Quanta eletricidade uma turbina eólica pode gerar por dia?

A geração diária de energia das turbinas eólicas não é um valor fixo, dependendo principalmente dos três fatores principais a seguir:

1. Capacidade do ventilador (potência nominal)

Essa é a potência máxima que uma turbina eólica pode produzir em condições ideais, medida em quilowatts (kW) ou megawatts (MW).
Especificações comuns:

Ventilador pequeno (como para uso doméstico): 10 kW - 100 kW

Turbinas eólicas comerciais em terra: 2 MW - 5 MW (atualmente o padrão)

Grandes turbinas eólicas offshore: 6 MW - 15 MW+ (como turbinas eólicas de 14 MW com diâmetros de rotor superiores a 230 metros)

2. Velocidade do vento (o fator mais crítico)

A geração de energia das turbinas eólicas tem uma relação cúbica com a velocidade do vento, e um pequeno aumento na velocidade do vento pode levar a um aumento significativo na geração de energia.

Redução na velocidade do vento (geralmente em torno de 3-4 m/s): A turbina eólica começa a gerar eletricidade.

Velocidade nominal do vento (geralmente em torno de 12-15 m/s): O ventilador atinge sua potência nominal para gerar eletricidade.

Redução da velocidade do vento (geralmente em torno de 25 m/s): O ventilador é desligado para garantir a segurança.

Faixa ideal de velocidade do vento: O ventilador opera principalmente em velocidades inferiores à velocidade nominal do vento, portanto, a potência média de saída real é muito menor que a potência nominal.

3. Taxa de utilização da energia eólica (fator de capacidade)

Este é um indicador fundamental para medir a "eficiência operacional" das turbinas eólicas, que se refere à relação entre a geração de energia real durante um determinado período e a geração de energia máxima teórica (operando continuamente em plena capacidade).

Turbinas eólicas em terra: tipicamente entre 25% e 40% (afetadas pelos recursos eólicos, terreno, tempo de inatividade para manutenção, etc.).

Turbinas eólicas offshore: tipicamente 40% a 50% ou mais (com ventos offshore mais fortes e estáveis).

Cálculo teórico e exemplos

Fórmula de cálculo:
Geração diária de eletricidade (kWh) = potência nominal (kW) x 24 horas x fator de capacidade

por exemplo
Considerando uma turbina eólica terrestre comum de 3 MW (3000 kW) localizada em um parque eólico com boas condições e um fator de capacidade de 35%.

Geração diária de eletricidade = 3000 kW x 24 horas x 0,35 = 25200 kWh

Isso significa que esta turbina eólica gera, em média, cerca de 25.000 kWh de eletricidade por dia.

Conceitos importantes: Comparação e significado

Comparando com o consumo de eletricidade residencial: O consumo médio anual de eletricidade de uma residência comum na China é de cerca de 2000 a 3000 kWh. A geração diária de energia da turbina eólica de 3 MW mencionada acima pode abastecer aproximadamente 10 residências durante um ano inteiro.

Comparando com a geração de energia a carvão: se 25.000 kWh de eletricidade forem gerados usando carvão padrão (cerca de 300 gramas de carvão por kWh), isso equivale a economizar cerca de 7,5 toneladas de carvão padrão e reduzir cerca de 20 toneladas de emissões de dióxido de carbono.

Volatilidade real: A turbina eólica pode estar operando em plena capacidade em um determinado dia (24 horas x 3 MW = 72.000 graus), ou pode não ter vento ou gerar energia zero durante a manutenção. Os valores calculados acima são a média de estatísticas de longo prazo.

resumo

Uma turbina eólica terrestre convencional de 2 a 3 MW pode gerar, em média, de 15.000 a 25.000 kWh de eletricidade por dia em condições favoráveis ​​de vento. Os valores específicos devem ser determinados com base nos dados reais das condições de vento do modelo da turbina, do local de instalação e do nível de manutenção, visto que existem diferenças significativas entre diferentes turbinas eólicas e parques eólicos.