkan di Amerika Serikat.

Ringkasan

Fungsi tenaga listrik yang dihasilkan angin melalui pembangkitan listrik melalui penggunaan berbagai gaya turbin angin adalah energi alternatif yang sangat layak. Meskipun pembangkit listrik tenaga angin memiliki beberapa dampak negatif, penulis ini merasa bahwa dari segi biaya dan keuntungan jangka panjang dibandingkan jenis energi lain, seperti pembakaran bahan bakar fosil, menggunakan sumber daya terbarukan seperti yang dihasilkan angin secara ekonomi, lingkungan dan sosial. , itu menjadi Semakin logis.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *