Dal 2007, la capacità di generazione di energia eolica negli Stati Uniti è cresciuta ad un ritmo del 30 percento all'anno, più veloce di qualsiasi altra tecnologia di generazione di energia. Il tasso di crescita continua ad aumentare nonostante la complessità dell'utilizzo della tecnologia eolica. Ad esempio, ci sono ancora domande sulla corretta disposizione dei parchi eolici e sulla quantità di superficie terrestre richiesta per installarli in modo efficiente. I progetti di energia eolica su scala pubblica e le turbine eoliche residenziali hanno una serie completamente separata di considerazioni di progettazione.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

Le turbine eoliche hanno bisogno di un invariato e ininterrotto flusso o aria per funzionare efficacemente, il che significa che non ci devono essere ostacoli nelle vicinanze. I ricercatori hanno suggerito che per le turbine eoliche residenziali è sufficiente 150 metri di distanza da ostacoli nelle vicinanze. Nel caso della spaziatura dei parchi eolici, le turbine devono essere distanti di almeno 7 diametri di rotore l'una dall'altra.
Sistemi residenziali

Una turbina eolica è più efficace quando funziona in modo costante, regolare, invariato e flusso d'aria ininterrotto. Ciò non accade mai nel mondo reale, ma quando si pianifica dove installare una turbina eolica le posizioni devono essere il più vicino possibile all'ideale. Per i sistemi residenziali questo non è tanto una questione di quanta area ha bisogno la turbina eolica, ma di quanta distanza è necessaria tra la turbina eolica e altri ostacoli. Una regola empirica è quella di installare una turbina eolica a 150 metri (492,1 piedi) di distanza da qualsiasi ostacolo nelle vicinanze, e ad un'altezza tale che il fondo delle pale del rotore sarà 9 metri (29,5 piedi) sopra gli ostacoli, compresi edifici e alberi .
Spaziatura turbine eoliche

Le centrali eoliche sono schiere di grandi turbine progettate per generare energia elettrica su vasta scala. Le grandi turbine nei parchi eolici non sono diverse dalle turbine residenziali per un aspetto: funzionano meglio con vento che scorre liscio. Se qualcosa disturba il flusso d'aria, crea turbolenza, rendendo la turbina meno efficiente. Ogni turbina eolica crea turbolenza nell'area dietro e attorno ad essa, quindi le turbine devono essere ben distanziate l'una dall'altra. Le distanze in questo caso sono espresse in diametri del rotore. La regola generale per la spaziatura del parco eolico è che le turbine sono a circa 7 diametri di rotore l'una dall'altra. Quindi un rotore di 80 metri (262 piedi) dovrebbe essere 560 metri - più di un terzo di miglio - dalle turbine adiacenti. I ricercatori della Johns Hopkins University hanno proposto che una spaziatura doppia aumenterebbe l'efficienza complessiva. Uso diretto del suolo

Le regole empiriche sono proprio queste: espressioni semplificate per avere un'idea approssimativa dei requisiti di sistema. Per scoprire cosa sta succedendo nel mondo reale, i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory, NREL, hanno esaminato 172 progetti di energia eolica su larga scala per vedere quanta terra stanno realmente usando. L'uso diretto del suolo è una misura dell'area di cose come il cuscinetto della torre di cemento, le sottostazioni elettriche e le nuove strade di accesso. Negli Stati Uniti, l'uso diretto del suolo per le turbine eoliche arriva a tre quarti di acro per megawatt di capacità nominale. Cioè, una turbina eolica da 2 megawatt richiederebbe 1,5 acri di terra.
Area totale del parco eolico

In qualsiasi parco eolico c'è molto spazio tra le turbine. Parte di quello spazio serve a ridurre al minimo le turbolenze, ma alcune devono seguire le linee di cresta o evitare altri ostacoli. Gran parte di questa area viene utilizzata per altri scopi, come le aziende agricole. I ricercatori del NREL hanno anche esaminato questo uso del suolo totale. Hanno trovato una media approssimativa di 4 megawatt per chilometro quadrato (circa 10 megawatt per chilometro quadrato). Quindi una turbina eolica da 2 megawatt richiederebbe un'area totale di circa mezzo chilometro quadrato (circa due decimi di miglio quadrato).
Requisiti normativi

I requisiti normativi guidano in gran parte l'area richiesta dalle turbine eoliche. Ci sono più di 3.000 contee negli Stati Uniti - la maggior parte delle quali sono responsabili delle normative sulla zonizzazione del vento - ed è improbabile che ciascuno abbia un esperto sull'ubicazione delle turbine eoliche. Ciò porta ad alcuni regolamenti abbastanza arbitrari. Le disposizioni per le battute d'arresto sono un buon esempio e potrebbero avere un impatto sulla quantità di spazio necessaria a una turbina. Poiché la tecnologia eolica è relativamente nuova e in rapida evoluzione, non ci sono molti dati sugli svantaggi o sui pericoli delle turbine situate vicino ad altre strutture, quindi ci sono alcune decisioni quasi casuali sulla distanza minima delle turbine eoliche dalle linee di proprietà. I regolamenti di battuta d'arresto negli Stati Uniti variano da una distanza "in modo che il rumore proveniente dalle turbine non sia un'intrusione", a "due volte l'altezza del sistema, comprese le pale del rotore", a una uniforme 304,8 metri (1.000 piedi).