Windturbine Kosten: Wie viel? Sind sie es im Jahr 2020 wert?

Wie viel kostet eine Windturbine im Jahr 2020? So groß sie auch sind, es ist kein Geheimnis, dass diese windgetriebenen Monster teuer sind.

In unserem heutigen Artikel tauchen wir in die Zahlen ein: Wie viel kostet eine Windturbine, machen sie sich im Laufe der Zeit tatsächlich bezahlt und ist die große Anfangsinvestition wert?

Wie viel kostet eine Windturbine anfangs?

Für kommerzielle Windturbinen liegt die Antwort bei Millionen von Dollar pro Anlage.

Windturbinen kosten viel, und so soll sich die Investition über einen langen Zeitraum amortisieren.

Die Turbinen produzieren einen beträchtlichen Teil des Stroms und verkaufen ihn an lokale Energieversorger, wo er in das Stromnetz fließt und von Haushalten und Unternehmen genutzt wird.

Die Aufschlüsselung der anfänglichen Windturbinenkosten

  • $2,6 – $4 Millionen pro durchschnittlich großer kommerzieller Windturbine
    • Typische Kosten sind $1.3 Millionen pro Megawatt (MW) Stromerzeugungskapazität
    • Die meisten kommerziellen Windturbinen haben eine Kapazität von 2-3 MW, aber Offshore-Turbinen können bis zu 12 MW groß sein
    • Die Kosten steigen mit zunehmender Turbinengröße, obwohl es Vorteile hat, weniger und größere Turbinen zu verwenden – die Komplexität und der Bau des gesamten Parkgeländes wird mit weniger und größeren Turbinen stark reduziert.

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Windturbinen-Wartungskosten

Nach dem Bau ist die Wartung eine laufende Ausgabe.

  • 1-2 Cent pro produzierter Kilowattstunde oder
  • $42.000 – $48.000 pro Jahr

Die Betriebs- und Wartungskosten können beträchtlich sein, aber alle diese Maschinen sind langfristige Investitionen, die sich im Laufe der Zeit (hoffentlich) amortisieren.

Eine Windturbinenstudie mit deutschen Daten zeigte, dass diese Kosten im Durchschnitt 1-2 Eurocents pro produzierter Kilowattstunde (kWh) betragen können.

In diesem Artikel wird behauptet, dass die typischen O&M-Kosten in den Vereinigten Staaten bei 42.000 – 48.000 $ pro Jahr liegen, aber auch diese Zahl sinkt, da sich die Technologie verbessert.

Diese Zahl steigt mit dem Alter der Turbine, was angesichts des Verschleißes und der rauen Umgebung, in der diese Maschinen arbeiten, nicht überraschend ist.

Worin besteht die Wartung im Betrieb &?

Die Betriebs-&Wartung (O&M) setzt sich aus den folgenden Punkten zusammen:

  • Versicherung
  • Grundstücksmiete
  • Wartung, Reparatur und Ersatzteile
  • Verwaltungsaufgaben
  • Strom (die Anlage benötigt etwas Strom zum Betrieb)
  • Sonstiges

Diese wiederkehrenden Kosten sind nicht allzu bedeutend, und die Anlage wird die Wartungskosten deutlich übertreffen.

Reparaturen können eine erhebliche Kapazitätsreduzierung darstellen (dazu später mehr), und Blitzeinschläge in Windkraftanlagen können ein echtes Problem sein.

Obwohl die Turbinenblätter mit einem Blitzschutzsystem ausgestattet sind, sind diese oft unzureichend.

Besonders bei Offshore-Windkraftanlagen – wo der Transport von Arbeitern zur Reparatur kostspielig und zeitaufwendig ist – ist ein zusätzlicher Blitzschutz wichtig.

Produkte wie segmentierte Blitzableiter können Windkraftanlagen zusätzlich vor Schäden durch Blitzeinschlag schützen.

Wie viel Strom produziert eine Windturbine?

Wir haben die Kosten behandelt, also wenden wir uns jetzt der großen Frage zu: Wie viel Strom erzeugt eine Windturbine?

Windturbinen werden in Megawatt (MW) gemessen, was sich auf ihre Kapazität zur Stromerzeugung bezieht.

Ein Megawatt = 1.000.000 Watt Leistung.

Ein Megawatt kann etwa 1000 Haushalte einen Monat lang mit Strom versorgen, aber in der Realität erreichen Windturbinen aufgrund der wechselnden Windgeschwindigkeiten nicht annähernd ihre Nennleistung.

Größe der Windturbine beeinflusst die stromerzeugende Kapazität

Windturbinen kosten mehr, je größer sie werden, aber sie produzieren mehr Strom mit größeren Gondeln und Turbinenblättern.

Im Jahr 2019 wurde berichtet, dass der durchschnittliche Rotordurchmesser auf 129 Meter gestiegen ist.

Gängige kommerzielle Windturbinengrößen in Megawatt:

Offshore-Windparks wählen größere Windturbinen zum Teil wegen der hohen Kosten für die Installation und den Transport des Stroms, aber auch wegen der höheren Effizienz, die sie mit konstanten, schnelleren Windgeschwindigkeiten erzielen.

Es ist besser, eine Turbine statt vieler kleiner zu bauen, weil weniger Türme und Bodenverankerungssysteme gebaut werden müssen, was alles weniger kompliziert macht.

Windgeschwindigkeit & Die Richtung beeinflusst den “Kapazitätsfaktor” bei der Stromerzeugung

Bei voller Windgeschwindigkeit kann eine Turbine mit ihrer vollen Kapazität produzieren. Wenn eine Turbine für 2,5 MW ausgelegt ist, dann wird sie bei maximaler Windgeschwindigkeit 2,5 MW Strom erzeugen.

Jedoch wissen wir alle, dass der Wind nie konstant ist.

Weil der Wind abflaut, die Richtung ändert, etc, werden die Gesamtdurchschnittswerte viel niedriger sein, normalerweise im Bereich von 30-40% für Onshore-Windturbinen und bis zu 65% (unter seltenen Umständen auch höher) für Offshore-Turbinen.

Größte Windturbine: GE Haliade-X 12 MW Turbine

Die GE Haliade-X ist…verrückt.

Diese riesige Windturbine ist die erste mit einer Leistung von 12 MW, mit 107 m langen Flügeln und einer Gesamtgrundfläche, die 260 m in den Himmel reicht.

Turbinen dieser Größe werden typischerweise offshore eingesetzt, wo die Windgeschwindigkeiten konstant viel höher sind und die Energieversorgung komplizierter ist. Weniger, größere Turbinen = leichterer Stromtransport, weniger Langstreckenkabel und ein einfacheres Gesamtsystem.

Wenn Sie neugierig sind, wie diese Turbinen bei den verrückten Wellen und dem Wind auf dem Meer aufrecht bleiben, sehen Sie sich diesen Artikel mit einigen großartigen Illustrationen an.

Wie viel Geld produziert eine Windturbine mit dem erzeugten Strom?

Erinnern Sie sich daran, dass eine Windturbine eine maximale Nennleistung hat (z.B. 4 Megawatt), aber sie wird nur Strom mit einem “Kapazitätsfaktor” oder “Lastfaktor” produzieren, der ein Prozentsatz dieses Maximums ist.

In der untenstehenden Tabelle finden Sie einige Zahlen, die auf dem typischen Verkaufspreis (Daten von 2019) des von Windturbinen erzeugten Stroms basieren. Dieser Strom wird an das Stromnetz der Energieversorgungsunternehmen verkauft, und der Preis ist mit der Verbesserung der Turbinentechnologie gesunken.

Durch diesen Verkauf von Strom zahlen sich die Windturbinen selbst und erzeugen erneuerbare Energie.

Wir wollen, dass dieser Strom billig ist, und es geht in die richtige Richtung.

Das Ziel ist, dass die Turbinen mit einem höheren Kapazitätsfaktor produzieren, was bedeutet, dass sie mehr Strom für die Zeit, die sie in Betrieb sind, erzeugen.

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Weitere Fragen zu Windturbinen &Antworten

Schauen Sie sich unsere häufigen Fragen zu Windturbinen unten an, einschließlich vieler Fragen zu Kosten, Spezifikationen und mehr.

Wenn Sie eine Frage haben, hinterlassen Sie sie unten und wir werden diesen Artikel mit unserer Antwort aktualisieren!

Wie hoch ist eine Windturbine?

Die Türme der meisten kommerziellen Windturbinen sind im Bereich von 200-260 Fuß hoch. Die Flügel, die oft weit über 100 Fuß lang sind, treiben die Zahl in der Gesamthöhe weit in den Bereich von 300 Fuß. Die Flügel der Windturbine des Modells Gamesa G87 erreichen eine Höhe von 399 Fuß.

Wie schnell dreht sich eine Windkraftanlage?

Die Geschwindigkeit der Blattspitzen von Windturbinen liegt regelmäßig zwischen 120 und 180 Meilen pro Stunde, obwohl sie aufgrund der Windverhältnisse variiert. Aufgrund ihrer enormen Größe (mit Flügeln von weit über 100 Fuß) sehen sie so aus, als würden sie sich langsam drehen, aber in Wirklichkeit sind die Flügelspitzengeschwindigkeiten sehr, sehr schnell.

Wie hoch sind die Kosten für eine Windturbine?

1.300.000 USD pro Megawatt. Die typische Windturbine hat eine Leistung von 2-3 MW, so dass die meisten Turbinen im Bereich von 2-4 Millionen Dollar kosten. Betrieb und Wartung kosten laut Untersuchungen zu den Betriebskosten von Windturbinen zusätzlich 42.000 bis 48.000 USD pro Jahr.

Werden kleine Windturbinen für Einfamilienhäuser hergestellt?

Das tun sie, und diese kleineren Turbinen können jetzt weniger als 1000 $ kosten. Die Energieproduktion hängt stark von der Größe, den Spezifikationen und den Windverhältnissen eines Hauses ab, und manche Häuser sind vielleicht gar nicht für eine Turbine geeignet. Es gibt einen Grund dafür, dass Windparks sorgfältig in sehr windigen, oft rauen Bedingungen platziert werden – hohe Winde treten an Orten auf, an denen Menschen oft nicht leben wollen. Wenn Ihr Haus keinen beständigen, starken Wind bekommt, macht es möglicherweise finanziell keinen Sinn, irgendeine Art von Windturbine zu installieren.

Werden Vögel von den Rotorblättern einer Windkraftanlage getroffen?

Leider tun sie das manchmal, aber es ist nicht die größte Bedrohung für die Vogelpopulation. Dieser Artikel bringt Licht in die Sache: https://www.usatoday.com/story/money/business/2014/09/15/wind-turbines-kill-fewer-birds-than-cell-towers-cats/15683843/ und es ist wichtig zu wissen, dass Katzen und Mobilfunkmasten eine viel höhere Sterblichkeitsrate für Vögel darstellen.

Wie viele Häuser kann eine Windturbine versorgen?

Auch wenn diese Zahl aufgrund von Faktoren wie Größe, Windbedingungen, Reparaturen und Blattlänge stark variieren kann, kann eine typische Windturbine 1000-2000 Häuser in einem Jahr versorgen. Ein Megawatt Energieerzeugungskapazität versorgt etwa 1000 Haushalte, und viele Onshore-Windturbinen haben eine Kapazität von 2-3 MW.

Was ist der Kapazitätsfaktor für Windturbinen?

Der Kapazitätsfaktor – oder Auslastungsfaktor – ist die tatsächliche Stromerzeugung über die Zeit, und nicht das theoretische Maximum, das eine Turbine produzieren könnte. Da Windturbinen aufgrund von sich ändernden Windverhältnissen, Ausfallzeiten für Wartungsarbeiten usw. unmöglich zu jeder Zeit die Spitzenproduktion aufrechterhalten können (nicht einmal annähernd). – ist es wichtig, den Kapazitätsfaktor zu berücksichtigen, der angibt, wie viel Strom eine Turbine voraussichtlich über ein Jahr oder länger produzieren wird.

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