Woran liegt es, dass manche Windkraftanlagen keinen Strom erzeugen?
Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit einer Windmühle werden Windkraftanlagen von vielen Menschen bildhaft als „Windmühlen“ bezeichnet.
Windenergie ist eine saubere Energiequelle. Windkraftanlagen wandeln Windenergie in elektrische Energie um, die anschließend hochskaliert und in das Stromnetz eingespeist wird. Nach weiterer Spannungsreduzierung wird der Strom an Tausende von Haushalten geliefert. Laut Angaben des Nationalen Statistikamtes belegte die Windenergie 2021 den dritten Platz in der Stromerzeugung, hinter thermischer und Wasserkraft, aber vor Kernkraft und Photovoltaik. Obwohl sie den dritten Platz in der Stromerzeugung belegt, ist ihr Anteil mit nur 6,99 % an der gesamten Stromerzeugung des Landes sehr gering. Thermische Kraftwerke liegen mit einem Anteil von 71,13 % weit vorn, während Wasserkraft 14,6 % ausmacht.
Dank staatlicher Förderung ist der Strompreis für Windkraft deutlich höher als der für konventionelle Stromerzeugung; eine Kilowattstunde kostet etwa 20 Cent mehr. Verschiedene Bauunternehmen konkurrieren um Investitionen in Windkraftprojekte, was die rasante Entwicklung der Windenergieerzeugung in China vorangetrieben hat. Ob man nun in einem Hochgeschwindigkeitszug sitzt, auf einer Autobahn fährt oder zu den nahen Berggipfeln hinaufblickt – Windkraftanlagen sind allgegenwärtig. Auch wenn sie nicht zahlreich sind, so sind sie doch überall zu sehen.
Aufmerksamen Beobachtern ist unterdessen ein merkwürdiges Phänomen aufgefallen. Da Windenergie durch nationale Förderprogramme unterstützt wird, umweltfreundlich ist und keine begrenzten Energieressourcen verbraucht, warum produzieren dann so viele Windkraftanlagen keinen Strom? Ist es nicht eine Verschwendung von Ressourcen, dass die Anlagen trotz des mühsamen Aufbaus von Windparks ungenutzt bleiben? Im Folgenden erklärt der Redakteur dies, um alle Zweifel auszuräumen. Es gibt vier Hauptgründe:
1. Um die Sicherheit des Stromnetzes zu gewährleisten, wird die Windenergieerzeugung eingeschränkt.
Theoretisch können Windkraftanlagen bei einer Windgeschwindigkeit von 3 Sekunden pro Meter, also bei schwachem Wind, ans Netz angeschlossen werden, um Strom zu erzeugen. In der Praxis bleiben jedoch viele Anlagen still, selbst wenn die Windgeschwindigkeit die Anforderungen erfüllt, und in manchen Fällen sind Dutzende von Windparks außer Betrieb. Dies liegt nicht daran, dass der Windpark keinen Strom erzeugen will, sondern daran, dass die Netzsteuerung die Stromerzeugung nicht zulässt. Hauptgrund dafür ist die Netzsicherheit. Ab einem gewissen Punkt kann der Anteil der Windenergie an der Gesamtstromerzeugung eine versteckte Gefahr für den sicheren Betrieb des Stromnetzes darstellen.
Warum birgt eine zu hohe Windstromerzeugung eine versteckte Gefahr für das Stromnetz? Die Windstromerzeugung ist stark von der Windstärke abhängig, was zu großen Schwankungen der Erzeugungskapazität und damit zu Problemen bei der stabilen Stromversorgung führt. Zudem lässt sich Strom nicht speichern. Kraftwerke erzeugen nur so viel Strom, wie die Verbraucher verbrauchen. Bei starken Schwankungen im Stromverbrauch müssen Kraftwerke ihre Leistung zeitnah anpassen. Derzeit übernehmen dies hauptsächlich Wärmekraftwerke, was mit Windkraft nicht möglich ist. Um die Sicherheit des Stromnetzes zu gewährleisten, reguliert die Netzleitstelle daher die Windstromerzeugung.
2. Die Windgeschwindigkeit erfüllt nicht die Anforderungen.
Ohne Wind können Windkraftanlagen nicht funktionieren. Die Mindestwindgeschwindigkeit für Windkraftanlagen beträgt 3 Meter pro Sekunde; alles darunter ist unzureichend. Gleichzeitig ist zu viel Wind schädlich. Das heißt, der Betrieb von Windkraftanlagen unterliegt nicht nur einer Mindest-, sondern auch einer Höchstwindgeschwindigkeit. Die Mindestwindgeschwindigkeit ist erforderlich, damit sich die Windkraftanlage drehen kann, die Höchstwindgeschwindigkeit dient der Sicherheit. Sobald die maximal zulässige Windgeschwindigkeit erreicht ist, muss die Windkraftanlage gestoppt und die Rotorblätter blockiert werden, um Schäden und Verschleiß durch die eigene Trägheit zu minimieren. Andernfalls kann es zu schweren Unfällen wie dem Bruch von Masten und Rotorblättern sowie zum Durchbrennen des Generators kommen.
3. Die Windkraftanlage ist noch nicht endgültig fertiggestellt.
Oftmals scheinen aus der Ferne ganze Reihen von Windkraftanlagen errichtet worden zu sein, doch in Wirklichkeit sind sie noch nicht fertiggestellt, sodass kein Strom erzeugt werden kann. Äußerlich mag die Windkraftanlage bereits stehen, aber es müssen noch zahlreiche Folgearbeiten erledigt werden, die die Voraussetzungen für eine netzgekoppelte Stromerzeugung nicht erfüllen.
4. Die Windkraftanlage wird gewartet.
Häufiger beobachten wir, dass sich einige Windkraftanlagen in einem Windpark drehen, um Strom zu erzeugen, während andere stillstehen. Neben den bereits genannten Gründen für die fehlende Stromerzeugung besteht auch die Möglichkeit, dass sich die Anlagen in einem Wartungszustand befinden. Obwohl Windkraftanlagen energiesparend und umweltfreundlich sind, können sie nicht permanent an das Stromnetz angeschlossen werden. Wie unsere Autos unterliegen auch Windkraftanlagen einem gewissen Verschleiß und benötigen regelmäßige Wartung. Tritt während des Betriebs eine plötzliche Störung auf, muss die Windkraftanlage umgehend zur Reparatur abgeschaltet werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Windkraftanlagen zwar kohlenstoffarm und umweltfreundlich sind, aber durch verschiedene Faktoren eingeschränkt werden und abgeschaltet werden müssen. Selbst wenn sich die Windkraftanlage in gutem Zustand befindet, sollte sie den Betriebsanweisungen folgen und im Bereitschaftsmodus bleiben. Die Entscheidung zur Stromerzeugung liegt nicht beim Windparkbetreiber.
