Håndbog Del 2: Definitioner af energi og effekt
Energi
Fysikere definerer ordet energi som den mængde arbejde et fysisk system kan udføre. Energi kan pr. definition hverken skabes, forbruges eller ødelægges.
Energi kan dog omdannes mellem forskellige former. Den kinetiske (dvs. bevægelse) energi i luftmolekyler i bevægelse kan omdannes til rotationsenergi af vindmøllens rotor. Rotationsenergi kan igen omdannes til elektrisk energi af vindmøllens generator. Ved hver omdannelse bliver en del af energien omdannet til varme (termisk energi).
Når man bruger ordet energitab (som ifølge definitionen ikke giver mening), menes der, at en del af energien fra kilden ikke kan bruges i det næste led af energiomdannelsen, fordi den omdannes til varme. F.eks. er rotor, gearkasse og generator aldrig 100 pct. effektive pga. varmetabet, som skyldes gnidninger (friktion) i kuglelejerne eller friktion mellem luftmolekylerne.
De fleste er klar over, at afbrændingen af fossile brændsler løst sagt mindsker de fremtidige muligheder for at omdanne energi. Det er helt rigtigt.
Fysikere siger det dog på en anden måde: De siger, at mængden af entropi i universet stiger. Med det mener de, at vores mulighed for at lave nyttigt arbejde ved at omdanne energi aftager, hver gang vi lader noget energi ende i varme, som forsvinder ud i universet. Nyttigt arbejde kaldes exergi af fysikere.
Da langt den største del af de eksisterende vindmøller producerer elektricitet, måler man normalt deres ydelse som mængden af elektrisk energi, de omdanner fra vindens kinetiske energi. Normalt måler man den elektriske energi i kilowatttimer (kWh) eller megawatttimer (MWh) i løbet af f.eks. et år eller en time.
Hvis man gerne vil vise, at man er rigtig dygtig og forstår, at energi ikke kan skabes, men kun omdannes mellem forskellige former, kan man kalde vindmøller for Wind Energy Converters (WECs). Resten af os kan så fortsætte med at kalde dem for vindmøller.
Note
Energi måles ikke i kilowatt (kW) men i kilowatttimer (kWh). Det er en meget almindelig fejl at blande de to begreber sammen. I næste afsnit er forskellen mellem elektrisk energi og elektrisk effekt beskrevet nærmere.
Energienheder
1 J (joule) = 1 Ws = 0,2388 cal
1 GJ (gigajoule) = 10 9 J
1 TJ (terajoule) = 10 12 J
1 PJ (petajoule) = 10 15 J
1 (kilowatttime) kWh = 3.600.000 Joule
1 toe (ton olieækvivalent)
= 7,4 tønder råolie i primær energi
= 7,8 tønder rafineret olie
= 1270 m 3 naturgas
= 2,3 ton kul
1 Mtoe (millioner ton olieækvivalent) = 41,868 PJ
Effekt
Elektrisk effekt måles normalt i watt (W), kilowatt (kW), megawatt (MW) osv.
Effekt er energioverførsel pr. tidsenhed.
Effekt kan måles på et hvilket som helst tidspunkt, hvorimod energi måles i løbet af en periode f.eks. et sekund, en time eller et år (læs evt. afsnittet om energi ).
Hvis en vindmølle har en installeret effekt på 1000 kW, betyder det, at vindmøllen kan producere 1000 kilowatt-timer (kWh) pr. produktionstime, når vindmøllen yder det maksimale (ved høje vindhastigheder over ca. 15 meter pr. sekund (m/s)).
Hvis et land som Danmark f.eks. har 1000 MW vindeffekt installeret, så siger det ikke noget om, hvor meget energi vindmøllerne producerer. Vindmøllerne vil normalt producere i ca. 75 pct. af året, men de vil kun producere det maksimale i et begrænset antal timer om året.
For at finde ud af hvor meget energi vindmøllerne producerer, er man nødt til at kende fordelingen af vindhastigheder for hver enkelt vindmølle. I Danmark vil den gennemsnitlige vindmølle levere 2300 fuldlasttimer om året. For at få den fulde energiproduktion ganger man de 1000 MW installeret effekt med de 2300 fuldlasttimer = 2.300.000 MWh = 2,3 TWh energi (eller 2.300.000.000 kWh).
Andre steder som f.eks. Wales, Skotland eller det vestlige Irland har man nærmere 3000 fuldlasttimer eller mere om året. I Tyskland er tallet nærmere de 2000 fuldlasttimer.
En bilmotors effekt måles i hestekræfter (HP) frem for i kilowatt (kW). Ordet "hestekraft " giver et billede af, at effekt forklarer, hvor mange "muskler" en generator eller motor har, hvorimod energi fortæller noget om, hvor meget "arbejde" en generator eller motor kan levere i løbet af et bestemt tidsrum.
Effektenheder
1 kW = 1.359 HP
© Copyright 1997-2003 Vindmølleindustrien
Opdateret 12. august 2003
http://www.windpower.org/da/stat/unitsene.htm
Vent venligst...