Vântul este una dintre cele mai durabile resurse naturale ale pământului atunci când vine vorba de generarea de energie electrică. Tot ceea ce trebuie să faceți pentru a valorifica este construirea unei turbine eoliene care transformă mișcarea aerului în energie cinetică.
Captarea vântului pe scară largă necesită totuși o fermă eoliană - o colecție de turbine eoliene special concepute, amplasate de-a lungul peisajului sau oceanului, unde vânturile sunt stabile și puternice.
Turbinele eoliene au mai multe lame, care sunt așezate înălțate pe turnuri, care se rotesc în briza și puterea de recoltare.
Experții din industrie spun că Statele Unite dispun de suficiente resurse eoliene pentru a dubla în mod eficient capacitatea de generare a energiei eoliene actuale și că acest lucru vine cu o serie de beneficii ecologice. Numai în America, energia eoliană împiedică eliberarea a aproximativ 62 de milioane de tone de gaze cu efect de seră și conservă anual 20 de miliarde de galoane de apă.
Potențialele obstacole în calea construirii parcurilor eoliene includ controverse publice legate de amplasarea turbinelor eoliene, care permit provocări, preocupări legate de finanțare și aspecte tehnice, cum ar fi necesitatea infrastructurii de a transmite energia la rețeaua electrică care servește clienților. Cu toate acestea, dacă doriți să vă construiți propria fermă eoliană, de fapt nu este prea greu de făcut.
Noțiuni de bază: Planificarea fermei dvs. eoliene
Construirea unei parcuri eoliene este un proiect mare, care necesită echipe de specialiști care să se ocupe de multe aspecte ale proiectului, de la concepție la planificare până la implementare.
De la selectarea locației potrivite și de la evaluarea riscului pentru faunei sălbatice la obținerea autorizațiilor corespunzătoare și implementarea și testarea turbinelor în sine, o mulțime de planificare merge în spatele construirii acestui tip special de generator de energie.
În primul rând, asigurați-vă că alegeți o locație care are destule resurse de vânt.
Cele mai bune site-uri pentru parcuri eoliene comerciale au viteze ale vântului de 13 mile pe oră (6 metri / secundă) sau mai mult, potrivit Asociației Americane de Energie Eoliană. Prea multă vânt poate înclina echipamentele și poate face proiectul mai scump.
Vitezele speciale de viteză a vântului vă pot ajuta să identificați o regiune cu resurse eoliene adecvate. De exemplu, Departamentul de Energie al SUA oferă o hartă a vântului la îndemână, dar puteți utiliza și un instrument numit un anemometru pentru a măsura energia eoliană la un anumit loc. Unele state oferă chiar programe anemometrice de împrumut. Inginerul dvs. poate utiliza servicii și programe specializate, cum ar fi windNavigator și GHWindFarmer, pentru a analiza topografia, condițiile meteorologice și aerodinamica pentru a optimiza locația.
Mai mult, va trebui să țineți cont de preocupările speciale ale locației vizate, cum ar fi accesul la trafic, potențialele impacturi ale zgomotului, umbrele pâlpâitoare din lame și problemele culturale.
Evaluarea riscurilor, costurile fermei și finanțarea
Lamele de filare ale turbinelor eoliene pot distruge păsările, liliecii, rapitorii și păsările pe cale de dispariție pe cale de dispariție, deci este mai bine să poziționați turbinele departe de coridoarele ocupate sălbatice și de căile migratorii anuale. Comitetul consultativ al Comitetului de orientare privind turbinele eoliene din Statele Unite ale Americii privind peștele și speciile sălbatice recomandă o abordare gradată, care include o evaluare preliminară, caracterizarea sitului și studii de teren pentru a prezice și evalua speciile și habitatele afectate de ferma eoliană.
În calitate de dezvoltator de site-uri, va trebui să colaboreze îndeaproape cu agenția guvernamentală competentă (sau cu autoritatea care o autorizează) pentru a reduce și atenua moartea animalelor din cauza fermei eoliene; în unele cazuri, vi se poate permite să construiți parcul eolian dacă îl modificați pentru a fi mai prietenos cu fauna sălbatică. De exemplu, ar putea fi necesar să opriți temporar turbinele în timpul sezonului de migrație și în perioadele de vânt slab, când liliecii sunt cei mai activi și randamentul energetic este minim.
Gândiți-vă cât de multă energie doriți să produceți - sau cât de mult poate produce site-ul - și cât de mulți bani puteți cheltui. Cumpărarea numai a turbinelor eoliene vă poate determina o medie de 1,37 milioane de dolari pe megawatt de capacitate.
În general, este mai ieftin pentru utilități să dezvolte facilități pentru energia eoliană decât pentru investitorii privați, deoarece utilitățile pot beneficia de structuri de finanțare favorabile care reduc costurile cu aproximativ 30% sau cu aproximativ 1,4 cenți pe kilowatt-oră, potrivit unui raport finanțat de SUA Departamentul Energiei.
Programele guvernamentale de stimulare facilitează, de asemenea, dezvoltarea unei ferme eoliene. Creditul pentru impozitul pe producție (PTC) oferă acum un credit fiscal de 2,3 cent / kilowatt-oră în timpul primului deceniu de funcționare. Dacă începeți construcția pe instalația dvs. de energie regenerabilă înainte de 2020, puteți efectua o alegere irevocabilă pentru a solicita un credit fiscal pentru investiții (ITC).
Pentru a proiecta costul de finanțare a proiectului vântului, conectați-vă detaliile specifice la instrumentele interactive BITES (Scenarii pentru clădiri, industrie, transport și electricitate) furnizate de Laboratorul Național de Energii Regenerabile. Puteți, de asemenea, doriți să parcurgeți baza de date a stimulentelor de stat și federale pentru energia regenerabilă.
Asigurați-vă că ferma dvs. îndeplinește cerințele legale
Producătorii de energie electrică sunt guvernați de legi federale, cum ar fi Legea privind politica de reglementare în domeniul utilității publice din 1978 (PURPA), Legea privind politica energetică din 2005 (EPACT 2005) și Legea privind independența energetică și securitatea din 2007 (EISA 2007). În plus, statele individuale au interpretări diferite cu privire la modul în care se aplică aceste legi federale și au mandate variate pentru a promova energia regenerabilă prin legislația privind standardele pentru portofoliul de revigorări (REN).
Un avocat sau consultant specializat în dezvoltarea energiei regenerabile vă poate ajuta să navigați prin legile care guvernează proiectul propus. De asemenea, veți avea nevoie de diverse autorizații de construire și de mediu de la agențiile guvernamentale.
Dacă ferma eoliană se va afla pe proprietate guvernamentală sau are un partener federal de agenție, permiterea poate fi condiționată de un proces oficial de evaluare a impactului asupra mediului. De exemplu, fermele eoliene plasate pe proprietăți gestionate de Biroul de Management al Terenurilor din SUA sunt guvernate de anumite orientări menite să protejeze speciile protejate federal și alte resurse naturale.
Identificarea echipamentelor și proiectarea parcului eolian
Turbinele eoliene moderne sunt mai subțiri și mai mari decât morile de vânt de modă veche, cu lame enorme și turnuri, atât de înalte ca clădirile înalte. Plasarea exactă a acestor turbine pe o parc eoliană afectează producția sa globală de energie.
Ca regulă generală, cu cât este mai mare turbina eoliană, cu atât capacitatea de generare este mai mare. Cel mai frecvent instalat turbine eoliene are o capacitate de 1,5 megawați și poate conduce 500 de case, dar modelele mai noi funcționează și mai mari. Site-ul General Electric prezintă liste de dimensiuni de până la 3,4 megawați pentru utilizarea pe uscat și până la 6 megawați pentru offshore. Printre cei mai importanți producători de turbine eoliene se numără Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang și Nordex.
Turbinele eoliene mari și grele necesită fundații mai mari și costă mai mult pentru instalare. Turbinele eoliene offshore trebuie să fie proiectate pentru condiții oceanice. Turbinele eoliene rareori funcționează la capacitate maximă, deoarece generarea lor de energie este dependentă de vreme.
Pe lângă turbinele eoliene, o parc eoliană necesită un sistem de colectare a energiei electrice, transformatoare, o rețea de comunicații și stații electrice. Mai mult, pentru monitorizarea performanței se utilizează un sistem de informații de control de supraveghere și de achiziție de date (SCADA). Un inginer vă poate recomanda echiparea adecvată și amplasarea turbinelor în funcție de obiectivele site-ului dvs., de finanțe și de energie.
Secure Transmission Capacity
Dacă vă planificați o fermă eoliană la scară comercială, aveți nevoie de o modalitate de a furniza energie clienților angro sau cu amănuntul. De obicei, acest lucru necesită linii de transport care leagă producția parcului eolian cu rețeaua de transport electric - rețeaua energetică - din regiunea dvs. Fermele eoliene comerciale situate în locații îndepărtate pot găsi o provocare pentru asigurarea capacității de transmisie și a interconectivității cu rețeaua.
Alternativ, fermele eoliene mai mici pot fi folosite ca sursă dedicată de energie electrică pentru o comunitate sau o afacere. În aceste cazuri, parcul eolian nu poate necesita o legătură cu rețeaua electrică obișnuită. Cu toate acestea, pentru a vinde excesul de energie, aveți nevoie de o modalitate de a furniza acea putere electricității.
Consultați la Laboratorul Național de Energii Regenerabile (NREL), care lucrează cu dezvoltatorii de vânt pentru a asigura capacitatea de transmisie și interconectivitatea. Grupul de integrare a vântului în utilități oferă, de asemenea, resurse pentru conectarea unei ferme eoliene la sistemul electric.
Instalați, testați și executați echipamentul
Construcția fermei eoliene poate fi finalizată în câteva luni. Cu toate acestea, este posibil să aveți nevoie mai întâi să construiți drumuri în locația pentru tractarea în turbinele eoliene și alte echipamente.
Pentru fiecare turbină eoliană, va trebui să excavați o gaură și să o umpleți cu beton armat pentru a servi ca fundație stabilizatoare; acest proces este mai solicitant în condiții stâncoase sau ferme eoliene offshore. Odată ce fundația este pregătită, totuși, va trebui să ridicați turbinele cu dispozitive de ridicare specializate.
Apoi, veți pune cablajul electric și sistemele în loc și veți executa teste pentru a vă asigura că toate elementele funcționează corect. Adesea, este nevoie de șase luni înainte ca zgomotele să fie călcate și parcul eolian să atingă o capacitate de producție comercială deplină.
Fiecare turbină eoliană are nevoie de aproximativ o săptămână de întreținere de rutină pe an. Asociația Americană pentru Energie Eoliană spune că este nevoie de un tehnician eolian pentru a deservi fiecare 10 megawați de capacitate de generare instalată.