Welche Anwendungsszenarien gibt es für kleine und mittelgroße Windkraftanlagen?
Kleine und mittelgroße Windkraftanlagen (in der Regel mit einer Nennleistung unter 100 kW) finden aufgrund ihrer Flexibilität und Anpassungsfähigkeit in verschiedenen Anwendungsbereichen breite Verwendung. Im Folgenden werden ihre wichtigsten Anwendungsszenarien und Eigenschaften analysiert:
1. Szenario der netzunabhängigen Stromversorgung
ländliche Elektrifizierung
Anwendungsgebiete: Bergregionen, Inseln, Weidegebiete usw. ohne Stromnetzanschluss.
Vorteile: In Kombination mit Energiespeichersystemen (wie Batterien) kann es Dieselgeneratoren ersetzen, die Kosten für den Kraftstofftransport reduzieren und die Umweltbelastung verringern.
Fallbeispiel: Mongolische Graslandhirtenfamilie, Mikronetz auf einer Pazifikinsel.
Mobile oder temporäre Einrichtungen
Anwendungsbereiche: wissenschaftliche Forschungsstationen, Baustellen, Militärstützpunkte usw.
Merkmale: Modulares Design erleichtert Transport und schnelle Installation und unterstützt ergänzende Wind- und Solarsysteme.
2. Szenario für netzgekoppelte dezentrale Energieversorgung
Industrie- und Gewerbepark
Anwendung: Installation auf Dächern oder Freiflächen von Fabriken, landwirtschaftlichen Betrieben, Schulen usw., um die Stromversorgung aus dem Netz zu ergänzen.
Wirtschaftlichkeit: Reduzierung der Stromkosten durch das Modell „Eigenverbrauch, Anschluss von überschüssigem Strom an das Stromnetz“.
Gemeinschaftsmikronetz
Gemeinsame Lösung: Die Kombination von Photovoltaik und Energiespeicherung zur Stärkung der Energieversorgungssicherheit der Gemeinde eignet sich besonders für windreiche Gebiete.
3. Spezielle Funktionsszenarien
Stromversorgung für Kommunikationsbasisstationen
Anforderung: Eine stabile Stromversorgung für Telekommunikationstürme, Wetterstationen usw. in abgelegenen Gebieten zu gewährleisten und die Wartungshäufigkeit zu reduzieren.
Straßen und öffentliche Einrichtungen
Anwendung: Stromversorgung für Straßenlaternen und Ampeln, kombiniert mit kleinen Lüftern zur Reduzierung der städtischen Stromlast.
Marine- und Wassersportausrüstung
Fallbeispiel: Die Stromversorgung von Bojen und Offshore-Aquakulturplattformen erfordert eine korrosionsbeständige Konstruktion.
4. Notfall- und Katastrophenrettung
Wiederherstellung der Stromversorgung nach Katastrophen: Schnelle Stromversorgung von Notunterkünften und medizinischen Einrichtungen, nachhaltiger als herkömmliche Generatoren.
5. Bildungs- und Forschungszwecke
Lehrdemonstration: Wird zur Popularisierung der neuen Energiewissenschaft oder in Universitätslaboren eingesetzt, um das Prinzip der Windenergieumwandlung zu demonstrieren.
Technische Prüfung: Validierung neuer Schaufeldesigns oder Steuerungsalgorithmen im kleinen und mittleren Umfang.
Einschränkungen und Auswahlvorschläge
Anforderungen an die Windressourcen: Die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit muss ≥ 4 m/s betragen (über der Windzone Klasse III).
Anpassung an die Umwelt: Das geräuscharme Modell eignet sich für Wohngebiete und ist so konstruiert, dass es Taifunen entlang der Küste standhält.
Wirtschaftlichkeit: Die anfängliche Investition ist relativ hoch, aber die Kosten während der Lebensdauer (20 Jahre) sind niedriger als die eines Dieselmotors.
