Vad är vindpotentialenergi?

Potentiell energi definierades först på 1800-talet av den skotska fysikern William Rankine. Han förklarade det som energi lagrat i ett system som kunde konverteras till arbete. När man hänvisar till vindpotentialenergi kan detta förstås som den mängd användbar energi som kan framställas av vindströmmar. Sådan vindenergi omvandlas till kinetisk energi genom sådana medel som vindkraftverk, vindkraftverk, vindpumpar och segel från fartyg. Mänskligheten har en lång historia av att använda vindens potentiella energi för sina egna ändamål: att driva vindkraftverk, mala spannmål, driva segelfartyg över havet och, nyligen, för att producera el.

Vindpotentialenergi mäts i joule. En joule definieras som det arbete som krävs för att producera en watt effekt under en sekund. Den grundläggande teorin bakom vindpotentialen säger att vind med en viss hastighet och styrka kan skapa tillräckligt med energi för att utföra en viss uppgift. Till exempel, om en jämn bris vänder en vindkraftverkets blad 10 varv per sekund, och varje varv producerar 1,5 joule, skulle den resulterande vindpotentialenergin vara 15 joule. Detta innebär att den rimligen kan producera 15 watt energi varje sekund.

Med samma exempel, om vinden fortsatte med samma stadiga bris under en timme, skulle den producera 54 kilowatt el. Vindens potentiella energi skulle vara 54 000 joule per timme. En sådan siffra kan driva en 100 watts glödlampa kontinuerligt under 540 timmar innan den tappas.

Formeln för att beräkna vindpotentialenergi används också för att bedöma den ekonomiska genomförbarheten för vindkraftverk och andra vindkraftsuppsamlingsmetoder. I områden där vinden är stadig kan det vara ett ekonomiskt sundt beslut att försöka utnyttja sin kraft. I områden där luftrörelsen är mindre än jämn kan emellertid utgifterna för att installera och underhålla vindkraftverk och andra anordningar för att utnyttja energi överträffa alla fördelar som kan uppnås.

För att bestämma ekonomisk genomförbarhet används formeln som används för att erhålla vindpotentialenergi från föregående exempel och multipliceras sedan med antalet föreslagna vindkraftverk. Med användning av föregående exempel, om en enda vindkraftverk producerar 54 000 joule elektrisk energi per timme, kan tio vindkraftverk rimligen förväntas ha en vindpotentialenergi på 540 000 joule per timme. Enligt denna uppskattning kommer vindpotentialenergin i ett sådant vindkraftfält att ha potential att producera 540 kilowattimmar el per timme så länge vinden fortsätter.