Ветар је један од најефикаснијих природних ресурса земље када се ради о производњи електричне енергије. Све што треба да учините да га искористите јесте конструкција вјетротурбинске турбине која претвара кретање ваздуха у кинетичку енергију.
Међутим, заузимање вјетра у великој мери захтијева вјетроелектрану - збирку специјално дизајнираних вјетротурбина постављених преко пејзажа или океана, гдје су вјетрови стабилни и јаки.
Ветротурбине имају више лопатица, које су постављене високо на кулама, које се окрећу у поветарац и жетву.
Индустријски стручњаци кажу да Сједињене Државе имају довољно вјетроелектране да ефикасно удвоструче постојеће капацитете за производњу вјетра, а да то чини долазом од користи за животну средину. Само у Америци, енергија вјетра спречава ослобађање око 62 милиона тона стакленичких плинова и годишње штеди 20 милијарди галона воде.
Потенцијалне препреке за изградњу вјетроелектрана укључују јавну контроверду над постављањем вјетроагрегата, дозвољавајући изазове, финансијске проблеме и техничка питања, као што је потреба за инфраструктуром за пренос електричне енергије на електричну мрежу која служи корисницима. Међутим, ако желите да изградите властиту фарму ветра, заправо није превише тешко.
Почетак: Планирање вјетроелектране
Изградња вјетроелектране је велики пројекат који захтијева тим специјалиста који се баве многим аспектима пројекта, од концепције до планирања до имплементације.
Од одабира одговарајуће локације и процене ризика за дивље животиње за стицање одговарајућих дозвола и самих пројеката и тестирања, пуно планирања иде иза изградње овог специјалног типа генератора енергије.
Прво, обавезно изаберите локацију која има довољно вјетрених извора.
Најбоље локације за комерцијалне ветроелектране имају брзину ветра од 13 миља на сат (6 метара / секунда) или више, према Америчком удружењу за вјетар. Превише ветра може заправо напрезати опрему и учинити пројект скупљим.
Посебне мапе брзине вјетра могу вам помоћи да препознате регију са одговарајућим вјетром. На пример, америчко Министарство енергетике нуди згодну мапу вјетра, али можете користити и алат зван анемометар за мерење енергије вјетра на одређеном мјесту. Неке државе чак нуде програме за анемометарске кредите. Ваш инжењер може користити специјализоване услуге и софтвер, као што су виндНавигатор и ГХВиндФармер, за анализу топографије, временских услова и аеродинамике како би се оптимизирала локација.
Даље, мораћете да размотрите посебне бриге о циљној локацији, као што су приступ путу, потенцијални утицаји на буку, треперење сенки са лопатица и питања културе.
Процена ризика, трошкови фарме и финансирање
Ротирајуће лопатице на ветротурбинама могу убити угрожене птице, слепе мишеве, рапторе и водене птице, тако да је најбоље поставити турбине даље од коридора заузетих дивљих животиња и годишњих миграцијских стаза. Саветодавни комитет Савета за смернице за ветрогенераторску службу америчког Савета за рибе и дивље животиње препоручује вишеслојни приступ који укључује прелиминарну процену, карактеризацију локације и теренске студије за предвиђање и процену врста и станишта оштећених од ветропарка.
Као градитељ сајта, мораћете блиско сарађивати са одговарајућом владином агенцијом (или овлашћеним органом) да смањите и ублажите смрт животиња због вјетроелектране; у неким случајевима, можда вам је дозвољено да изградите вјетроелектрану ако мењате његову операцију да буде више пријатељски према животињама. На примјер, од вас би се требали захтијевати привремено зауставити турбине током миграционе сезоне и током периода ниског вјетра, када су неткани најактивнији и принос снаге је минималан.
Размислите о томе колико енергије желите да произведете - или колико места може да произведе - и колико новца можете да потрошите. Куповина ветроелектрана само може да вам врати просек од 1,37 милиона долара по мегавату капацитета.
Генерално, јефтиније је за комуналне услуге да развију ветроелектране него за приватне инвеститоре јер се комуналне услуге могу искористити у повољним финансијским структурама које смањују трошкове за око 30%, или око 1,4 цента по киловат-часовном времену, према извештају који су финансирали САД Одељење за енергију.
Програми подстицања владе такође олакшавају развој ветропарка. Кредит за порез на производњу (ПТЦ) сада обезбеђује порезни кредит од 2,3 центи по киловату у току прве деценије пословања. Ако почнете изградњу на објекту за обновљиву енергију прије 2020. године, можете поднети неопозиве изборе за подношење захтјева за кредитирање инвестиционих пореза (ИТЦ).
Да пројектујете нивое трошкова финансирања вашег пројекта вјетра, прикључите своје специфичне детаље у интерактивне БИТЕС алате (грађевине, индустрију, транспорт и енергетске сценарије) које нуди Национална лабораторија за обновљиву енергију. Можда ћете такође желети да прегледате базу података државних и федералних подстицаја за обновљиве изворе енергије.
Обезбедите да Ваша фарма испуњава законске услове
Произвођачи електричне енергије управљају савезним законима као што су Закон о регулаторним политикама јавних комунитета из 1978. године (ПУРПА), Закон о енергетској политици из 2005. године (ЕПАЦТ 2005) и Закон о независности и сигурности енергије из 2007. године (ЕИСА 2007). Осим тога, поједине државе имају различита тумачења начина на који се ти савезни закони примењују и имају различите мандате за промовисање обновљиве енергије кроз законодавство о стандардима обновљивих портфолија (РПС).
Адвокат или консултант специјализиран за развој обновљивих извора енергије може вам помоћи да крећете у складу са законима који регулишу предложени пројекат. Такође ће вам требати разне дозволе за градњу и околиш од владиних агенција.
Ако ваша фарма ветра седи на државној имовини или има федералног партнера, дозвола може бити условљена формалним процјеном утицаја на животну средину. На примјер, вјетроелектране које се стављају на имовину којим управља Завод за управљање земљиштем у САД уређују се одређене смјернице које имају за циљ заштиту заштићених врста и других природних ресурса.
Идентификујте опрему и дизајн ветрогенератора
Савремене ветротурбине су слејерије и веће од старомодних ветрењача, са огромним лопатицама и кулама високим као високоградња. Прецизно постављање ових турбина на фарму ветра утиче на укупну производњу енергије.
Као опште правило, већа је вјетротурбина, што је већи производни капацитет. Најчешће инсталирана ветротурбина има капацитет од 1,5 мегавата и може напајати 500 кућа, али нови модели раде још већи. Веб страница компаније Генерал Елецтриц наводи величине до 3,4 мегавата за копнену употребу и до 6 мегавата за оффсхоре. Остали водећи произвођачи ветрогенератора укључују Вестас, Голдвинд, Енерцон, Сиеменс, Сулзон, Гамеса, Унитед Повер, Минг Ианг и Нордек.
Велике и тешке турбине ветра захтевају веће темеље и коштају више за инсталацију. Ветротурбинске турбине на отвореном мора бити пројектоване за услове океана. Ветротурбине ретко раде пуним капацитетом, пошто њихова производња енергије зависи од временских утицаја.
Поред ветрогенератора, вјетропарка захтева систем за прикупљање електричне енергије, трансформаторе, комуникациону мрежу и подстанице. Штавише, информативни систем за надзор и контролу података (СЦАДА) се користи за праћење перформанси. Инжењер може препоручити одговарајућу опрему и постављање турбине на основу вашег сајта, финансија и енергетских циљева.
Безбедни преносни капацитет
Ако планирате комерцијалну ветропарку, треба вам начин да испоручите енергију велепродајним или малопродајним купцима. Обично ово захтијева далеководе које повезују производњу ваше вјетроелектране на мрежу преноса електричне енергије - енергетску мрежу - у вашем региону. Комерцијалне ветроелектране које се налазе на удаљеним локацијама могу бити изазов за обезбеђивање преносног капацитета и међусобно повезивање са мрежом.
Алтернативно, мање вјетроелектране могу се користити као наменски извор електричне енергије за заједницу или посао. У овим случајевима, вјетроелектрана можда неће захтијевати везу са редовном електричном мрежом. Међутим, да бисте продали вишак снаге, и даље вам је потребан начин за испоруку електричне енергије електричном опреми.
Проверите код Националне лабораторије за обновљиву енергију (НРЕЛ), која ради са произвођачима вјетра како би осигурала преносне капацитете и међусобну повезаност. Група за интеграцију вјетреног вјетра такођер пружа ресурсе за повезивање вјетроелектране у електрични систем.
Инсталирајте, тестирајте и покрените опрему
Изградња ветропарка може се завршити у року од неколико мјесеци. Међутим, можда ћете прво морати изградити путеве на сајту за вучу у ветрогенераторима и другој опреми.
За сваку ветрогу турбину, мораћете ископати рупу и попунити га армираним бетоном, да служи као стабилизирајућа основа; овај процес је захтевнији у стеновитим условима или на вјетроелектранама на отвореном. Ипак, када се припреми темеља, мораћете да поставите турбине специјалним дизалицама.
Затим ћете поставити електричне инсталације и системе и провести тестове како бисте осигурали да сви елементи правилно функционишу. Често траје шест месеци пре него што се разбере кинк и фарма ветра постиже потпун комерцијални производни капацитет.
Свакој турбини вјетра треба годишње одржавати рутинско одржавање од једне седмице. Америчко удружење за вјетар енергије каже да је потребно једном вјетарском техничару сервисирати сваких 10 мегавата инсталираног производног капацитета.