Wikisage, de vrije encyclopedie van de tweede generatie, is digitaal erfgoed

Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.

  • Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
  • Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
rel=nofollow

Gebruiker:Rwbest/Kladblok: verschil tussen versies

Uit Wikisage
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Geen bewerkingssamenvatting
 
(94 tussenliggende versies door dezelfde gebruiker niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
'''Windturbinevermogen''' heeft een aantal betekenissen. Het ''nominale'' vermogen is wat op het naamplaatje staat, bijvoorbeeld 2 MW. Interessanter is wat de turbine ''werkelijk'' levert afhankelijk van de windsnelheid, en hoe dat geregeld wordt. Belangrijk is vooral het vermogen ''gemiddeld'' over een jaar, bijvoorbeeld 4 GWh/a, en hoe dat afhangt van de gemiddelde windsnelheid ter plaatse. Is er een ''vervangend'' vermogen, d.w.z. kan een deel van de conventionele elektriciteitsproductie eenheden vervangen worden door windtubineparken?
Wikisage:Algemene uitgangspunten


=== Theorie ===
Wikisage is een vrijwilligersproject, met als doel het vrij verspreiden van kennis. Het is tevens de naam van de encyclopedie die al doende wordt gevormd. Iedereen die over een internetaansluiting beschikt, kan alle pagina's van Wikisage lezen. Ook kan iedereen wikigebruiker worden en zelf aan Wikisage bijdragen.


Stel dat de turbine begint te draaien bij windsnelheid <math>v_b</math> en dat het vermogen begrensd wordt bij windsnelheid <math>v_g</math> (Engels: rated windspeed) om overbelasting te voorkomen. Bij windsnelheden tussen deze waarden <math>v_b<v<v_g</math> is het vermogen
Wikisage kent verder de volgende '''algemene uitgangspunten'''.
:<math>P=(\rho/2)C_p A(v^3-v_b^3)</math>
en voor grotere snelheden <math>v>v_g</math> is
:<math>P=P_g=(\rho/2)C_p A(v_g^3-v_b^3)</math>
het nominaal generatorvermogen. Hierin is <math>\rho</math>=1,2 kg/m³ de massadichtheid van lucht. <math>A</math> is het windvangend oppervlak van de turbine. <math>C_p</math> is het deel van de windenergiestroom door een oppervlak <math>A</math> ver vóór de turbine dat door de turbine nuttig gebruikt wordt; zie [[Windturbine-aerodynamica]]. Bij storm leveren oudere turbines geen vermogen, maar dat heeft op onderstaande opbrengstberekening een verwaarloosbaar effect omdat het maar weinig uren per jaar stormt.


De kans <math>F</math> dat de windsnelheid groter is dan een waarde <math>v</math> volgt bij benadering een Rayleigh-verdeling
==Doelgroep==
:<math>F=\exp(-\pi v^2/4u^2)</math>
De inhoud van Wikisage is bedoeld voor alle doelgroepen, van beginnend lezer tot expert. Artikelen worden daarom bij voorkeur zo geschreven en opgebouwd dat elke lezer er iets aan heeft.
met ''gemiddelde windsnelheid'' <math>u=-\int u{\rm d}F</math>.
Het gemiddelde van de windenergiestroomdichtheid is
:<math>q=-\int(\rho/2)v^3{\rm d}F=(3/\pi)\rho u^3</math>
dat is 250 watt/m² voor <math>u=6</math> m/s.
Het gemiddelde turbinevermogen is <math>Q=-\int P{\rm d}F=\int F{\rm d}P</math>. Integratie levert


[[Bestand:Function B(x).jpg|thumb|Functie B(x)]]
==Opbouw==
De inhoud van Wikisage bestaat uit
# [[Wikisage:Artikelen|artikelen]], waarvoor alle vrijwilligers samen verantwoordelijk zijn;
# [[Wikisage:Essays|essays]], onder verantwoordelijkheid van de auteur(s).


:<math>Q=qC_p\eta A, \quad \eta=[B(v_g/u)-B(v_b/u)]</math>
Daarnaast kent Wikisage discussie- en informatiepagina's.
waarin <math>B(x)</math> gedefinieerd is door
:<math>B(x)={\rm erf}(x\sqrt\pi/2)-x\exp(-\pi x^2/4)</math>
met de [[errorfunctie]] erf.


De opbrengst <math>Q</math> wordt dus beperkt door twee factoren, <math>C_p</math> en het ''rendement'' <math>\eta</math>.
==Kennis==
<math>C_p</math> is minder dan de [[Windturbine-aerodynamica#Betz_limiet|Betz-limiet]] 0,59 tgv. aerodynamische verliezen. Verliezen in generator, transmissie en omvormer (zie Regeling) worden via <math>v_b</math> in <math>\eta</math> verrekend.
Wat wetenswaardig is, is niet altijd kennis. In een artikel moet van kennis een betrouwbare bron vermeld worden en een categorie zoals wiskunde, natuurkunde, biologie, enz. Ook als het kennis is '''over''' wetenswaardige niet-wetenschap zoals esoterie, alternatieve geneeswijze, religie, enz.


De '''capaciteitsfactor''' is <math>Q/P_g</math>.
De grens tussen wetenschap en niet-wetenschap is niet scherp. De juistheid van beweringen over een onderwerp in een grensgebied is zeer onzeker en discutabel. Neutraal beschrijven van deze discussie in een artikel is vrijwel onmogelijk. Essays over het betreffende onderwerp zijn dan beter.


=== Economie ===
===Wetenschappelijke methode===
De wetenschap heeft ons een belangrijk raamwerk geschonken om kennis op te doen en bij te houden: de [[wetenschappelijke methode]]. Dat is, kort samengevat, het voortdurende proces van theorievorming, toetsing aan reproduceerbare waarneming en meting, en falsificatie. Onduidelijke, niet toetsbare bewering wordt genegeerd. Toetsbare kennis wordt beschouwd als wetenschap zolang die niet gefalsificeerd is, en anders als te verwerpen of te verbeteren. Zodoende wordt systematisch uit alles wat beweerd wordt, ook uit de wetenschap zelf, langzaam maar zeker fantasie, denkfouten, storende invloed van financiers en lobbyisten, enz weg gefilterd, en wetmatige toetsbare kennis behouden. Wetenschap is de beste bron van kennis maar nooit absoluut zeker.


Voor een maximaal rendement <math>\eta</math> van de windturbine streeft men naar grote <math>v_g/u>>1</math> en kleine <math>v_b/u<<1</math>. Voor bijvoorbeeld <math>v_g/u=3</math> en <math>v_b/u=0.3</math> is het rendement bijna 100%. Maar de capaciteitsfactor is dan maar <math>Q/P_g=0.07</math>. Door een kleiner rendement voor lief te nemen kan veel bespaard worden op de kosten van generator en transmissie en de capaciteitsfactor is dan veel gunstiger. Windturbines met een grotere capaciteitsfactor zijn beter in te passen in het elektriciteitsnet. Waar meer dan 20% van de elektriciteit door de wind opgewekt wordt, zoals in Denemarken en N-Duitsland, zou een lage capaciteitsfactor vaak leiden tot windvermogen dat niet opgenomen kan worden in dat gebied tijdens daluren in de elektriciteitsvraag; het kan instabiliteit veroorzaken. Het generatorvermogen wordt dus economisch geoptimaliseerd, niet voor maximale opbrengst.
===Wat is interessant?===
Er is geen bovengrens aan hoe groot Wikisage zou kunnen worden. Alle kennis die voor lezers interessant kan zijn, kan daarom interessant zijn voor Wikisage. Wel is het zo dat Wikisage zich richt op lezers in de hele wereld. Kennis die alleen maar interessant is voor de bezoekers van een plaatselijk buurtcafé hoort daarom niet in Wikisage thuis.  


Een praktische waarde voor <math>v_g</math> is 10 m/s en voor <math>v_b</math> 3 m/s bij gemiddelde windsnelheid <math>u</math> = 6 m/s op ashoogte. Dan is het rendement <math>\eta=0,7</math> dus 70% van het windvermogen op de veugels wordt geconverteerd in elektrisch vermogen en 30% niet, grotendeels door vermogensbegrenzing bij windsnelheden boven 10 m/s.
===Controle===
Lezers zullen Wikisage alleen als bron van kennis gebruiken als wat er in Wikisage staat voldoende betrouwbaar is. Dat betekent niet, dat er nooit fouten in kunnen staan. Belangrijk is dat de lezer de betrouwbaarheid zelf moet kunnen controleren. Daarom horen - behoudens bij informatie waarvan bekend mag worden verondersteld waar deze kan worden gecontroleerd - altijd de bronnen te worden vermeld van de kennis die hier wordt doorgegeven.


Voor een turbine met ongeveer 50 m vleugellengte <math>R</math> is het windvangend oppervlak <math>A=\pi R^2</math> 8000 m². Stel <math>C_p=0,45</math>. Het generatorvermogen <math>P_g</math> komt dan op 2 MW en het gemiddeld opgewekte vermogen <math>Q</math> op 630 kW, dus per jaar wordt 5,5 GWh geleverd en de capaciteitsfactor is 31%. De nieuwste turbines (2012) vangen wind op grotere hoogte, tot 200 m, en de vleugellengte nadert de 100 m voor een 4-5 maal zo groot turbinevermogen. Het eind van deze ontwikkeling is nog niet in zicht.
==Wie bepaalt?==
Alle vrijwilligers die aan Wikisage meewerken - de [[Wikisage:Wat is een gebruiker?|'gebruikers']] van de wiki - zijn gelijkwaardig, maar ze zijn niet gelijk. Verschillende mensen bezitten kennis over verschillende onderwerpen. Bij Wikisage kunnen gebruikers die thuis zijn op een bepaald terrein samenkomen in een [[Wikisage:Dorp|dorp]]. Is er ergens twijfel of verschil van mening over, dan hakt zo nodig het dorp de knoop door. Wie een expert is op een bepaald gebied, kan worden benoemd tot [[Wikisage:Wijze|wijze]] (sage). Een wijze heeft de mogelijkheid om een poosje alleen aan een artikel te werken, als dat nodig is om alle bijdragen van andere gebruikers netjes te verwerken en de tekst op orde te brengen.


Het ''nominale'' vermogen <math>P_g</math> is wat bij sterke aanhoudende wind gedurende lange tijd opgewekt kan worden. Dit vermogen kan aanzienlijk overschreden worden bij een sterke windvlaag. Als de vermogenregeling snel en betrouwbaar is ontstaat geen schade. Mechanische overbelasting wordt juist vermeden als de windvlaagenergie afgevoerd kan worden in het net.
Categorie:Wikisage:Project
 
=== Regeling ===
 
Moderne windturbines werken met een variabel toerental en hoekverstelling van de vleugels die draaibaar zijn om hun lengteas (pitch control). De turbine drijft een [[asynchrone draaistroommotor]] aan waarvan de stator direct aan het net gekoppeld is en de rotor via een AC-DC-AC [[omvormer]].
 
Voor <math>v<v_g</math> wordt de verhouding tipsnelheid/windsnelheid constant gehouden zodat de vleugels steeds onder de juiste lifthoek <math>\alpha</math> aangeblazen worden, zie [[Windturbine-aerodynamica]].
 
Voor <math>v>v_g</math> wordt de tipsnelheid begrensd op bijvoorbeeld 80 m/s. Bij toenemende windsnelheid zou zonder hoekverstelling de lifthoek groter worden en overtrek optreden zoals bij de klassieke Deense turbines. Bij moderne turbines wordt de lifthoek daarentegen met hoekverstelling kleiner gemaakt. De vleugels komen meer in vaanstand en de liftkracht neemt af. Met of zonder hoekverstelling kan het vermogen redelijk constant gehouden worden. Hoekverstelling is ingewikkelder maar bij grote vermogens toch beter; de regeling is nauwkeurig en de turbine loopt rustig.
 
=== Vervangend vermogen ===
 
Windturbineparken zijn afhankelijk van voldoende wind, in tegenstelling tot conventionele centrales die nucleaire of fossiele brandstof gebruiken en "op afroep" elektriciteit leveren. Het lijkt dus onwaarschijnlijk dat windturbines die centrales kunnen vervangen. Integendeel, omdat windvermogen plotseling kan wegvallen moet juist extra conventioneel vermogen in reserve gehouden worden, menen critici.
 
Conventionele centrales zijn zeer bedrijfszeker maar kunnen toch onvoorzien uitvallen door technische storingen of problemen met de brandstoftoevoer. De vraag naar elektriciteit is goed voorspelbaar maar kan ook onvoorzien groter of kleiner blijken. In het elektriciteitsnet moet dus steeds voldoende reservevermogen zijn om wel gepland maar niet geleverd vermogen en onverwachte vraag schommelingen te compenseren, want de elektriciteitsvoorziening moet zeer betrouwbaar zijn. In deze situatie passen ook windturbineparken waarvan het vermogen niet goed te voorspellen is. Het reservevermogen is er ook voor windturbines.
 
Lorenz Jarass<ref>L.Jarass, ''Strom aus Wind'' § 5.2, Springer (1981)</ref> berekende met statistische analyse en het computerprogramma SWING dat bijvoorbeeld 12 GW windvermogen met 36% capaciteitsfactor, 2,8 GW kon vervangen van de 67 GW conventioneel vermogen in het Duitse net in 1977, met behoud van de voorzieningszekerheid.
De Deutsche Energie-Agentur (dena) heeft het effect onderzocht van de verhoging van het nominale windparkvermogen tot 27,9 GW in Duitsland en 20,4 GW op zee in 2020.<ref>http://de.wikipedia.org/wiki/Dena-Netzstudie</ref> De behoefte aan regel- en reservevermogen stijgt duidelijk maar kan volledig gedekt worden door conventionele centrales die minder belast worden. Extra centrales zijn '''niet''' nodig. Integendeel, het windvermogen kan ca 2 GW conventioneel vermogen op de lange termijn vervangen. Er is dus wel vervangend vermogen, maar niet veel in verhouding tot het grote nominale windvermogen. Volgens de kansrekening van Jarass hebben meer windturbines weinig vervangend vermogen als er al veel windvermogen is.
 
=== Zie ook ===
[[Horizontaleaswindturbine]].
 
{{Appendix||2=
 
=== Bronnen ===
 
Duits standaardleerboek: Robert Gasch, Jochen Twele et al., ''Windkraftanlagen'', Vieweg+Teubner (2011)
 
Jos Beurskens, Gijs van Kuik, ''Alles in de wind'', ISBN 90-71580-02-4 (2004), http://www.ecn.nl/nl/units/wind/publicaties/
 
=== Referenties ===
 
{{Appendix}}
 
[[Categorie:Windenergie]]

Huidige versie van 13 jul 2022 om 16:50

Wikisage:Algemene uitgangspunten

Wikisage is een vrijwilligersproject, met als doel het vrij verspreiden van kennis. Het is tevens de naam van de encyclopedie die al doende wordt gevormd. Iedereen die over een internetaansluiting beschikt, kan alle pagina's van Wikisage lezen. Ook kan iedereen wikigebruiker worden en zelf aan Wikisage bijdragen.

Wikisage kent verder de volgende algemene uitgangspunten.

Doelgroep

De inhoud van Wikisage is bedoeld voor alle doelgroepen, van beginnend lezer tot expert. Artikelen worden daarom bij voorkeur zo geschreven en opgebouwd dat elke lezer er iets aan heeft.

Opbouw

De inhoud van Wikisage bestaat uit

  1. artikelen, waarvoor alle vrijwilligers samen verantwoordelijk zijn;
  2. essays, onder verantwoordelijkheid van de auteur(s).

Daarnaast kent Wikisage discussie- en informatiepagina's.

Kennis

Wat wetenswaardig is, is niet altijd kennis. In een artikel moet van kennis een betrouwbare bron vermeld worden en een categorie zoals wiskunde, natuurkunde, biologie, enz. Ook als het kennis is over wetenswaardige niet-wetenschap zoals esoterie, alternatieve geneeswijze, religie, enz.

De grens tussen wetenschap en niet-wetenschap is niet scherp. De juistheid van beweringen over een onderwerp in een grensgebied is zeer onzeker en discutabel. Neutraal beschrijven van deze discussie in een artikel is vrijwel onmogelijk. Essays over het betreffende onderwerp zijn dan beter.

Wetenschappelijke methode

De wetenschap heeft ons een belangrijk raamwerk geschonken om kennis op te doen en bij te houden: de wetenschappelijke methode. Dat is, kort samengevat, het voortdurende proces van theorievorming, toetsing aan reproduceerbare waarneming en meting, en falsificatie. Onduidelijke, niet toetsbare bewering wordt genegeerd. Toetsbare kennis wordt beschouwd als wetenschap zolang die niet gefalsificeerd is, en anders als te verwerpen of te verbeteren. Zodoende wordt systematisch uit alles wat beweerd wordt, ook uit de wetenschap zelf, langzaam maar zeker fantasie, denkfouten, storende invloed van financiers en lobbyisten, enz weg gefilterd, en wetmatige toetsbare kennis behouden. Wetenschap is de beste bron van kennis maar nooit absoluut zeker.

Wat is interessant?

Er is geen bovengrens aan hoe groot Wikisage zou kunnen worden. Alle kennis die voor lezers interessant kan zijn, kan daarom interessant zijn voor Wikisage. Wel is het zo dat Wikisage zich richt op lezers in de hele wereld. Kennis die alleen maar interessant is voor de bezoekers van een plaatselijk buurtcafé hoort daarom niet in Wikisage thuis.

Controle

Lezers zullen Wikisage alleen als bron van kennis gebruiken als wat er in Wikisage staat voldoende betrouwbaar is. Dat betekent niet, dat er nooit fouten in kunnen staan. Belangrijk is dat de lezer de betrouwbaarheid zelf moet kunnen controleren. Daarom horen - behoudens bij informatie waarvan bekend mag worden verondersteld waar deze kan worden gecontroleerd - altijd de bronnen te worden vermeld van de kennis die hier wordt doorgegeven.

Wie bepaalt?

Alle vrijwilligers die aan Wikisage meewerken - de 'gebruikers' van de wiki - zijn gelijkwaardig, maar ze zijn niet gelijk. Verschillende mensen bezitten kennis over verschillende onderwerpen. Bij Wikisage kunnen gebruikers die thuis zijn op een bepaald terrein samenkomen in een dorp. Is er ergens twijfel of verschil van mening over, dan hakt zo nodig het dorp de knoop door. Wie een expert is op een bepaald gebied, kan worden benoemd tot wijze (sage). Een wijze heeft de mogelijkheid om een poosje alleen aan een artikel te werken, als dat nodig is om alle bijdragen van andere gebruikers netjes te verwerken en de tekst op orde te brengen.

Categorie:Wikisage:Project

Overgenomen van "https://nl.wikisage.org/w/index.php?title=Gebruiker:Rwbest/Kladblok&oldid=339397"