Was sind die Vor- und Nachteile des Windkraftbaus? Warum China seine Baubemühungen verstärkt

Vor dem Hintergrund des immer schwerwiegenderen globalen Treibhauseffekts erforschen Länder auf der ganzen Welt die beste Möglichkeit zur „Null-Schadstoff-Stromerzeugung“. Unter diesen „umweltfreundlichen“ Stromerzeugungsmethoden werden am häufigsten Wind- und Wasserkraft genutzt.

Durch die sanfte Brise und das rauschende Wasser kann nicht nur eine „Null-Schadstoff-Mangelerscheinung“, sondern sogar eine „Null-Kosten“-Stromerzeugung erreicht werden. Ob aus ökologischer Sicht oder aus wirtschaftlicher Sicht, es ist eine hervorragende Möglichkeit zur Stromerzeugung.

Vor einigen Jahren hätte sich niemand vorstellen können, dass die Windenergie, die einst in vielen Ländern für ihre niedrigen Kosten und ihre Sauberkeit gelobt wurde, eines Tages als „Schrottstrom“ abgestempelt werden würde.

Die „Abrisswelle“ in den westlichen Ländern

Merkwürdigerweise scheinen die Länder, die damals mit großem Enthusiasmus die Windenergie ausbauten, dieselben zu sein, die heute den Befehl zum Abbau des „Schrottstroms“ erteilen.

In den 1930er Jahren begannen europäische und amerikanische Länder zu untersuchen, wie man von der Kohleverstromung loskommen und auf Windkraft umsteigen könnte. Nach vielen Versuchen entschieden sie sich schließlich, die Rotortechnologie in der Luftfahrt einzusetzen und entwickelten erfolgreich das weltweit erste Gerät zur Stromerzeugung durch Windkraft.

Ende der 1970er Jahre errichteten die USA in den Blue Collar Mountains in North Carolina die damals größte Windkraftanlage der Welt.

Dieser Zeitachse zufolge beträgt die Betriebsdauer von Onshore-Windkraftanlagen in vielen europäischen und amerikanischen Ländern mehr als 20 Jahre, in manchen Ländern sogar noch länger.

Diese Rotorblätter von Windkraftanlagen, die seit Beginn dieses Jahrhunderts oder sogar schon früher „24 Stunden am Tag“ in Betrieb waren, gewannen nicht nur nicht den „Best Employee Award“, sondern sahen sich auch mit dem Schicksal konfrontiert, „entlassen“ werden zu müssen.

Laut der maßgeblichen Organisation der europäischen Windkraftbranche zeigen die neuesten, Ende 2022 veröffentlichten Statistiken, dass bis Ende 2023 in Europa voraussichtlich mindestens 14.000 Rotorblätter von Windkraftanlagen als verschrottet erklärt werden. Allein in den Vereinigten Staaten werden bis zu 210 Tonnen Rotorblätter von Windturbinen zu Abfall.

Warum wurden sie in den letzten fünf Jahren so schnell abgerissen, obwohl sie doch ein Gebäude nach dem anderen gebaut wurden?

Und wie kommt es, dass Windenergie, die scheinbar sehr billig und umweltfreundlich ist, in europäischen und amerikanischen Ländern zu sogenanntem „Schrottstrom“ geworden ist?

So funktioniert Windkraft

Um zu verstehen, warum europäische und amerikanische Länder der Windenergieerzeugung plötzlich so abgeneigt gegenüberstehen, müssen wir bei der Wurzel anfangen, nämlich beim Funktionsprinzip von Windkraftanlagen.

Vereinfacht gesagt ist eine Windturbine eigentlich eine vergrößerte Version der Windmühle, mit der wir als Kinder gespielt haben. Es ist auf Windkraft angewiesen, um sich zu drehen und Strom zu erzeugen.

Eine Windkraftanlage besteht im Allgemeinen aus einem Generator, einem Windrad, einem Drehzahlregler und einer Steuerung.

Wenn die Windstärke ein bestimmtes Niveau erreicht, beginnt sich das aus drei rotierenden Blättern bestehende Windrad zu drehen. Während des Rotationsvorgangs treibt die Windenergie die Zahnräder hinter den Rotorblättern an und versetzt sie in Rotation. Dabei wird sie schrittweise in mechanische Energie umgewandelt und anschließend durch die Bewegung des Generators in elektrische Energie umgewandelt, wodurch Strom erzeugt wird.

Der Drehzahlregler und das Steuerungssystem spielen hauptsächlich eine unterstützende Rolle. Der Drehzahlwechsler soll sicherstellen, dass die Änderungsgeschwindigkeit der mechanischen Energie mit der Drehzahl des Generators übereinstimmt, um den effektiven Betrieb des Generators sicherzustellen. während das Steuerungssystem die Geschwindigkeit des Generators steuert, sodass die Ausgangsleistung der elektrischen Energie entsprechend den Anforderungen des Benutzers angepasst werden kann.

Um also im Allgemeinen Windenergie erzeugen zu können, müssen neben der erforderlichen Windvoraussetzung zunächst die Rotorblätter der Windturbine rotieren.

Wenn überhaupt kein Wind weht oder der Wind so schwach ist, dass er die Rotorblätter des Windrads nicht antreiben kann, dann ist das mit großem Aufwand errichtete Windrad nutzlos und dient nur der Dekoration.

Tragödie unter den Rotorblättern von Windkraftanlagen

Wenn man fragt, wer am meisten die Entfernung der Windräder wünscht, die sich ständig auf den Berggipfeln und im Meer drehen, werden die Vögel sicherlich als Erste „aufstehen“ und den Vorwurf erheben.

Aus menschlicher Sicht sind die sich im Wind drehenden Flügel eine wunderschöne Landschaft, sonst gäbe es die weltberühmte Attraktion „Holländische Windmühle“ nicht.

Doch in den Augen der Vögel sind diese großen Blätter, die sich jederzeit plötzlich drehen können, wie drei „Macheten“, die von Zeit zu Zeit in der Luft herumfuchteln.

Entsprechenden Erhebungsdaten professioneller Forschungseinrichtungen in den Vereinigten Staaten zufolge gibt es in den Vereinigten Staaten etwa 50.000 Windkraftanlagen und jedes Jahr sterben 573.000 Vögel unter den Rotorblättern dieser Windkraftanlagen.

Die plötzlich rotierenden Rotorblätter sind schwer und schnell, sodass Vögel, die sich in der Nähe der Rotorblätter befinden oder plötzlich gegen die Rotorblätter prallen, augenblicklich die Chance verlieren, wieder in den blauen Himmel zu fliegen.

Vielleicht fragen Sie sich, wann die Sehkraft der Vögel so schlecht wurde, dass sie bewusst in Blätter hineinfliegen, obwohl sie diese dort deutlich sehen?

Tatsächlich liegt dies an der phototropen Natur der Vögel, insbesondere nachts. Die Lichtquelle von Windparks ist für Vögel schlichtweg eine tödliche Attraktion. Nicht nur Vögel werden vom Licht angezogen, sondern auch eine Vielzahl kleiner Insekten. Das Kraftwerk mit Licht und Nahrung ermöglicht einer großen Zahl von Vögeln, sich unter den Rotorblättern von Windparks aufzuhalten.

Darüber hinaus stellen Windkraftanlagen für Vögel nicht nur eine tödliche Gefahr dar, sondern stören und schüchtern sie auch in ihrem Leben ein.

Die Standorte vieler Windkraftanlagen überschneiden sich mit Vogellebensräumen. Einige der Standorte, an denen Windkraftanlagen errichtet werden, sind dauerhafte Lebensräume für Vögel, während andere den Vögeln als temporäre Rast- und Nahrungsplätze während der Migration dienen.

Während des Betriebs erzeugen Windkraftanlagen häufig Rotorblattgeräusche und mechanische Betriebsgeräusche.

Die meisten Vögel reagieren von Natur aus sehr geräuschempfindlich. In einer derart lauten Umgebung werden die Lebensräume der Vögel nicht nur allmählich kleiner und fragmentierter, sondern es kann sogar dazu führen, dass den meisten Vögeln weniger Nahrungsgebiete zur Verfügung stehen und sie sich für eine Rückwanderung entscheiden.

Wenn Sie leben, haben Sie Angst wie ein verängstigter Vogel, und wenn Sie nicht aufpassen, werden Sie zu einem „Geist unter den Blättern“. Windparks sind für das Überleben der Vögel nicht sehr förderlich.

Der wahre Grund für die Verschleierung

Obwohl der Bau von Windkraftanlagen große Auswirkungen auf Vögel und die lokale ökologische Umwelt hat, ist dies in Wirklichkeit nicht der Grund, warum sich europäische und amerikanische Länder für einen großflächigen Abriss dieser Anlagen entscheiden.

Obwohl der IPCC-Untersuchungsbericht in den Vereinigten Staaten zeigt, dass die Zahl der Vögel, die jedes Jahr durch Windkraftanlagen getötet werden, Hunderttausende erreichen kann, ist der Einfluss von Hochhäusern auf die Vogelsterblichkeit in den Vereinigten Staaten mehr als 5.000-mal so hoch wie der von Windkraftanlagen. sogar der Einfluss von Hauskatzen auf die Vogelsterblichkeit ist mehr als 1.000-mal so hoch wie der von Windkraftanlagen.

Von 10.000 Vögeln, die durch menschliche Aktivitäten getötet werden, stirbt nur einer durch den Bau von Windkraftanlagen.

Darüber hinaus bestehen diese Auswirkungen objektiv seit dem Tag der Errichtung der Windkraftanlagen und sind nicht plötzlich in den letzten Jahren aufgetreten.

Könnte es sein, dass diese Länder nach Jahrzehnten plötzlich „ihr Gewissen gefunden“ haben?

Nein, der Hauptgrund für den Abbau dieser Windkraftanlagen war die „geringe Wirtschaftlichkeit“.

Auch wenn die Windkraft eine Möglichkeit zur Stromerzeugung darstellt, die keine großen Investitionen in Rohstoffe erfordert, hat sie doch einen unvermeidbaren Nachteil: Lässt der Wind nach, ist die ganze Energie vergebens.

Die Erzeugung von Windenergie als saubere Energiequelle ist zu stark von natürlichen Bedingungen abhängig. Bei schlechtem Wetter funktionieren die Rotorblätter der Windkraftanlage nicht mehr.

In den letzten Jahren herrschten in Europa über längere Zeiträume extrem hohe Luftdruckverhältnisse, und die Windgeschwindigkeit auf See nahm deutlich ab. Infolgedessen ist auch die durch Windkraft erzeugte Strommenge erheblich zurückgegangen, und es gab sogar eine Zeit lang, in der die Windkraft abgeschaltet wurde.

Aufgrund der extrem instabilen Stromversorgung sind die Erwartungen der europäischen Länder in die Windenergie geringer, weshalb diese auch als „Schrottstrom“ bezeichnet wird.

Zweitens verfügen die meisten Länder in Europa und den Vereinigten Staaten nur über begrenzte Landflächen, und die für die Stromerzeugung aus Windkraft an Land erforderliche Fläche ist relativ groß. Für jede zusätzliche Windkraftanlage würde eine Fläche von zwei Dritteln eines Basketballfelds hinzukommen.

Und der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Windkraftanlagen muss größer als 500 Meter sein, sonst kommt es zu gegenseitigen Störungen.

Abgesehen von einigen Gebieten in Europa und den Vereinigten Staaten, in denen die Voraussetzungen für den Bau von Offshore-Windkraftanlagen gegeben sind, gibt es an Land nicht viele Gebiete, die für die Entwicklung der Windkrafterzeugung geeignet sind. Windkraftanlagen werden überwiegend auf Berggipfeln oder Bergrücken im Mittel- und Mittelgebirge errichtet. In Gebieten wie den Great Plains der Vereinigten Staaten ist es schwierig, den besten Standort für die Installation von Windkraftanlagen zu finden.

Der letzte und wichtigste Grund besteht darin, dass die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit von Investitionen in die Windenergieerzeugung in Europa und den USA gering ist, da Europa nicht über eine vollständige Produktionslinie für Windturbinen verfügt, stark von Importen abhängig ist und eine industrielle Aushöhlung erlebt hat.

Hinzu kommt, dass diese Länder weder eine große Bevölkerungszahl noch einen großen Strombedarf haben, so dass diese Methode der Stromerzeugung mit hohen Investitionen und geringen Erträgen bald vom Markt verschwinden wird.

Warum Chinas Haltung völlig entgegengesetzt ist

Während Europa und die USA damit beschäftigt sind, Windkraftanlagen abzubauen, warum zieht China nicht nach und verstärkt stattdessen seine Anstrengungen bei der Erzeugung von Windenergie?

Es ist nicht so, dass China die Auswirkungen der Entwicklung der Windenergie auf die ökologische Umwelt nicht erkennt, aber als ausgereifteste Form neuer Energie in China hat die Windenergie offensichtlichere Vorteile als andere neue Energiequellen und wird Chinas Energieversorgungsprobleme eher lindern.

Darüber hinaus ist Chinas Entscheidung, die Windenergieerzeugung im großen Maßstab auszubauen, im Vergleich zu europäischen und amerikanischen Ländern einfach die beste Vorgehensweise bei der „Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten“.

Erstens verfügt China über äußerst reiche Windenergieressourcen. Aufgrund seines riesigen Territoriums und seiner langen Küstenlinie verfügt China über gute Reserven an Windenergieressourcen.

Nach Schätzungen der Nationalen Wetterbehörde beträgt die nationale Windenergiedichte 100 W/m² und die gesamten Reserven an Windenergieressourcen betragen etwa 1,6 x 105 MW. Besonders in den südöstlichen Küstengebieten und auf den nahegelegenen Inseln, in der Inneren Mongolei und im Gansu-Korridor, in Nordostchina, Nordwestchina, Nordchina und auf dem Qinghai-Tibet-Plateau liegt die Windgeschwindigkeit jedes Jahr fast 4.000 Stunden über 3 m/s. In einigen Gebieten kann die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit 6–7 m/s oder mehr erreichen, was einen großen Entwicklungs- und Nutzungswert hat.

Darüber hinaus sind Chinas Windenergieressourcen konzentriert verteilt, was den Bau von Windkraftanlagen im großen Maßstab und die effiziente Nutzung der reichlich vorhandenen Windenergieressourcen sehr begünstigt.

Chinas Windenergie konzentriert sich auf drei Regionen. Das erste ist die südöstliche Küstenregion, die das ganze Jahr über von Monsunregen sowie See- und Landbrisen beeinflusst wird. Der Seewind ist stark, das Gelände bietet dem Wind wenig Widerstand und die Windressourcen sind sehr reichhaltig.

Zweitens sind die nordöstlichen und nordwestlichen Regionen das ganze Jahr über vom „asiatischen Hochdruckgebiet“ betroffen und bilden den Ursprungsort des Wintermonsuns, sowie die nordwestliche Region des Qinghai-Tibet-Plateaus mit ihrer Höhenlage und relativ spärlicher Oberflächenvegetation.

Darüber hinaus gibt es in diesem riesigen Land mit seinem riesigen Territorium und seiner großen Bevölkerung weder das Problem, dass es keinen Platz für den Bau von Windkraftanlagen gibt, noch dass die Nachfrage nach Elektrizität unzureichend ist. Es ist vorteilhaft und ungefährlich, die reichlich vorhandene Windenergie zu nutzen, um Kohle und andere Ressourcen zur Stromerzeugung zu ersetzen.

Darüber hinaus ist die Windenergieerzeugungstechnologie in China im Vergleich zu den europäischen und amerikanischen Ländern, die bei der Entwicklung der Windenergieerzeugung auf Importe angewiesen sind, zunehmend ausgereifter, die Produktqualität kann garantiert werden und die Verfügbarkeitsrate liegt bei über 95 %, was sie zu einer sehr sicheren und zuverlässigen Energieoption macht.

Schon ein Blick auf die beiden einzigen 5-Megawatt-Direktantriebs-Windturbinen der Welt genügt, um einen Eindruck von der aktuellen Windkrafttechnologie Chinas zu bekommen.

Diese beiden Hightech-Windkraftanlagen befinden sich in den Niederlanden bzw. in China.

Obwohl die Stromerzeugung einer 5-MW-Direktantriebsturbine die einer gewöhnlichen Windturbine bei weitem übersteigt und die Stromerzeugung eines Tages ausreicht, um 50 Haushalte zwei Jahre lang mit Strom zu versorgen, werden in China immer noch Durchbrüche erzielt.

Schließlich wurde Anfang dieses Jahres eine 16-Megawatt-Windturbine hergestellt, deren Stromerzeugung durch nur eine Umdrehung ausreicht, um einen durchschnittlichen Haushalt einen Monat lang zu versorgen.

Ob es sich bei Windenergie also um „Schrottstrom“ oder eine „energiereiche Methode zur Stromerzeugung“ handelt, ist tatsächlich von Land zu Land unterschiedlich. Die Wege der europäischen und amerikanischen Länder werden sich zwangsläufig von denen Chinas unterscheiden.

In diesem Entwicklungsumfeld, in dem „Zeit, Ort und Menschen günstig sind“, besteht die beste Strategie für China darin, die Gelegenheit zur Entwicklung der Windenergieerzeugung zu nutzen, um das Energiedilemma vollständig zu lösen.

Quellen:

1. Welche Vorteile bietet die Nutzung der Windenergie?

2. „Chinesische Hersteller von Windkraftanlagen sollten ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit steigern“