Kako izgraditi farmu vjetroelektrana

Vjetar je jedan od najodrživijih prirodnih izvora zemlje kada je u pitanju stvaranje električne energije. Sve što trebate učiniti kako biste iskoristili to je izgradnja turbine vjetroturbine koja pretvara kretanje zraka u kinetičku energiju.

Snimanje vjetra na velikom mjerilu zahtijeva vjetroelektranu - zbirku posebno projektiranih vjetroturbina postavljenih po krajoliku ili oceanu, gdje su vjetrovi stabilni i jaki. Vjetroturbine imaju više lopatica, postavljene visoko na tornjevima, koje se vrte u povjetarcu i snazi ​​žetve.

Stručnjaci iz industrije kažu da Sjedinjene Države imaju dovoljno energije vjetra kako bi učinkovito udvostručili trenutni kapacitet proizvodnje vjetra, a to tako dolazi s ubojstvom zaštite okoliša. Samo u Americi, vjetroelektrana sprječava otpuštanje oko 62 milijuna tona stakleničkih plinova i godišnje konzervira 20 milijardi galona vode.

Potencijalne prepreke izgradnji vjetroelektrana uključuju javne kontroverze oko postavljanja vjetroturbina, dopuštajući izazove, financijske probleme i tehnička pitanja, kao što je potreba za infrastrukturom da prenese snagu na električnu mrežu koja služi korisnicima. Međutim, ako želite izgraditi vlastito vjetrenjače, to zapravo nije previše teško učiniti.

Početak rada: Planiranje vjetrenjače

Izgradnja vjetroelektrane je veliki projekt koji zahtijeva od stručnjaka da obrađuju mnoge aspekte projekta od začeća do planiranja, do provedbe. Mnogo planiranja ide iza izgradnje ovog posebnog tipa generatora energije, od odabira odgovarajuće lokacije i procjene rizika za biljni i životinjski svijet, dobivanja odgovarajućih dozvola i provođenja i ispitivanja samih turbina.

Prvo, svakako odaberite lokaciju koja ima dovoljno vjetra. Najbolja mjesta za komercijalne vjetroelektrane imaju brzinu vjetra od 13 milja na sat (6 metara / sekundi) ili više, prema američkoj udruzi za energiju vjetra. Previše vjetra može zapravo napuniti opremu i učiniti projekt skupljim.

Posebne karte brzine vjetra mogu vam pomoći da prepoznate regiju s odgovarajućim vjetrovitim resursima. Na primjer, američka služba za energiju nudi praktičnu kartu vjetra, ali također možete koristiti alat koji se naziva anemometar za mjerenje energije vjetra na određenom mjestu. Neke države nude čak i programe anemometra. Vaš inženjer može koristiti specijalizirane usluge i softver, kao što su windNavigator i GHWindFarmer, radi analize topografije, vremenskih uvjeta i aerodinamike kako bi se optimizirala lokacija.

Nadalje, morat ćete razmotriti posebnu zabrinutost ciljanog mjesta, kao što su pristup cesti, mogući utjecaji buke, treperenje sjena s oštrica i kulturna pitanja.

Procjena rizika, poljoprivrednih troškova i financiranja

Lopatice za predenje na vjetrenim turbinama mogu ubiti ugrožene ptice, šišmiši, grabljivice i vodene ptice, pa je najbolje staviti turbine daleko od zauzetih hodnika divljih životinja i godišnjih migracijskih staza. Savjetodavni odbor Smjernica vjetro turbine u SAD-u za ribu i divlje životinje preporučuje višerazinski pristup koji uključuje preliminarnu procjenu, karakterizaciju mjesta i terenske studije za predviđanje i procjenu vrsta i staništa koje je ozlijeđeno vjetroelektrana.

Kao razvojni programer, morat ćete blisko surađivati ​​s odgovarajućom vladinom agencijom (ili autoritetom za dopuštanje) da smanjite i ublažite smrt životinja zbog vjetroelektrane. U nekim ćete slučajevima možda biti dopušteno izgraditi vjetroelektranu ako promijenite njegovu radnju kako biste bili ugodniji za život prirode. Na primjer, od vas se može zatražiti privremeno zaustavljanje turbina tijekom sezone migracije i tijekom razdoblja slabog vjetra, kada su šišmiši najaktivniji i snaga je minimalna.

Razmislite o količini energije koju želite proizvoditi ili koliko ta stranica može proizvesti - i koliko novca možete potrošiti. Kupnja vjetrenjačkih turbina može vam vratiti prosječno 1,37 milijuna dolara po megawatu kapaciteta.

Općenito je jeftiniji za komunalne usluge za razvoj vjetroelektrana nego za privatne investitore, jer komunalne usluge mogu iskoristiti povoljne financijske strukture koje smanjuju troškove za oko 30 posto ili oko 1,4 centa po kilovat satu, navodi se u izvješću koje financira SAD Odjel za energiju.

Vladini programi poticaja olakšavaju razvoj vjetroelektrane. Proizvodni porezni kredit (PTC) sada osigurava porezni dug od 2,3 centa po kilovatnom satu tijekom prvog desetljeća operacije. Ako počnete graditi na postrojenju obnovljivih izvora energije prije 2020. godine, možete učiniti neopozive izbore za podnošenje zahtjeva za kredit za investicijske poreze (ITC).

Da biste projicirali izravni trošak financiranja projekta vjetra, priključite svoje specifične pojedinosti u interaktivne BITES alate (zgrade, industriju, transport i električne scenarije) koje pruža Nacionalni laboratorij za obnovljive izvore energije. Vi svibanj također žele pregledavati bazu državnih i saveznih poticaja za obnovljive izvore energije.

Osigurajte da Vaša farma udovoljava pravnim zahtjevima

Proizvođači električne energije uređeni su federalnim zakonima kao što je Zakon o regulaciji javnih usluga iz 1978. godine (PURPA), Zakon o energetskoj politici iz 2005. godine (EPACT 2005) i Zakon o neovisnosti i sigurnosti energije iz 2007. (EISA 2007). Osim toga, pojedine države imaju drugačije tumačenje kako se primjenjuju ti savezni zakoni i imaju različita mandata za promicanje obnovljive energije kroz zakonodavstvo standarda obnovljivih portfelja (RPS).

Odvjetnik ili savjetnik specijaliziran za razvoj obnovljivih izvora energije može vam pomoći u kretanju zakonima koji upravljaju vašim predloženim projektom.Također će vam trebati razne građevinske i ekološke dozvole od vladinih agencija.

Ako će vaš vjetroelektrana sjediti na državnoj imovini ili ima savezni partner agencije, dopuštanje može biti uvjetovano formalnim postupkom procjene utjecaja na okoliš. Na primjer, vjetroelektrane stavljene na imovinu kojom upravlja Ureda za upravljanje zemljištem SAD-a upravljaju određene smjernice za zaštitu federalno zaštićenih vrsta i drugih prirodnih resursa.

Utvrdite opremu i dizajn vjetrenjača

Moderne vjetroturbine su sleeker i veće od staromodnih vjetrenjača, s ogromnim oštricama i kulama kao visokim visokim zgradama. Precizno postavljanje ovih turbina na vjetro farmu utječe na ukupnu proizvodnju energije.

Kao opće pravilo, što je veća vjetroturbina, to je veći proizvodni kapacitet. Najčešće instalirana vjetroturbina ima kapacitet od 1,5 megavata i može snagu do 500 domova, ali novi modeli voze čak i veći. Tvrtka General Electric objavljuje veličine do 3,4 megawata za kopnenu upotrebu i do 6 megawata za offshore. Ostali vodeći proizvođači vjetroagregata uključuju Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang i Nordex.

Velike i teške vjetroturbine zahtijevaju veće temelje i cijene više za instalaciju. Brodske turbine mora biti projektirane za oceanske uvjete. Vjetroelektrane rijetko rade u punom kapacitetu budući da njihova proizvodnja energije ovisi o vremenskim prilikama.

Uz vjetar turbine, vjetroelektrana zahtijeva sustav napajanja električnom energijom, transformatore, komunikacijsku mrežu i trafostanice. Štoviše, nadzorni nadzor i informacijski sustav za prikupljanje podataka (SCADA) koristi se za praćenje izvedbe. Inženjer može preporučiti odgovarajuću opremu i postavljanje turbina na temelju vaših web stranica, financija i ciljeva energije.

Siguran prijenosni kapacitet

Ako planirate proizvodnju vjetroelektrana na komercijalnoj razini, trebate način da isporučujete energiju veleprodajnim ili maloprodajnim korisnicima. Obično je to potrebno za prijenosne linije koji povezuju izlaz vjetrenog farmi s mrežom za prijenos električne energije, električnom mrežom, u vašoj regiji. Komercijalna vjetroelektrana smještena na udaljenim lokacijama može pronaći izazov za osiguravanje prijenosnih kapaciteta i međusobne povezanosti s mrežom.

Alternativno, manje vjetroelektrane mogu se koristiti kao posvećen izvor električne energije za zajednicu ili posao. U tim slučajevima, vjetrenjača ne može zahtijevati vezu s redovitom električnom mrežom. Međutim, kako biste prodali višu snage, još uvijek trebate način da isporučite tu električnu energiju.

Provjerite s Nacionalnim laboratorijem za obnovljive izvore energije (NREL), koji radi s programerima vjetra kako bi osigurao prijenosni kapacitet i međusobno povezivanje. Segment Utility Wind Integration Group također pruža resurse za povezivanje vjetroelektrane u električni sustav.

Instalirajte, testirate i pokrenite opremu

Izgradnja vjetrenjača može biti dovršena za nekoliko mjeseci. Međutim, prvo morate izgraditi ceste na mjestu za vuču u vjetroagregatima i drugoj opremi.

Za svaku vjetrenu turbinu morat ćete iskopati rupu i ispuniti ga armiranim betonom kako bi služili kao stabilizirajući temelj; ovaj proces je zahtjevniji u stjenovitim uvjetima ili na moru na moru. Nakon što je temelj pripremljen, morat ćete podići turbine s specijaliziranim podiznicima.

Zatim stavite električne ožičenje i sustave na mjesto i pokrenite testove kako biste osigurali da svi elementi rade ispravno. Često traje šest mjeseci prije nego što se kinkovi pegle, a vjetroelektrana postiže potpuni komercijalni proizvodni kapacitet.

Svaka vjetroturbina treba oko tjedan dana rutinskog održavanja godišnje. Američka udruga za energiju vjetra tvrdi da jedan tehničar vjetra treba servisirati svakih 10 megavata instaliranog proizvodnog kapaciteta.