Technologie-Gewinne sind Stromversorgung Windenergie (Op-Ed)

Brad Gammons ist general Manager von IBM globale Energie- und Versorgungswirtschaft, wo er Strategie, Vertrieb Ausführung, Lösungsentwicklung, Operations und Marketing betreut. Rolf Gibbels ist als Vorstandsmitglied von IBM Global Energy und Dienstprogramme Organisation, führenden globalen Branchenlösungen und Business Development-Aktivitäten. Er konzentriert sich auf die Stromerzeugung, einschließlich erneuerbare Energien wie Wind, IBM markenübergreifend. Die Autoren dieses Artikels beigetragenLiveScience Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Letztes Jahr in den Vereinigten Staaten und Übersee, die Windenergie-Industrie neue Rekorde aufgestellt, erzielte unzählige Premieren und in der Regel eine überraschende Runde der Superlative als er stieg um 2,6 Prozent der weltweiten Stromerzeugung bieten weltweit gewonnen. Ein Jahrzehnt ab jetzt, wird diese Zahl voraussichtlich auf 7,4 Prozent steigen laut einem aktuellen Bericht von Navigant Forschung.

Die Windenergie-Branche boomte im letzten Jahrzehnt wächst schneller als viele Energie-Optimisten vorhergesagt. Heute, ein positiven Kreislauf ist im Gange, gesät durch öffentliche Zuschüsse und Investitionen; getrieben durch den Bedarf für die Sicherheit der Energieversorgung und dem Ziel, die Emissionen zu reduzieren; und nachhaltig von einem bekannten Prozess, wo die Aufstockung der Produktionskapazitäten Promaßeinheit Kosten senkt, erhöht die Wettbewerbsfähigkeit mit konventionellen Kraftstoffen und weitere Innovationen.

Aber wie ist Gesellschaft sichergestellt, dass dieser Fortschritt ist nachhaltig und nicht flüchtigen?

Jahr der Superlative

Utility-Skala Windkraftanlagen entstanden in den 1980er und 1990er Jahren, aber bedeutende globale Investitionen und Wachstum in neue Kapazitäten nicht zu weit verbreitet bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts.

Schneller Vorlauf ein paar Jährchen und Energie Fortschritte weiter zu entwickeln und integrieren neue Technologie, wie z. B. smart Grid, die Firmen wie IBM, Big Data Analytics verwenden, um eine effektivere Ansätze zur Energiegewinnung zu schaffen hat.

Obwohl der Preis für Erdgas noch nie da gewesenen Tiefstand letztes Jahr in den Vereinigten Staaten betroffen, Windkraft oben auf der Liste der neuen Generation-Quellen, die online kam: 13,1 Gigawatt (GW) Windenergieleistung ging live, 42 Prozent aller neuen Energiekapazität darstellen. Wenn solar und anderen CO2-Quellen sind im Preis inbegriffen, erneuerbare Energien, die zusammen der Mehrheit, 55 Prozent der neuen Generation – ein Novum.

Globalen Windenergie-Kapazität stieg um eine Rekordsumme, auch mit 44,7 GW Windenergieleistung installiert letztes Jahr – Erhöhung der gesamten installierten Basis um 19 Prozent auf 282,4 GW. Die Vereinigten Staaten gewann das internationale Rennen für Neuinstallationen aber nur schlagen China mit einem kleinen Vorsprung. China mit 75,6 GW kumulierten Kapazität, hält weltweit zu den Top spot für installierte Windenergie, mit den USA an zweiter Stelle insgesamt mit 60 GW. Gemeinsam, jedoch führt die Europäische Union noch. Diese Region hat wieder wettgemacht für einen Mangel an Offenland durch die Fokussierung auf Offshore-Windparks, Gebäude insgesamt 105.7 GW der Windleistung, laut dem Global Wind Energy Council.

Record-Ausgang

Regionen der USA, die den größten Anteil der Windenergie-Kapazität hosten beginnen zu brechen Rekorde für den Betrag von Windenergie fließt in ihre Netze. Texas, zum Beispiel ist nun die Heimat von 12,2 GW der Windleistung, mehr als doppelt so hoch wie Nr. 2 Kaliforniens. An einem windigen Wintertag im Februar dieses Jahres erreichte der Lone Star State Wind Ausgabe 28 Prozent aller Macht auf seine Kern-Netz fließt. In Spanien, Ebenen, wie diese die Norm geworden sind: In den letzten drei Monaten des Jahres 2012, wind, bereitgestellten mehr als ein Viertel der Elektrizität des Landes, mehr als jede andere Quelle.

Im Wettbewerb mit fossilen Brennstoffen

Es ist verfrüht, Wind als die kostengünstigste Energiequelle zu erklären, aber es ist da immer. Texas unabhängigen Strom Systembetreiber, die elektrische Zuverlässigkeit Rat von Texas (ERCOT), Prognoseanpassungen vor kurzem die langfristigen Kosten für verschiedene macht — einschließlich Kohle, Erdgas und Wind – und prophezeite, dass Letzteres auch derzeit billig Erdgas in den nächsten 20 Jahren schlagen wird.

Wind ist in Märkten wie Australien, wo Kohlendioxid-Emissionen eine Schutzgebühr erhoben werden, die kostengünstigste Art der Erzeugung, keine bar geworden. Eine aktuelle Analyse von Bloomberg New Energy Finance Wind zum Preis von $84 pro Megawattstunde (MWh), ein 28-Prozent-Vorteil gegenüber Erdgas und 45 Prozent besser als Kohle. In Brasilien waren Analysten im Dezember letzten Jahres begeisterte als Gebote auf Rekordtief hereinkam. $44 pro MWh waren die erfolgreichen Gebote 41 Prozent niedriger als zwei Jahre zuvor.

Technologische Böen

Was treibt Wind Wachstumsschub? Einer der Gründe ist die bessere Technik. Von innerhalb der Technologien, zuverlässiger Mechanik Pumpe mehr Energie mehr effizient, während auf der Außenseite, längeren Blättern sowie höher Türmen und intelligenter Software, Steuerung liefern stetige Leistungssteigerung an vielen Fronten gleichzeitig.

Höhere Türme

Wer einen Drachen geflogen ist weiß, dass je höher Sie gehen, desto windiger wird es. Wind-Turbine-Designer haben dementsprechend höher mit jeder neuen Generation der Turbinen erreicht. In den Vereinigten Staaten, design Fortschritte — wie Umstellung auf Beton aus Stahl – haben es möglich gemacht, Türme zu errichten, so groß wie 100 Meter (328 Fuß), oder fast 30 Geschichten von der Basis zur Gondel (der Teil der Turbine, die die Erzeugung von Komponenten beherbergt). Der Vorteil, dass Turbinen größer je nach Region unterschiedlich, aber als Faustregel gilt, kann die Strecke bis zu 14 Prozent im Vergleich mit einem der heutigen Ausgabe steigern 80 Meter (263 Fuß) Türme.

Immer breiter

Als die Türme größer werden, bekommen die Turbinenschaufeln länger. Dies hilft, um eine größere Net mehr Wind einzufangen, zu erstellen. Indem Sie sich leichtere und stärkere Materialien sind wie Kohlefaser oder erweiterte Stoffe (die gleichen Verbundwerkstoffe für Next-Generation von Flugzeugen verwendet), Turbine Hersteller Grenzen, Gebäude längere klingen, die Spinn- und Erzeugung von Strom bei niedrigeren Drehzahlen als frühere Generationen beginnen.

Beispielsweise kann durch die Intensivierung zu einem Durchmesser von 120 m (394 ft), von 103 m (338 ft), den letzten Turbinenkonstruktion, einen 15-Prozent-Schub in Ausgabe liefern. Längere klingen sind in den Werken: um leistungsstarke Offshore-Böen zu ernten, ist ein Industriekonsortium in Europa gemeinsam an Mega-Turbinen, die 250 m (820 Fuß) hoch, werden gekrönt von 80-Meter-langen (263 Fuß) klingen, mit einem Durchmesser von mehr als 160 m (525 ft).

Immer intelligenter

Ohne intelligente Steuerungs-Software sind größere Turbinen nicht unbedingt besser. Die heutige Turbinen sind mit Sensoren und Präzision-Controller, die ständig die Klinge Einbaulage optimieren die Nutzung der Windenergie zu informieren zwicken um Vorgänge voraus geladen. Die Ausrichtung der einzelnen Turbinenschaufel ist in der Tat auch stufenlos. Intelligente Steuerungen setzen mehr von der Klinge, den meisten Wind einzufangen. Aber wenn Böen gefährlich stark wachsen, die Klingen ist drehbar um ihr Risiko und die Gefahr von Beschädigungen zu minimieren.

Eine nachhaltige Kraft

Während Hardware entwickeln weiterhin, glaubt IBM advanced Analytics-Software die wichtigste Rolle in der Wind schwach, aber schnelle Wachstum zu unterstützen und festigen seine Position als überschaubare, zuverlässige Quelle für alternative Energien spielen wird. In China beispielsweise entdecken Planer, dass extrem genaue Windvorhersagen den Versand macht um 10 Prozent (d. h. mehr Energie verkauft und ins Netz eingespeist werden kann erhöhen können) durch einen besseren Halt auf der Wind nur unregelmäßig und ohne Energieverschwendung durch Beschneidung, was ist, wenn Windparks, Betrieb durch ein Überangebot an andere Energieformen auszusetzen haben , wie Wasserkraft.

IBM hat kürzlich einen Vertrag mit Jibei Strom Power Co. Ltd. (SG-JBEPC), ein Unternehmen mit der chinesischen Regierung betriebene Netzbetreiber angeschlossen. Das Unternehmen ist ein den letzten Wind-Entwickler zu High-Performance-computing und Big Data, genaue und präzise Windvorhersagen zu generieren. Mit Analytics Technologie und IBMs "Hybrid erneuerbare Energie Forecaster" (HyRef), ist ein Wettermodell individuell auf die Bedürfnisse des Unternehmens Windkraft- und Solaranlagen Windstärke, Geschwindigkeit und Richtung, bis zu einem Monat im Voraus und kurzfristige macht Prognosen (null bis vier Stunden in 15-minütigen Zeitintervallen) speziell für verschiedene Regionen und Topographien Vorhersagen.

Die Prognosen helfen SG-JBEPC die Ausgangsleistung bei Auflösungen bis zu einer einzigen Windkraftanlage vorherzusagen. Daher damit prognostiziert, dass Fehler weniger als 8 Prozent (deutlich niedriger als die 25 Prozent von der China National Energy Administration erforderlich), wäre SG-JBEPC Wind und solar Integration um 10 Prozent zu steigern. Der Aufwand ist Teil eines umfassenderen Ziels, wollten von der chinesischen Regierung Chinas Verwendung von fossilen Brennstoffen und damit verbundene Luft- und Wasserverschmutzung scharf geschnitten.

Erweiterte Analysen fahren Windkraft verhindern eine neugierige backup-Option zu einem wünschenswert und zuverlässige alternative Energie-Vorreiter – sowohl in Entwicklungsländern als auch in etablierten Märkten. China und andere Länder erkennen, dass durch die Anwendung dieser leistungsstarke Softwarefunktionen, Gesellschaft Windkraft gewährleisten kann – und wahrscheinlich anderen erneuerbaren Energiequellen – verschieben von weit hergeholt zu einem überragenden Erfolg.

Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich am LiveScience.