风能是一种清洁能源,在美国的覆盖范围正在迅速扩大。风力发电利用自然产生的风来发电。由于风在许多地区刮得很强,无论条件如何,风力涡轮机都能够提供稳定的可再生能源。由于这些涡轮机仅靠风力运转,风能清洁且无碳,可以帮助抵消排放。风能的最大价值在于取代了化石燃料发电,并避免了与气候变化有关的排放。
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它是如何工作的
风力涡轮机安装在高空中(通常超过100英尺),在那里它们受到最快和最不动荡的风的冲击。与螺旋桨叶片接触的风使叶片在升力和阻力的作用下移动,在某些方面类似于飞机的飞行方式。这个运动带动涡轮机底部的一个轴,从而产生电力。涡轮机是相当稳定的(它们大约90%的时间会产生能量),并且会在风速弱至每小时6到9英里的时候转动,但是当风速达到危险的速度时,为了避免损坏设备,通常会关闭。
风力发电场
由于特定地理区域的风力通常很强,因此在相对较小的区域内建造许多风力涡轮机以最大限度地发挥其发电能力通常是有效的。由于风的性质,这些涡轮机通常不会相互干扰,并产生能量,可以发送到一个中心位置。然后,这种能量就可以像在传统发电厂一样轻松地发送给消费者。
海上风力
另一个有用的,尽管有争议的涡轮机应用是在海洋中。由于海水的深度,安装可能会很困难,但海上风力发电场能够产生相当多的能量。例如,2018年9月,英国开设了一个巨大的风电场,其659兆瓦的容量能够为60万户家庭供电。
新泽西的风能
尽管该州的风力发电潜力巨大,但该州的风力发电增长缓慢,目前只有大西洋城的一个沿海风力发电场和巴约讷的一台涡轮机代表该州仅有的两台活跃的涡轮机。这些农场每年生产的9兆瓦相对较小,仅占该州发电量的0.03%,尽管NREL估计这一容量可能会增加100倍以上,达到945兆瓦。新泽西未来的风能将是海上葡萄酒;有限的可用空间和栖息地保护影响了陆地风能的缺乏。然而,能源传输基础设施的高成本和长距离应用和审查过程挑战了海上风能的采用。虽然立法在很大程度上滞后,但州长墨菲的行政命令准备在整个州和沿海地区启动风能,其雄心勃勃的目标是到2030年安装3500兆瓦的海上风力发电。
更多信息请访问美国能源部风能技术办公室网站。