พลังงานที่มีศักยภาพลมคืออะไร?

พลังงานที่มีศักยภาพถูกกำหนดเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 19 โดยนักฟิสิกส์สก็อตวิลเลียม Rankineเขาอธิบายว่ามันเป็นพลังงานที่เก็บไว้ภายในระบบที่สามารถเปลี่ยนเป็นงานได้เมื่ออ้างถึงพลังงานที่มีศักยภาพของลมสิ่งนี้สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นปริมาณของพลังงานที่ใช้งานได้ซึ่งอาจเกิดจากกระแสลมพลังงานลมดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ผ่านวิธีการเช่นกังหันลมโรงสีลมปั๊มลมและเรือใบมนุษยชาติมีประวัติอันยาวนานในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพของลมเพื่อจุดประสงค์ของตนเอง: เพื่อให้พลังงานลมพัดบดเมล็ดข้าวเพื่อผลักดันเรือใบข้ามทะเลและเมื่อไม่นานมานี้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

พลังงานลมที่มีศักยภาพถูกวัดในจูลส์จูลถูกกำหนดให้เป็นงานที่จำเป็นในการผลิตพลังงานหนึ่งวัตต์เป็นเวลาหนึ่งวินาทีทฤษฎีพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังพลังงานที่มีศักยภาพของลมระบุว่าลมด้วยความเร็วและความแข็งแรงสามารถสร้างพลังงานได้มากพอที่จะทำงานบางอย่างตัวอย่างเช่นหากสายลมที่มั่นคงเปลี่ยนกังหันลมใบมีด 10 รอบวินาทีและการปฏิวัติแต่ละครั้งก็ผลิต 1.5 จูลแล้วพลังงานที่มีศักยภาพของลมที่เกิดขึ้นจะเป็น 15 จูลซึ่งหมายความว่ามันสามารถผลิตพลังงานได้ 15 วัตต์ทุกวินาที

โดยใช้ตัวอย่างเดียวกันนี้หากลมยังคงอยู่ที่สายลมคงที่เหมือนกันเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงมันจะผลิตไฟฟ้า 54 กิโลวัตต์พลังงานที่มีศักยภาพของสายลมจะอยู่ที่ 54,000 จูลต่อชั่วโมงตัวเลขดังกล่าวสามารถใช้พลังงานหลอดไฟ 100 วัตต์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 540 ชั่วโมงก่อนที่จะหมดลง

สูตรสำหรับการหาพลังงานที่มีศักยภาพของลมยังใช้ในการประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของทุ่งกังหันลมและวิธีการรวบรวมพลังงานลมอื่น ๆในพื้นที่ที่ลมคงที่อาจเป็นการตัดสินใจที่ดีทางเศรษฐกิจที่จะพยายามควบคุมพลังของมันในพื้นที่ที่การเคลื่อนไหวของอากาศน้อยกว่าคงที่อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าและการบำรุงรักษากังหันลมและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อควบคุมพลังงานอาจมีค่ามากกว่าประโยชน์ใด ๆ ที่สามารถได้รับ

เพื่อกำหนดความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจสูตรที่ใช้ในการรับพลังงานที่มีศักยภาพลมจากตัวอย่างก่อนหน้านี้ถูกนำมาใช้แล้วคูณด้วยจำนวนกังหันลมที่เสนอการใช้ตัวอย่างก่อนหน้านี้หากกังหันลมเดี่ยวผลิตพลังงานไฟฟ้า 54,000 จูลต่อชั่วโมงกังหันลมสิบตัวสามารถคาดหวังได้ว่าจะมีพลังงานลมที่มีศักยภาพ 540,000 จูลต่อชั่วโมงจากการประเมินนี้พลังงานที่มีศักยภาพลมของสนามกังหันลมดังกล่าวจะมีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้า 540 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อชั่วโมงตราบใดที่ลมยังคงดำเนินต่อไป