Ветрогенераторы — «Гелио-Крым»
Энергию ветра рентабельно использовать в районах, где среднегодовая скорость ветра более 3 м/с. К общему удовольствию, Крым соответствует данному критерию, и ставить Ветро Энергетические Станции (ВЭС) в Крыму — выгодно! Кроме внешних, в Крыму наблюдаются и местные ветры: бризы, горно-долинные и фёны. Скорость местных ветров 5 — 8 м/сек. На южных склонах Крымских гор (Севастополь — Алушта — Коктебель), на горно-долинную циркуляцию накладываются бризовые ветры.
Все ветра складываются в общую выработку электроэнергии.
Посмотрите на карту основных, внешних ветров в Крыму:
Зимой и ночью, когда солнце мало светит и все спят, наш ветряк будет работать на Вас!
Специально для Крымских метеоусловий, мы предлагаем к использованию вертикальные ветрогенераторы с «самолётным крылом» отечественных изобретателей — производителей.
Смотрите: «Модели и цена вертикальных ветрогенераторов»
Почему вертикальные, а не горизонтальные?
- в Крыму, за 1 год, они вырабатывают электроэнергии почти в 2 раза больше горизонтального аналога
- не нужны большие открытые пространства — вырабатывают энергию даже от морского бриза
- начинают работать на малых скоростях ветра 2-3 м/сек и выходят на номинальную мощность при 8-10м/сек. Тогда как горизонтальный ветрогенератор стартует лишь при 8 м/сек и лишь при 12 м/сек выдает заявленную мощность. А 12 м/сек это — сильный ветер и редкое явление.
- да, горизонтальный дешевле, но зачем он нужен если он не вращается?
- предпочтительнее для частных домовладений (бытовой сектор)
- вертикальный ветряк фактически бесшумен, он тихоходный
- можно устанавливать около частного дома и на крыше. Жучки и даже пчёлы его не боятся!
- раз тихоходный, значит более надежный
- они не нуждаются в переориентации при смене направлений ветра
- они берут энергию не только от горизонтальных потоков ветра, но и от вихревых, нисходящих и восходящих, морских бризов
- устойчивы к штормовым ветрам и резким порывам ветра — буреустойчивые
Выработка электроэнергии вертикальным ветряком мощностью 1кВт в Крыму
Зачем?
- неисчерпаемый источник энергии
- ночью, при минимальном расходе электроэнергии, аккумуляторы заряжаются энергией ветра
- самоокупающаяся ветроэлектростанция с долгосрочной выгодой
- даёт автономность и независимость
- даёт необходимую добавочную мощность к питающей электросети, в случае ограниченных мощностей
- резервное электропитание, при частых пропаданиях сети
- даёт качественную электросеть, при больших отклонениях напряжения у потребителя
- существенную экономию денежных средств, ведь тарифы растут
- поддержание и повышение Вашего имиджа
- украшения Вашего ландшафта
- можно бесконечно любоваться как горит огонь, течет вода и работает Ваш ветрогенератор
В базовый комплект входят: мачта, генератор, ротор, лопасти, закладные элементы, контроллер.
Ветер — неисчерпаемый источник энергии. Использовать эту энергию люди пытались испокон веков.
Многим кажется, что внедрение альтернативных источников энергии — явление сугубо современное. Между тем в СССР энергию ветра пытались использовать для электрификации страны еще в годы первой пятилетки
Электроэнергия, вырабатываемая ветрогенератором, поступает в контроллер и заряжает аккумуляторные батареи. Питание потребителей осуществляется через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный 220В / 380В, 50Гц.
ВЭС может использовать в составе комплекса с дизельным или бензиновым генератором, солнечными батареями. Включаемый в систему бензиновый генератор, солнечные батареи используются как резервные источники подзарядки аккумуляторных батарей и добора необходимой электрической мощности, на случай длительного безветрия. Таким образом, создается надежная и экономная система автономного гарантированного электроснабжения.
Совместив солнечную батарею и ветряк можно вполне покрыть свои нужды в энергообеспечении дома
Солнечные батареи хорошо и много работают летом и плохо зимой, когда день короток и солнышко далеко от земли. А ветрогенераторы сохраняют свою эффективность в зимний период. Важно и то, что порывистые сильные ветра наблюдаются в пасмурную погоду. Следовательно, совместное применение ветрогенераторов и солнечных панелей достаточно обоснованно.
Солнечные батареи или ветрогенератор — вот в чем вопрос 🙂 © Солнечные.
RUДля балансировки поступления энергии от альтернативных источников часто возникает желание совместить солнечные батареи и ветрогенератор в одной системе.
В каких случаях стоит это делать и какой источник альтернативной энергии выбрать, можно понять, рассмотрев плюсы и минусы ветряков и солнечных панелей.
Плюсы солнечных панелей:
- Надежность — качественные панели от известного мирового производителя проработают 25 лет и более, поскольку они не имеют подвижных частей и какой-либо электроники в своем составе, а закаленное стекло, прочная алюминиевая рама и надежная герметизация элементов обеспечивает беспроблемную эксплуатацию панелей в любых погодных условиях при любой температуре.
- Простота установки — при помощи стандартных крепежных комплектов можно легко закрепить панели на крыше или на стене дома.
- Отсутствие необходимости технического обслуживания — единственное, что рекомендуется для увеличения выработки энергии, это раз в год вымыть поверхность солнечных панелей моющим средством для стекла, но и это не обязательно.
Минусы солнечных панелей:
- Низкая среднесуточная выработка электроэнергии в зимнее время — в 5-10 раз меньше, чем летом для средней полосы России, в 2-3 раза меньше — для южных регионов и полное отсутствие выработки зимой в северных регионах за полярным кругом. Для компенсации недостатка электроэнергии необходимо использовать дизель-генератор, бензогенератор или ветрогенератор.
-
Сильная зависимость выработки электроэнергии от погоды. В облачную погоду выработка снижается до 5-20% по сравнению с безоблачной солнечной погодой. Однако, устранить эту зависимость в автономной солнечной электростанции можно применив аккумуляторы повышенной емкости, обеспечивающие запас электроэнергии на 5-7 дней.
Плюсы ветрогенераторов:
- Выработка электроэнергии не зависит от времени суток и времени года, если есть ветер.
- В местности, где часто дуют ветры (в горах, в степях, на берегах рек и морей), ветряк может выработать значительное количество электроэнергии. Однако общая площадь таких мест, населенных людьми, в Российской Федерации составляет менее 1% от всех населенных мест.
Минусы ветрогенераторов:
-
Необходимость монтажа на мачте высотой более 25 метров на 99% местности Российской Федерации
- При средней скорости ветра в России, равной 3-4 метра в секунду, ветрогенератор будет вырабатывать около 1-3% процентов от своей номинальной мощности. Номинальная мощность ветрогенератора указана для ветра скоростью 10-12 м/сек.
- Отсутствие надежности в сегменте маломощных ветряков мощностью до 10 кВт — большинство дешевых маломощных ветряков не проработает больше 2-х лет без поломок, хотя есть случаи работы ветряков и по 8 лет. Если Вам известны факты более продолжительной работы без поломок, поделитесь этим со всеми на нашем форуме.
- Необходимость ежегодного технического обслуживания для поддержания ветрогенератора в рабочем состоянии.
- Замерзание смазки при отрицательных температурах приводит к невозможности старта ветряка зимой.
-
Свист маломощных ветряков, работающих на высоких оборотах при большой скорости ветра — не доставит удовольствия ни Вам, ни Вашим соседям.
- Низкочастотный инфразвук мощных ветрогенераторов при любой скорости ветра и маломощных при небольшой скорости ветра — как известно, инфразвук оказывает отрицательное влияние на здоровье человека и всего живого. Именно по этой причине промышленные ветроэлектростанции расположены на значительном удалении от жилых массивов.
Подведём итог:
Использование ветрогенератора, как дополнительного источника энергии для солнечной электростанции имеет экономический смысл только в местности, где часто дуют ветры, при условии, что есть возможность его установки вдали от жилья. При этом необходимо устанавливать надежные мощные модели с мощностью от 10 кВт и обязательно проводить их ежегодное техобслуживание.
О том, имеет ли экономический смысл установка солнечных батарей, читайте здесь.
Ветрогенератор или солнечные батареи — вот в чем вопрос 🙂
Чем топят немцы и сколько платят за тепло в своих домах? | Германия | DW
«Не понимаю, чем топить будете? Газа вы не хотите, атомную энергетику не развиваете. Дровами топить будете?» В зале раздался смех. Выступавшему его шутка так понравилась, что после небольшой паузы он решил добавить: «Так за дровами в Сибирь надо ехать, у вас же и дров нет».
Было это в ноябре 2010 года на международной экономической конференции в Берлине. А шутником был Владимир Путин, временно перешедший из президентов в премьер-министры. Скорее всего, он тогда и не подозревал, что уже очень скоро высокотехнологичное отопление древесиной — точнее, древесными опилками и топливными гранулами (пеллетами) — станет в Германии самым экономически выгодным для потребителей и самым экологичным с точки зрения защиты климата.
Древесина: хорошо для кошелька и климата
Согласно немецкому «Отопительному зеркалу», в жилых и общественных зданиях площадью от 501 до 1000 кв. м дешевле всего обходится отопление древесными опилками (6 евро 80 центов в год в пересчете на один кв.м). На втором месте — пеллеты (9,50 евро), на третьем — тепловые насосы (9,80 евро), на четвертом — газ (10 евро), на пятом — солярка (12,10 евро). А дороже всего в Германии — централизованное сетевое теплоснабжение (12,30 евро за кв.м в год).
Так горят пеллеты
Древесина в качестве сырья для отопления вне конкуренции и по ее экологичности. При сжигании пеллетов и опилок в атмосферу выбрасывается такой же объем углекислого газа, какой поглотило дерево при жизни или выделяется при его разложении. Поэтому дерево считается СО2-нейтральным сырьем. Правда, для вырубки, производства и транспортировки пеллетов все-таки требуется дополнительная энергия, которую эксперты суммируют в 23 грамма углекислого газа при выработке с помощью пеллетов одного киловатт-часа тепловой энергии.
Для сравнения: при отоплении соляркой выброс СО2 составляет 318 грамм за каждый кВт⋅ч, газом — 247 грамм, тепловым насосом, потребляющем довольно много электроэнергии, — от 183 до 201 грамма за кВт⋅ч в зависимости от доли возобновляемых источников в общем ее производстве. Что касается экологичности магистрального тепла, то ее, указывают немецкие эксперты, даже ориентировочно оценить невозможно. Все зависит от того, как оно вырабатывается на теплоцентрали. Если за счет сжигания угля, то выбросы СО2 запредельны, если за счет биомассы или путем геотермальной энергетики, то эмиссия углекислого газа почти нулевая.
Газ и солярка — главное сырье для выработки тепла
Несмотря на объективные преимущества древесины, ее доля в общем тепловом балансе Германии остается незначительной. По опубликованным итоговым данным Федерального объединения предприятий энерго- и водоснабжения (BDEW) за 2019 год, лишь 2,8% из общего числа в 18,9 млн существующих в Германии жилых домов (многоквартирных и односемейных, всего 40,6 млн квартир) имели в подвалах отопительные котлы, работающие на пеллетах или древесных опилках.
Тепловой насос в подвале односемейного дома
Причина в том, что такие котлы, несмотря на их все большую автоматизацию, все-таки требуют регулярного ухода: раз в одну-две недели полагается удалять остатки золы и раз в полтора-два месяца — чистить топку. Газовый же котел или работающий на солярке нуждается в сервисном обслуживании не чаще раза в год. Кроме того, для хранения пеллетов или опилок нужно довольно большое помещение под склад — не менее 8 кв.м в односемейном доме.
Так что газ и солярка остаются главными источниками тепла в немецких жилищах. Доля газа — 45,9%, солярки — 29,8%. К теплоцентралям были подключены в прошлом году 6,6% жилых домов, 3,4% имели тепловые насосы, 2,3% — электрическое отопление. Остальное — это жилища с разными печками в отдельных комнатах: на угле, дровах, пеллетах и солярке.
Бавария топит соляркой
Есть, правда, существенные региональные различия. Так, в Баварии почти треть одно- и двухсемейных домов не подключены к магистральному газу (в среднем по Германии — 12%), поэтому в этой федеральной земле доля солярки для отопления жилищ выше. В Баварии, по данным местной газеты Augsburger Allgemein, она составляет 41% всех жилых и общественных зданий, в северных федеральных землях — от 15 до 20%.
В восточной же Германии, то есть бывшей ГДР, где во времена социализма по советскому примеру строили преимущественно бетонные многоэтажки, значительно выше среднего доля централизованного сетевого теплоснабжения. В Берлине — 37,1%, в Мекленбурге — Передней Померании — 36,6%, в Бранденбурге и Саксонии — более 28%.
Дешевое и дорогое тепло
Между тем именно такое теплоснабжение обходится немцам дороже всего, и разброс цен здесь самый большой. Специалисты «Отопительного зеркала» подсчитали, что обогревать таким образом квартиру размером в 70 кв.м стоит от 580 до 1335 евро в год, односемейный дом в 110 кв.м — от 1000 до 2345 евро.
К числу недостатков такого типа теплоснабжения эксперты относят также фактически монопольное положение того или иного местного производителя тепла, потребители которого не могут уйти к конкуренту. По данным газеты Süddeutsche Zeitung, Федеральное антимонопольное ведомство (Bundeskartellamt) установило, что магистральные теплоснабженцы порой используют свое монопольное положение для неоправданного повышения тарифов.
В отличие от этого, поставщика солярки (а после либерализации газового рынка — и газа) потребитель может выбрать по своему усмотрению. При этом сравнительные порталы в интернете служат сдерживающим фактором для роста цен. Правда, разброс цен при этом тоже довольно большой, что объясняется, в первую очередь, разным уровнем тепловой изоляции жилых домов.
В среднем же отапливать газом ту самую квартиру в 70 кв.м обходится в 700 евро в год, односемейный дом в 110 кв.м — в 1245 евро. Если те же самые объекты отапливать соляркой, то цены будут выше — 845 евро в год в первой случае и 1450 евро — во втором. При этом, однако, цены на солярку меняются куда сильнее, чем на газ, и при определенной сноровке, терпении и наличии резервов можно улучить момент, когда заказ этого топлива окажется очень выгодным.
Смотрите также:
Самое дешевое жилье Германии
Рост цен
Как и в других мегаполисах, цены на аренду жилья в Берлине растут. Сегодня позволить себе комнату, а тем более однокомнатную квартиру может далеко не каждый студент. Решение квартирного вопроса в больших городах — дешевые и компактные дома.
Самое дешевое жилье Германии
Внешний вид
По задумке немецкого архитектора Ван Бо Ле-Менцеля (Van Bo Le-Mentzel) жилье за 100 евро занимает площадь всего 6,4 квадратных метра. Но внутри есть все: небольшая спальня, кухня, ванная комната. Как все это уместилось в маленький дом?
Самое дешевое жилье Германии
Хитрое решение
Здесь каждый предмет интерьера имеет функциональное назначение. На втором ярусе расположены спальня и кабинет. Правда, чтобы сесть за письменный стол, нужно опустить ноги вниз в специальное отверстие. С другой стороны стола размещены полки для посуды, они находятся прямо над мини-кухней.
Самое дешевое жилье Германии
Компактная расстановка
Первый этаж служит в качестве гостиной, зоны ддя отдыха и кухни. Высота всего дома составляет 3,6 метра, его ширина не превышает двух метров.
Самое дешевое жилье Германии
Пробная ночевка
Весной дом стоял в берлинском районе Кройцберг и был открыт для всех желающих. По вечерам здесь проводили экскурсии и рассказывали о необычной конструкции. Потом участники могли подать заявку, чтобы переночевать в этом месте. Сейчас создатели строят мини-жилищный комплекс из 20 домов в саду неподалеку от музея Баухауза.
Самое дешевое жилье Германии
Дом-конструктор
Главная особенность дома за 100 евро — возможность увеличивать пространство. Модульная конструкция позволяет по желанию расширять комнаты. Архитектор Ван Бо Ле-Менцель планирует построить из таких блоков многоквартирный дом. В отличие от другого бюджетного жилья, здесь у каждого будет своя кухня и ванная комната.
Автор: Ксения Сафронова
Россияне смогут заработать на излишках «зелёного» электричества
Хозяев установок, работающих на энергии солнца, ветра или воды и позволяющих получать электричество мощностью до 15 кВт, могут освободить от уплаты НДФЛ при продаже излишек сетевым компаниям. Соответствующий законопроект был одобрен к внесению в Госдуму на заседании Правительства 15 августа. А документ, который разрешает владельцам малых ветряков и солнечных батарей торговать электроэнергией, тем временем готовится ко второму чтению. Ожидается, что депутаты рассмотрят его уже в осеннюю сессию.
Частному дому — собственный ветряк
Потребности населения в электроэнергии грозят опередить ещё недавно подключенные мощности. Эксперты предупреждают, что через семь лет ресурс введённых за последние 10 лет в России 35 тысяч МВт может быть исчерпан. Так что нам необходимо не менее 15 процентов «зелёной энергии» в общей генерации, считают специалисты. Выходом может стать как строительство крупных мощностей, так и появление у населения личных источников альтернативной энергии.
В феврале в первом чтении Госдума одобрила законопроект, внесённый Минэнерго в рамках программы по развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Документ, кроме прочего, предусматривает, что физические лица, имеющие электростанции мощностью до 15 кВт включительно, работающих на ВИЭ, смогут продавать выработанную электроэнергию на розничных рынках.
Председатель Комитета Госдумы по энергетике Павел Завальный пояснил «Парламентской газете», что благодаря этому «каждый гражданин получит право поставить солнечную батарею или ветряк на собственном доме».«Бытовые компании и генерирующие компании будут функционировать отдельно. Закон даст право людям производить электроэнергию самим. Мало того, при её избытке — поставлять её в сети. Сетевые компании будут обязаны покупать эту электроэнергию по цене рынка», — объяснил он.
«Личная» энергия обезопасит жителей Севера
Обеспечение стабильной электроэнергией жителей труднодоступных регионов Сибири и Дальнего Востока всегда было актуальной задачей. Но для этого приходится тянуть ЛЭП на сотни километров. Там, где это невозможно, приходится завозить по воде тысячи тонн мазута, причём процесс усложняется тем, что период навигации ограничен. Есть примеры изолированной от остальной страны генерации электроэнергии — это Билибинская АЭС на Чукотке и идущая ей на смену плавучая АЭС «Ломоносов», береговая инфраструктура для которой уже строится.
В то же время удалённые регионы обладают огромным потенциалом возобновляемых источников энергии, в первую очередь — ветряной, отчасти солнечной. В Тикси, например, начато строительство ветряной электростанции, которая сможет снабжать отрезанный от энергосистемы страны один из важнейших портов на Северном морском пути. Но если посёлок в целом может иметь независимую «зелёную» генерацию, почему и его жителям также не могут организовать автономные источники энергии, чтобы использовать климатические сложности как преимущества — морской арктический ветер и полярную ночь?
Павел Завальный. Фото: Пресс-служба ГосдумыЕсли каждый житель удалённых регионов сможет законно иметь собственную генерацию, он будет чувствовать себя в большей безопасности, — такое мнение высказал «Парламентской газете» первый заместитель председателя Комитета Госдумы по энергетике Игорь Ананских. «Основная задача рассматриваемого нами закона о микрогенерации — позволить пользоваться «зелёной» энергетикой в виде ветряков и солнечных батарей в труднодоступных районах», — пояснил депутат.
Он также отметил, что, хотя сейчас в России малые агрегаты для возобновляемой энергетики «дороговаты», как и в принципе вся «зелёная» энергетика, тем не менее собственные солнечные батареи стали уже «одними из самых эффективных в мире».
«Думаю, что этот закон будет стимулировать производство российских агрегатов для малой генерации — солнечных панелей и других», — надеется депутат.
Игорь Ананских: Юрий Паршинцев / ПГВыгода для дачников и владельцев частных домов
Впрочем, даже в российских регионах с развитыми электросетями есть «белые пятна», куда большим компаниям невыгодно тянуть ЛЭП. Поэтому рассматриваемый закон, по словам Ананских, может решить и эту проблему.
«Там, где невыгодно проводить газ или электричество, 15 собственных киловатт для личных нужд иметь гораздо выгодней. И поэтому данный закон призван удешевить электричество на отдалённых и приусадебных участках, дачных посёлках, на метеостанциях, куда невыгодно проводить электричество», — объяснил парламентарий.
Он также добавил, что законопроект пока не касается городов и многоквартирных домов, так как там уже действует особый правовой порядок. «Там, где инфраструктуры в достатке, генерирующая организация по уже существующему законодательству обязана за небольшую сумму поставить и довести до каждого потребителя 15 кВт, что гораздо выгодней», — констатировал он.
Там, где невыгодно проводить газ или электричество, 15 собственных киловатт для личных нужд иметь гораздо выгодней.
В то же время для частных домов, по его мнению, в дальнейшем необходимо будет скорректировать разрешённое значение для личной генерации. «В дальнейшем нам надо подумать над увеличением разрешённой мощности для малой генерации. Если дом большой, то 15 кВт может не хватить», — считает Ананских.
Это мнение разделяет и первый заместитель Комитета Госдумы по экономической политике, промышленности, инновационному развитию и предпринимательству Валерий Гартунг.
«Надо расширять зону действия закона. Даже для частных лиц 15 кВт — это минимум. Если приличный дом, то 50, 60 и даже 100 кВт нужны точно. В качестве первого шага можно остановиться на 15 кВт. А уже через год надо бы поднять до 100 кВт», — подчеркнул Гартунг в комментарии для «Парламентской газеты».
Валерий Гартунг. Фото: Юрий Паршинцев / ПГДля снижения цен и демонополизации рынка электроэнергии
Дальнейшее повышение разрешённого порогового значения для микрогенерации предполагает ещё одну цель — демонополизацию и децентрализацию российской электроэнергетики в будущем, считает Гартунг. Он отметил, что для этого необходимо развивать малую генерацию в принципе, причём не только основанную на альтернативных источниках энергии, и для личных нужд физических лиц. «Надо дать возможность малому бизнесу развивать источники малой генерации, чтобы они тоже имели достаточно простые и понятные условия по продаже излишков энергии и подачи её в сеть», — сказал он.
Депутат объяснил, что, таким образом, в перспективе эффективность производства и потребления электроэнергии может возрасти.
«Тогда бы мы децентрализовали источники генерации, и фактически у нас сам бизнес, потребитель, смог бы сбалансировать спрос и предложение. На производстве — разная загрузка в течение суток. Даже на непрерывном цикле у многих предприятий основная нагрузка идёт в первую смену, а во вторую и третью — снижается. В то же время у граждан больше потребность в электроэнергии в основном вечером. Так что есть утренние и вечерние пики потребления. И это можно было бы сглаживать за счёт малой генерации», — считает Гартунг.Депутат посетовал, что электросети оказывают «дикое» сопротивление таким предложениям, так как им невыгодно присутствие на рынке малой генерации, потому что «малая генерация будет размонополивать рынок, децентрализировать его». А ведь, отметил он, последнее как раз выгодно и гражданам, потребителям, и государству, так как сократит издержки на передачу, составляющие от трети до половины цены, и в итоге снизит стоимость энергии.
Впрочем, Гартунг уверен, что внесённый закон в нынешнем виде пока «больше символический», он — «первый шаг в правильном направлении, но явно недостаточный». «С другой стороны, этот закон — как прецедент — важен. Он позволит отработать механизмы взаимодействия частной малой генерации с сетевиками, вскроет недостатки, препятствия, описав которые, можно будет дорабатывать схему и устранять недостатки. И уже потом можно поднимать порог генерации», — заключил депутат.
«Зелёная» энергетика в России и в мире
Человечество активно переходит к использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на фоне угрозы исчерпания ископаемого топлива и негативных последствий от его использования для экологии. В целом увеличение мощностей возобновляемой энергетики уже опережает традиционные источники — с 2015 года это 55 процентов прироста. 47 стран к середине века планируют на 100 процентов перейти на «зелёную» энергию, а о переводе 30 процентов генерации на ВИЭ к 2030 году заявили Китай, Бразилия, Япония и Канада.
Только ветряные электростанции по всему миру уже вырабатывают больше, чем вся энергетика России. Одним из ярких примеров в использовании энергии ветра является Дания — там ветер даёт более 40 процентов генерации.Сейчас лидером по использованию ВИЭ в целом является Китай — как ветра, так и солнца (почти 26 процентов генерации). В США для сравнения: 21 процент. Лидирующие позиции также занимают такие страны, как Германия, Испания и Индия.
В России, где использование ВИЭ не превышает одного процента, несмотря на огромные запасы углеводородов и другого ископаемого топлива, имеется огромный потенциал для развития «зеленой» энергии. Ещё с советских времён действует Кислогубская приливная электростанция, ряд других мощностей — геотермальные, солнечные и ветряные станции. С 2010-х возобновлены проекты по постройке ветряных электростанций в Ростовской области, Адыгее и других регионах.
К 2024 году Россия планирует довести долю ВИЭ до 2,4 процента
Ветрогенераторы, Крым, от 700 $/шт
Ветрогенераторы в КрымуС целью экономии расходов на электроснабжение на производствах и в частных домах устанавливают ветрогенераторы. В данной статье рассмотрим основные характеристики, разновидности и принцип работы ветрогенераторов.
Устройство и принцип работы ветрогенератора
Основные составляющие ветрогенератора:
1. Генератор — преобразователь механической энергии в электрическую. Генератор заряжает аккумуляторные батареи. Чем выше скорость ветра, тем быстрее заряжаются батареи.
2. Лопасти ветрогенератора — часть ветрогенератора, которая подвергается силе ветра, а затем воздействует на генераторный вал.
3. Мачта — устройство на котором крепится генератор и лопасти. От высоты мачты зависит скорость и устойчивость работы ветрогенератора.
Дополнительные компоненты ветрогенератора:
1. Контроллеры — устройство управления ветрогенератором, отвечающее за направление лопастей, особенности заряда аккумулятора, защиту ветрогенератора. Основной функцией контроллера является преобразование переменной энергии в электрическую постоянную.
2. Батареи аккумулятора — приборы для накапливания энергии, которую используют в то время когда отсутствует ветер. Еще одной функцией аккумулятора выступает выравнивание и стабилизация энергии, вырабатываемой генератором. Аккумуляторные батареи обеспечивают электропитание.
3. Анемоскопы или устройства измерения направления ветра — собирают и обрабатывают данные о скорости, направлении и порывах ветра. Анемоскопы устанавливают на более мощных ветрогенераторах, предназначенных для переработки большого количества энергии.
4. Автоматические регуляторы питания предназначены для объединения ветрогенератора, электросети, дизельного генератора или других источников энергии.
5. Инверторы — устройства для переработки постоянного тока в переменный, предназначенный для работы бытовой и электротехники.
При попадании ветра на лопасти ветрогенератора происходит вращение устройства. Во время работы ветрогенератора вырабатывается переменный ток, который попадает в контроллер и перерабатывается в постоянный. Постоянный ток заряжает аккумуляторы, которые обеспечивают электричеством частный дом или большое предприятие. Но, для работы большинства электроприборов необходим переменный однофазный или трехфазный ток, который образуется в инверторе.
Варианты использования ветрогенератора в системе электроснабжения:
работа ветряка с аккумулятором в автономном режиме;
параллельная работа ветрогенератора на аккумуляторах и солнечных батареях;
работа ветрогенератора с параллельным использованием резервного (дизельного, бензинового или газового) генератора;
- параллельная работа ветрогенератора и обычной электросети.
- Преимущества использования ветрогенератора:
- получение экологически чистой, безопасной и надежной электроэнергии,
- снижение расходов оплаты за электричество;
- бесшумность работы устройства;
- наибольшее количество энергии ветрогенератор производит осенью или зимой, во время большей востребованности электричества для обогрева помещений;
- цена на ветрогенераторы намного ниже, чем стоимость альтернативных источников получения электроэнергии;
- возможность ветрогенератора параллельно работать с другими источниками электроэнергии;
- возможность выбора мощности ветроустановки, в зависимости от типа местности и количества необходимой электроэнергии;
- возможность использования ветрогенераторов на яхтах или кораблях;
- потратившись один раз на ветроустановку, обеспечивается электроснабжение минимум на 20 лет.
Разновидности
ветряковВ зависимости от размещения турбин выделяют ветрогенераторы:
- вертикального типа,
- горизонтального типа.
Ветрогенератор вертикального типа имеет вертикально размещенную турбину, по отношению к поверхности земли, а горизонтальный наоборот. Вертикальный ветрогенератор легко улавливает самые малейшие дуновения ветерка, а горизонтальный — более мощный, по преобразованию энергии.
Разновидности вертикальных ветрогенераторов:
1. Изобретение вертикального ветрогенератора принадлежит шведскому изобретателю Савониусу. Вертикальный ветряк состоит из двух цилиндров, которые имеют вертикальную ось вращения. Независимости от силы и направления ветра вертикальный ветряк постоянно вращается вокруг своей оси. Основным недостатком вертикального ветрогенератора является неполное использование ветровой энергии. Во время исследований было выявлено, что вертикальный ветряк использует только третью часть ветровой энергии.
2. Вертикальный ветряк с наличием ротора Дарье был изобретен на несколько десятков лет позже обычного. Роторный ветрогенератор имеет две или три лопасти и ротор. Ветрогенераторы с ротором просты в изготовлении и легки в монтаже. Главным недостатком такого ветрогенератора является то, что ротор нужно запускать вручную.
3. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения и с наличием геликоидного ротора — имеет закрученные лопасти. которые обеспечивают равномерное вращение ветрогенератора. Преимущество: уменьшение нагрузки на подшипники, тем самым увеличение срока службы устройства. Недостатки: высокая стоимость, сложность монтажа.
4. Вертикальный ветрогенератор с наличием многопластного ротора — самое эффективное устройство по переработке ветровой энергии. Имеет сложный ротор, который состоит из большого количества лопастей.
5. Ортогональные ветрогенераторы не требуют большой скорости ветра. Для работы такого устройства подойдет скорость ветра от 0,7 м/с. Ортогональные вертикальные ветроустановки имеют высокие технические характеристики, бесшумное вращение мотора и интересный дизайн. Устройство ортогонального ветрогенератора основывается на вертикальной оси вращения и на нескольких лопастях, которые удалены от оси на определенном расстоянии. Несмотря на большое количество преимуществ, ортогональная ветроустановка имеет недостатки:
- небольшой строк службы опорных узлов;
- лопасти более массивные, чем у обычных ветрогенераторов;
- большой вес установки затрудняет монтаж устройства.
Горизонтальные ветрогенераторы имеют более высокий коэффициент полезного действия. Главным недостатком горизонтальных ветрогенераторов является необходимость в постоянном поиске ветра при помощи флюгеля, который устанавливается отдельно от устройства.
Горизонтальные ветрогенераторы разделяют на:
- устройства однолопастного типа — характеризуются высокими оборотами вращения, имеют небольшой вес и легкую конструкцию;
- ветрогенераторы двухлопастного типа — по устройству схожи с однолопастными, только отличаются количеством лопастей;
- ветряки трехлопастного типа имеют наибольшую мощность около 7 мВт, считаются одними из самых популярных среди ветрогенераторов, предназначенных для дома;
- многолопастные ветрогенераторы имеют от четырех до пятидесяти лопастей, данные устройства используют для обеспечения работы водяных установок.
- В соотношении с количеством лопастей все ветрогенераторы подразделяются на:
- однолопастные, двухлопастные, трехлопастные, многолопа
- По материалам, из которых состоит ветрогенераторная установка выделяют:
- ветрогенераторы парусного типа,
- ветрогенераторы жесткого типа, изготовлены из стекловолокна или металла.
- В зависимости от шагового признака винта ветрогенераторы разделяют на:
- устройства измеряемого шага,
- устройства фиксированного шага.
- Ветрогенератор на основе изменяемого шага имеет довольно сложную конструкцию, но в то же время увеличенную скорость вращения. Ветрогенератор с фиксированный шагом отличается надежностью и простотой.
- Все ветрогенераторы условно разделяют на два вида:
- ветрогенераторы промышленного типа;
- домашние ветрогенераторы.
- Промышленные ветряки используют для получения большого количества электроэнергии. Для устройства ветрового парка, состоящего из нескольких десятков или сотен ветрогенераторов требуется тщательное обследование местности, которое проводят на протяжении года или двух. Промышленные ветрогенераторы позволяют получать электроэнергию для обеспечения электричеством нескольких десятков домов или определенного производства.
- Ветрогенератор для дома — позволяет значительно снизить расходы на электроснабжение и обеспечивает независимость от работы общей электросети.
Рекомендации по выбору ветрогенератора
1. Перед выбором ветрогенератора следует определиться с мощностью и функциональным назначением данного устройства.
2. Внимательно изучите разновидности ветряков и ознакомьтесь с климатическими условиями данного региона, в котором планируется установка ветрогенератора.
3. Определите выходную мощность ветряка, которая напрямую зависит от мощности преобразователя (инвертора). Второе название выходной мощности — пиковая нагрузка — совокупность количества приборов, которые одновременно будут работать с ветрогенератором. То есть, выходная мощность определяется как общая мощность ветряка. Даже при редком, но большом потреблении электроэнергии следует выбирать ветрогенератор с большой мощностью. Чтобы увеличить выходную мощность, следует установить несколько инверторов.
4. Время на непрерывную работу устройства — определяют мощностью аккумулятором, которые устанавливаются на ветряк. При безветренной погоде аккумуляторы обеспечивают помещение электричеством.
5. Темпы заряда аккумулятора определяются мощностью устройства, скоростью ветра, высотой установки и рельефом территории, на которой установлен ветрогенератор. Чем выше мощность ветрогенератора, тем быстрее происходит заряд батарей. При постоянном потреблении электроэнергии или при слабом ветре выбирайте более мощные модели ветряков. Чтобы увеличить скорость заряда батарей, следует подключить несколько генераторов к ветроустановке.
6. Не следует покупать много аккумуляторных батарей, при слабой силе ветра, так как ветрогенератор не успеет заряжать все батареи. Если батареи не до конца заряжаются это приводит к быстрому выходу их строя, поэтому количество батарей следует рассчитывать из потребляемой мощности всех электроприборов в доме.
7. Чтобы ветряк купить, следует обратить внимание на главный фактор — вырабатываемую энергию устройства. Этот критерий указан в технических характеристиках ветрогенератора.
8. Чтобы определить потребляемую мощность дома, в котором будет производиться установка ветряка, следует просмотреть счета за электричество за последние 12 месяцев, и вывести минимальный, средний и максимальный коэффициент потребления энергии.
9. С помощью исследований ближайшей метеорологической станции, узнайте о среднегодовой скорости ветра на предполагаемом участке установки ветряка. Оптимальная работа ветрогенератора обеспечивается при ветре 5 м/с.
10. Лучше устанавливать ветрогенератор как дополнительный источник питания в паре с дизельным или бензиновым генератором.
11. Испытайте ветрогенератор в работе, обратите внимание на уровень шума и необходимость в техническом обслуживании ветряка. Некоторые мощные ветрогенераторы имеют достаточно высокий уровень шума, что приводит к дискомфорту и проблемам с соседями.
12. Средний срок эксплуатации ветрогенератора составляет шесть-семь лет.
13. Лучше отдать предпочтение ветрогенератору, лопасти которого изготовлены из твердых материалов: стекловолокна или металла.
14. Обратите внимание на оптимальную работу ветрогенератора при средней скорости ветра, которая характерна для данного региона.
15. Безредукторные ветрогенераторы намного проще в установке, легко собираются и не требуют дополнительного техобслуживания, в то время как редукторные несмотря на сложность монтажа обеспечивает большую мощность и лучшее качество работы ветряка.
16. Не следует обращать внимание на такие рекламные лозунги о том, что ветрогенератор имеет улучшенную конструкцию, магнитную левитацию или большой контроллер, в большинстве случаи такая реклама, направлена на то, чтобы за обычный ветрогенератор получить больше денег.
17. При покупке ветрогенератора, потребуйте гарантию и выполнение всех обязательств производителя ветрогенераторов перед покупателем. Например, наличие креплений — комплект ветрогенератора, который включает все комплектующие: инверторы, генераторы, аккумуляторы. При покупке данных устройств у разных производителей, риск неправильной работы ветрогенератора увеличивается.
18. Формула расчета мощности ветрогенератора: Р = 0,5 * rho * S * Ср * V3 * ng * nb. Р — мощность ветрогенератора, rho — величина обозначения плотности воздуха, S — величина площади метания ротора, Ср — коэффициент аэродинамического действия, V — величина скорости ветра, ng — радиаторный коэффициент полезного действия, nb — при наличии редуктора. КПД редуктора.
19. Стоимость ветрогенератора напрямую зависит от таких факторов:
- количество лопастей,
- мощность аккумуляторов,
- мощность генератора,
- количество инверторов,
- материал изготовления лопастей,
- наличие редуктора,
- номинальная мощность ветряка,
- тип ветрогенератора: горизонтальный, вертикальный,
- материал, из которого изготовлена установка,
- наличие дополнительных комплектующих.
Обзор производителей ветрогенераторов
Чтобы ветрогенератор купить, нужно предварительно рассчитать мощность ветрогенератора и потребляемое электричество. После проведения расчетов обратите внимание на стоимость ветряка.
Первые позиции по производству ветрогенераторов занимает Германия, Дания и Франция. Несколько десятков лет назад началось изготовление российских ветрогенераторов, которые, по сравнению с зарубежными моделями, требуют усовершенствования.
Рассмотрим основных популярных производителей ветрогенератовор для дома:
1. AEOLOS (Дания)
Особенности ветрогенераторов AEOLOS:
- компания занимается разработкой ветрогенераторов более 35 лет;
- мощность вертикальных ветрогенераторов составляет от 500 Вт до 500 кВт;
- мощность горизонтальных ветряков — 300-10000 Вт;
- сфера применения ветрогенераторов: частный сектор, фермерское хозяйство, обеспечение электричеством поселков и школ;
- высокий уровень выработки электроэнергии;
- использование генератора без редуктора обеспечивает высокий уровень надежности ветроустановки;
- небольшая стоимость технического обслуживания;
- высокий уровень безопасности обеспечивает функция контроля положения устройства ветрогенератора;
- наличие электронной системы торможения.
Технические характеристики AEOLOS Н 1кВт:
- величина номинальной мощности: 1 кВт;
- величина максимальной мощности: 1,5 кВт;
- выходное напряжение: 48 В;
- характеристика лопастей: 3 штуки, материал — стекловолокно;
- особенности генератора: генератор трехфазного магнитноэлектрического типа, который обеспечивает постоянный ток;
- коэффициент полезного действия: менее 0,95;
- гарантийный строк: 5лет;
- максимальный строк эксплуатации: 20 лет.
2. ENERCON (Германия)
- мощность ветрогенераторов компании ENERCON от 330 Вт до 7,58 мВт;
- наличие кольцевого генератора;
- отсутствие трансмиссии;
- выполнение мировых стандартов качества: надежность и долговечность.
Технические особенности ENERCON Е80:
- величина номинальной мощности: 80 кВт;
- величина высоты башни: 53 м;
- величина номинальной скорости ветра: 12 м/с;
- минимальная скорость ветра: 3 м/с;
- максимальная скорость ветра: 30 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки;
- величина диаметра ротора: 18 м.
3. AMPAIR (Великобритания)
Характеристика сферы использования:
- катера;
- лодки;
- удаленные автономные системы питания.
Особенности:
- небольшой размер;
- легкий монтаж;
- возможность установки на ограниченном пространстве;
- высокое качество и надежность.
Технические особенности Ampair 100:
- величина номинальной мощности: 100 Вт;
- величина напряжения генератора: 12 Вт;
- характеристика лопастей: 6 штук;
- необходимая скорость ветра: от 3 м/с;
4. Fair Wind (Бельгия)
- возможность использования в частном доме, отеле, АЗС, на ферме;
- высокий уровень европейского качества;
- изготовление лопастей — бельгийское;
- происхождение генераторов — финское;
- производством инверторов и контроллеров занимается немецкая компания;
- произведение тестирования и проверки каждой ветроустановки;
- максимальные порывы ветра 55 м/с;
- система безопасности имеет полную автоматизацию;
- присутствует пассивное аэродинамическое торможение;
- ветроустановки Fair Wind используют вместе с установками солнечных батарей;
- большая вариация мощностей поможет подобрать ветроустановку для каждого участка индивидуально.
Технические особенности Fair Wind F16:
- величина номинальной мощности: 10 кВт;
- величина диаметра ветроколеса: 4 м;
- величина номинальной скорости ветра: 15 м/с;
- минимальная скорость ветра: 3 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки, выполнены из авиационного алюминия;
- величина диаметра ротора: 18 м;
5. Fuller Wind (США)
Особенности:
- полное отсутствие лопастей;
- компактность использования;
- небольшая стоимость, по сравнению с классическими ветрогенераторами;
- основа ветрогенератора — Турбина Теслы, которая состоит из большого количества металлических дисков, которые разделены кольчатыми прокладками;
- высокий уровень производительности электроэнергии.
6. Fortiss (Нидерланды)
- использование: электроснабжение домов, снабжение телекоммуникационного оборудования, водоочистительные системы;
- обеспечение полной независимости от промышленных источников электроэнергии;
- возможно совместное использование ветроустановок и традиционных источников электропитания;
- стабильное электроснабжение и понижение расходов на электричество;
- простота конструкции и легкость монтажа ветрогенераторов;
- возможность использования солнечных батарей или дизельных генераторов;
- низкий уровень шума;
- высокий уровень безопасности.
Технические особенности Fortiss Montana 5,8:
- характеристика генератора: генератор синхронного магнитного типа;
- максимальная скорость ветра: 55 м/с;
- количество лопастей: 3 штуки;
- необходимая скорость ветра: от 2,5 м/с;
- варианты системы торможения: механический, электрический;
Выбор ветрогенератора для дома или дачи как выбрать
Если вы решили установить или построить ветрогенератор, то естественно возникает вопрос, а какой мощности он должен быть, и какие параметры должны иметь другие состовляюшие ветро-электростанции. Ветрогенератор это не только пропеллер на мачте, это целая система включающая в себя сам ветрогенератор, батарею аккумуляторов, контроллер зарядки аккумуляторов и инвертор.>
Для начала нужно узнать сколько энергии вы планируете потреблять питаясь энергией ветра. Для примера я рассмотрю дачный вариант со средним потреблением в сутки примерно 500ватт/часов. У меня на даче светодиодное освещение ( не мощное ), постоянно работает телевизор, мелкая электроника, и иногда пользуюсь слабеньким насосом и электроинструментом через инвертор, в итоге 300-500 ватт/ч в сутки, иногда побольше. Ваши запросы по электроэнергии могут быть в разы больше, особенно для частного дома, где в сутки может съедаться несколько киловатт энергии.
Еще нужно узнать среднегодовую скорость ветра, и как часто дует хороший ветер. К примеру у меня среднегодовая скорость ветра 2,4м/с, но это среднегодовая, а на практике по моим наблюдениям на каждые два-три дня слабого ветра( 2-4м/с) приходится один день ветра по сильнее 5-7м/с, а раз или два в месяц ветер бывает 7-12м/с. Максимум полного безветрия я наблюдал 5 дней.
Ветрогенераторы на слабых ветрах хоть и крутятся, но практически ничего не дают, по-этому ветер 2-4м/с я не считаю, так-как зарядки почти нет. Генератор начинает давать ощутимый ток зарядки только с 5 м/с, в следствии чего получается что ветряк у меня работает примерно треть, а то и четверть всего времени, на которое приходится ветер 5 м/с. Вы можете тоже проанализировать у себя как обстоят дела с ветром.
А про ветер я к тому что, во-первых нужно выбрать ветрогенератор с запасом мощности в расчете на безветренные дни, и количество аккумуляторов, чтобы этот запас вместить. К примеру я потребляю 500 ватт/ч в сутки, при этом ветра часто нет по два-три дня. Значит мне нужен ветрогенератор, который за ветреный день обеспечит меня электроэнергией и запасет запас на безветренные дни, это 1,5-2Кватт.
Под ветреным днем я подразумеваю ветер 5-7м/с, на этом ветре ветрогенератор должен часов за 12-20 отдать чуть более 2 Кватта в аккумуляторы, это 100-200 ватт/ч с ветрогенератора. У меня с этим делом справлялись два 100ватт/ч ветрогенератора. При этом по 100ватт/ч они давали на ветру 10-12 м/с, а на 5-7м/с с обоих всего 50-80 ватт/ч, но и потребление в сутки было по меньше чем сейчас.
Количество, или емкость аккумуляторов должна рассчитываться с учетом безветренных дней и лучше с запасом. Вообще чем больше емкость аккумуляторов, тем лучше, так они меньше разряжаются. Как известно свинцово-кислотные аккумуляторы не любят глубокого разряда.
Опять-же к примеру у меня сначала был всего один аккумулятор емкостью 60А/ч, когда не-было ветра то приходилось «высасывать» аккумулятор полностью до того что светодиодное освещение еле светило, а что делать если ветра нет, а свет нужен. Когда появлялся ветер, то он быстро заряжал аккумулятор и лишнюю энергию девать было некуда, и я ветряки останавливал.
А когда у меня стало три аккумулятора, то все стало по другому, теперь два-три дня без ветра без проблем и экономии электроэнергии, и когда есть ветер, то ветряки по долгу крутясь заряжают три аккумулятора. При этом акб не успевают сильно разрядится, а это продлевает ресурс акб.
Если бы я к примеру потреблял в сутки 5 Кв/ч, то тогда мне бы понадобился ветрогенератор мощностью 1,5-2 Кв/ч на ветру 5-7 м/с, так-как у меня средний ветер 5-7 м/с и дует раз в два-три дня. Ветер 2-4м/с можно не считать, а сильный ветер дует раз в месяц, по-этому на него надеяться не стоит и тоже можно не считать, а надеяться на непостоянных , но более стабильный по частоте появления ветер 5-7м/с.
Так-же если вы решили покупать или сделать ветрогенератор, то рассчитывайте энергопотребление и реальную отдачу от ветра. И смотрите сколько будет вырабатывать ветрогенератор на преобладающем реальном ветру, а не максимальную мощность.
Ветровые электростанции для дома и дачи
Стремительное ухудшение экологического состояния планеты, истощение природных ресурсов и как следствие увеличение себестоимости их добычи способствует развитию рынка альтернативной энергетики.
Еще пару лет назад сложно было представить, что возобновляемые источники питания станут доступны практически каждому. Собственные ветряки превратились из предмета роскоши в стандартный способ экономии на счетах за коммунальные услуги.
В статье Вы найдете ответы на самые популярные вопросы: что такое домашняя ветровая электростанция и какие особенности эксплуатации; что актуально для покупки частной ВЭС и многое другое.
Что собой представляют ветрогенераторы для дома?
Ветровая станция – это совокупность нескольких ветрогенераторов, способных превращать кинетическую энергию воздуха в электрическую.
Сама же конструкция ВЭС состоит из сложных элементов. Названий для таких комплексов огромное количество, однако принцип работы неизменный. Подвижные лопасти, захватывая поток воздуха, передают импульс собственно ветрогенератору, который вместе с контроллером преобразовывает его в электроэнергию. Для сохранения и преобразования постоянного тока в переменный домашние ветряные электростанции оснащены аккумулятором и инвертором.
Простыми словами сеть построена таким образом: сначала под влиянием ветра начинают крутиться лопасти, полученный импульс переходит в ротор и контроллер, а затем постоянный ток остается в накопителе. Когда кто-то из жителей включает бытовой прибор, подключенный к сети, сохраненный заряд превращается в переменный и обеспечивает его функционирование. То есть процесс очень прост и быстр – вы даже не заметите действия внутренних блоков. Дополнительные элементы отвечают за защиту станции при аварийных ситуациях и препятствуют перенасыщению аккумулятора.
Что касается внешних частей, то сами лопасти вместе с хвостовиком закрепляются на оптимальной высоте на металлической мачте. Современные домашние ветровые электростанции настолько продуманно разработаны, что для обеспечения среднестатистического дома энергией не требуется сильный ветер и очень высокое размещение мачты.
Виды частных ветроэлектростанций
Сегодня рынок непромышленных ветрогенераторов представлен настолько разнообразными моделями, что просто разбегаются глаза. Эксперты Uaenergy расскажут о наиболее популярных из них.
Домашние ветровые станции можно разделить на виды в зависимости от нахождения направляющей. Так, существуют ветрогенераторы с горизонтальной осью, направленной перпендикулярно потоку воздуха, и с осью вертикальной. Основное отличие между ними проводиться по критериям мощности и стоимости. Первый вариант гораздо дешевле и проще в конструкции, так как устроен по принципу флюгера, а также имеет сравнительно высокий коэффициент полезного действия. В свою очередь ветрогенераторы с вертикальной осью хоть и значительно дороже, однако более компактные и мобильные. Турбиновидные лопасти обеспечивают службу механизмов в обстановке постоянного изменения направления ветра и производят меньше шума.
Наиболее оптимальным с точки зрения результативности является совмещение нескольких типов с разными видами осей.
Кроме того, ветряки по критерию расположения можно классифицировать на прибрежные, наземные, горные, плавающие, шельфовые и так далее. Структура элементов обусловила деление на двух-, трех- и многолопастные комплексы. Материал, из которого изготовлено оборудование, также может отличаться. Существуют жесткие и парусные лопасти. Последние считаются наиболее дешевыми, однако уязвимее для повреждений.
Цена приобретения
Очень часто можно услышать, что использование ветра в повседневных условиях помогает значительно сэкономить на оплате коммунальных услуг. Однако к таким заявлениям следует относиться осторожно и понимать, что альтернативные источники выгодны в долгосрочной перспективе. Вклад в ветроэлектростанцию и обслуживание бывает обходится дороже оплаты централизованного отопления. Но в среднем затраты окупаются за период менее 10 лет. По сути заплатив крупную сумму один раз и подождав несколько лет, вы будете пользоваться выработанной мощностью бесплатно. Ведь в случае качественного размещения и применения генератора, он проработает более 30 лет, не используя при этом никакого топлива.
Обязательная ежегодная профилактика механизмов установки сведет к минимуму риски износа, а постоянная работа практически при любом климатическом фоне позволит забыть о крупных суммах за электроэнергию.
Конечно же ветрогенератор, расположенный в местности, значительно отдаленной от централизованной сети электроснабжения будет окупаемым.
В цифрах это выглядит так: в зависимости от вида и мощности ветрогенератора и дополнительного оборудования покупка может обойтись в 50-75 тысяч гривен, с расчетом на мощность в 100 кВт/месяц. Если же говорить о среднестатистической семье, то для полного обеспечения электроэнергией 3-4 человек необходимо потратить от 125 до 200 тысяч гривен.
С первого взгляда может показаться нелогичным тратить такие день, чтобы избежать счетов за коммунальные услуги в 4-5 тысяч гривен. Однако не все сегодня измеряется в денежном эквиваленте – тенденция заботы об окружающей среде стремительно набирает популярность. К тому же всегда остается возможность не только сэкономить, установив опорную мачту самостоятельно, но и получить прибыль путем продажи государству излишков по зеленому тарифу.
Сколько энергии можно получить
Исследования показывают, что в среднем для семьи из 3-4 человек оптимально использование 7-8 кВт электроэнергии в день. То есть для обеспечения электричеством жилья среднестатистической семьи потребуется до 300 кВт в месяц. Если же вместе с освещением и использованием бытовых приборов планируется пустить часть энергии на отопление или нагрев воды, отдайте предпочтение 500 кВт – образцу.
Разработчики рекомендуют устанавливать ветроэлектростанции с запасом, то есть выработка должна превышать потребление примерно на 15-20%.
Как выбрать эффективный ветрогенератор
Одна из базовых характеристик при выборе ветрогенератора – размер. Чтобы определиться с данным параметром сначала высчитайте количество потребляемой энергии в год, а затем оцените сколько вы планируете вырабатывать. Все вычисления проводятся по общедоступным формулам, используя информацию о диаметре ротора, средней скорости ветра в год и соответствующем объеме потребления. После этого вы с легкостью определите генератор какого размера лучше приобрести.
При покупке основного модуля учитывайте изменения в погодных условиях. Возможно, Вам лучше сразу позаботиться о резервном или увеличить емкость аккумулятора.
Наверняка вы обратите внимание на параметры мощности. Производители указывают значение номинальной и рабочей. Помните, что реальные объемы могут существенно отличаться от задекларированных, ведь рассчитаны они были в экспериментальных условиях.
Как правильно установить источники питанияПримитивность деталей ветроэлектростанции позволяет смонтировать ее своими силами, без привлечения специалистов. Но предпочтительнее довериться профессионалам, тогда Вы гарантированно получите точно расположенную электростанцию, которая прослужит не одно десятилетие.
Однако, если же Вы приверженец самостоятельности, то необходимо учесть ряд несложных правил:
- В первую очередь изучите скорость воздушного потока и другие необходимые параметры. Сделать это можно несколькими способами. Самый простой – обратиться к ранее разработанным картам доступности энергии ветра. Как правило, эти карты составляются метеорологами посредством помещения на высоту до 100 метров специальных приборов, которые и проводят требуемые расчеты в установленной местности на протяжении нескольких лет.
Если же Вы хотите получить точные цифры, то можете приобрести и установить анемометр самостоятельно. Но тогда подготовительный процесс займет гораздо больше времени и средств.
- Оцените предполагаемое место размещения ветрогенератора. Для эксплуатации системы на максимально эффективном уровне зафиксируйте оснащение на возвышенности. Не важно будет это природные высоты или искусственные, главное – это увеличение скорости ветра.
- Стройте мачту выше остальных объектов, а лопасти вдали от деревьев, гнезд
- Обязательно укрепите и разровняйте землю на предполагаемом месте будущей ветроэлектростанции.
- Устанавливайте оборудование так, чтобы в любой момент к нему можно было добраться без особых трудностей.
Почему эти советы так важны? Правильная оценка обстановки позволит удостовериться, что покупка ветрогенератора принесет только плюсы. Например, если дом окружен лесом или наоборот многоэтажным жилым кварталом, пользы от ветряка не будет. Для получения достаточного количества энергии его необходимо размещать выше окружающих объектов, причем планировать надо наперед — деревья со временем станут выше, а вот электрогенератор нет.
Аналогичная ситуация и со стремительностью потока. Нет смысла устанавливать ветряк, если в регионе на протяжении полугода скорость ветра не достигает 4-5 метров за секунду.
Основные преимущества и недостатки
В общем конструкция и принцип работы понятен, далее проведем анализ положительных и отрицательных сторон установки.
Безусловно, выгода «чистого» производства состоит в автономности. При использовании генератора, не будет зависимости от централизованной сети и в то же время необходимости в постоянном контроле за работой установки. К тому же, климатические условия нашей страны дают возможность эксплуатировать ветрогенераторы практически повсеместно.
Как уже упоминалось, существенным преимуществом является небольшой износ механизмов и долгосрочная перспектива использования возобновляемых источников.
И в завершение, генераторы «чистой» энергии относятся к экологичным источникам и не наносят ущерб окружающей среде.
В зависимости от выбранной модели уровень производимого шума может быть, как минусом, так и плюсом.
Принципиальным недостатком разработчики указывают возможность появления инфразвука в определенных режимах или при неправильной монтировке оборудования. Стоит так же помнить о законах физики – металлическая мачта нуждается в обязательном заземлении.
В материальном плане минусов не так много. Кроме изначальных затрат, уделите внимание регулярной профилактике составляющих.
Планирование небольшой ветроэнергетической системы
Вы находитесь здесь
Главная »Планирование небольшой ветроэнергетической системыМалые ветровые электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра, подходит ли расположение, разрешены ли ветровые системы и будет ли система экономичной.| Фото любезно предоставлено Bergey WindPower.
Малые ветряные электрические системы требуют планирования, чтобы определить, достаточно ли ветра в вашем районе на постоянной основе, подходит ли расположение системы для ее нужд, разрешены ли правила зонирования или соглашения ветряных систем в вашем районе, и будет ли система экономичной с учетом всех этих элементов.
Оценка ресурсов ветра
Чтобы определить, подходит ли ваш участок для установки небольшой ветряной электростанции, вам необходимо оценить ветровой ресурс на вашем участке.Ресурс ветра может значительно варьироваться на площади всего в несколько миль из-за влияния местного ландшафта на поток ветра. Вы можете использовать следующие методы для оценки вашего ветрового ресурса.
- Проконсультируйтесь с картами ветровых ресурсов — В качестве первого шага вы можете проконсультироваться с картой ветровых ресурсов, которая используется для оценки ветровых ресурсов в вашем районе. В WINDExchange Министерства энергетики США есть карты ветровых ресурсов по штатам.
- Получение данных о скорости ветра в аэропорту — Другой способ косвенно количественно оценить ветровой ресурс — получить информацию о средней скорости ветра из ближайшего аэропорта.Однако влияние местного рельефа и других факторов может привести к тому, что скорость ветра, зарегистрированная в аэропорту, будет отличаться от вашего конкретного местоположения. Данные о ветре в аэропорту обычно измеряются на высоте около 20–33 футов (6–10 метров) над землей. Средняя скорость ветра увеличивается с высотой и может быть на 15–25% больше при типичной высоте ступицы ветряной турбины 80 футов (24 метра), чем скорость ветра, измеренная на высоте анемометра в аэропорту.
- Наблюдать за маркировкой растительности — Маркировка (влияние сильных ветров на растительность местности) может помочь определить скорость ветра на местности.Деревья, особенно хвойные или вечнозеленые, могут необратимо деформироваться под действием сильного ветра.
- Использование системы измерения — Прямой мониторинг с помощью системы измерения ресурсов ветра на участке дает наиболее четкое представление об имеющихся ресурсах. Системы измерения ветра доступны по цене от 600 до 1200 долларов. Измерительное оборудование должно быть установлено достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности, создаваемой деревьями, зданиями и другими препятствиями. Наиболее полезны показания, полученные на высоте ступицы, высоте наверху башни, где будет установлена ветряная турбина.
- Получение данных из местной малой ветряной системы — Если в вашем районе есть небольшая ветряная турбина, вы можете получить информацию о годовой производительности системы, а также данные о скорости ветра, если таковые имеются.
Требования к зонированию, разрешениям и соглашениям
Прежде чем инвестировать в небольшую ветроэнергетическую систему, вам следует изучить потенциальные проблемы зонирования и соседства.
Вы можете узнать об ограничениях зонирования в вашем районе, связавшись с местным строительным инспектором, наблюдательным советом и / или советом по планированию. Они скажут вам, нужно ли вам получить разрешение на строительство, и предоставят список требований.
Помимо проблем с зонированием, ваши соседи или ассоциация домовладельцев могут возражать против ветряной машины, которая закрывает им обзор. Их также может беспокоить шум. Большинство проблем зонирования и эстетики можно решить, предоставив объективные данные.
Некоторая общая информация о высоте и уровне шума для малых ветроэнергетических систем:
- Высота Проблема — Некоторые юрисдикции ограничивают высоту конструкций, разрешенную в жилых зонированных районах, хотя часто возможны отклонения. Большинство постановлений зонирования имеют ограничение по высоте в 35 футов.
- Проблемы с шумом — Уровень шума большинства современных ветряных турбин в жилых домах немного выше шума окружающего ветра. Это означает, что хотя звук ветряной турбины можно выделить из окружающего шума, если приложить сознательное усилие, чтобы услышать его, ветряная турбина жилого размера не является значительным источником шума в большинстве ветровых условий.
Дополнительные сведения см. В нормах и требованиях штата и сообщества к небольшим системам возобновляемой энергии.
Экономика малой ветроэнергетической системы
Чтобы помочь вам проанализировать экономику небольшой ветроэнергетической системы и решить, будет ли энергия ветра работать на вас, вы захотите оценить ряд элементов, в том числе:
- Затраты
- Экономия
- Денежный поток
- Выход
- Счета за электроэнергию и сравнение счетов за электроэнергию
- Характеристики ветра
- Простая окупаемость в годах.
Получение этих оценок поможет вам определить, подходит ли энергия ветра для вашего участка. Если для возврата ваших капитальных вложений требуется слишком много времени — количество лет слишком близко или превышает срок службы системы — энергия ветра не будет для вас практичной. Профессиональный установщик должен быть в состоянии помочь со многими из них, а такие ресурсы, как Consumer Guides for Small Wind Министерства энергетики США, могут помочь вам начать работу с некоторыми из этих оценок.
Планирование малой ветроэнергетической системы
Гибридные ветровые и солнечные электрические системы
Вы здесь
Поскольку пиковое время работы ветряных и солнечных систем приходится на разное время дня и года, гибридные системы с большей вероятностью будут вырабатывать электроэнергию, когда она вам нужна.
По мнению многих экспертов по возобновляемым источникам энергии, небольшая «гибридная» электрическая система, сочетающая домашнюю ветряную электрическую и бытовую солнечную электрическую (фотоэлектрическую или фотоэлектрическую) технологии, предлагает несколько преимуществ по сравнению с любой отдельной системой.
На большей части территории Соединенных Штатов скорость ветра невелика летом, когда солнце светит наиболее ярко и долго.Зимой, когда меньше солнечного света, дует сильный ветер. Поскольку пиковое время работы ветряных и солнечных систем приходится на разное время дня и года, гибридные системы с большей вероятностью будут вырабатывать электроэнергию, когда она вам нужна.
Многие гибридные системы представляют собой автономные системы, которые работают вне сети — не подключены к системе распределения электроэнергии. В те времена, когда ни ветер, ни солнечная система не производят энергии, большинство гибридных систем обеспечивают питание через батареи и / или двигатель-генератор, работающий на обычном топливе, таком как дизельное топливо.Если батареи разряжаются, двигатель-генератор может обеспечить питание и перезарядить батареи.
Добавление двигателя-генератора делает систему более сложной, но современные электронные контроллеры могут управлять этими системами автоматически. Двигатель-генератор также может уменьшить размер других компонентов, необходимых для системы. Имейте в виду, что емкость накопителя должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать электроэнергию в периоды отсутствия зарядки. Батарейные блоки обычно рассчитаны на питание электрической нагрузки в течение одного-трех дней.
Гибридные ветровые и солнечные электрические системы
Федеральный налоговый кредит равен для солнечных энергетических систем. Кредит предоставляется в размере 30% до 2019 года, затем уменьшается до 26% в 2020 налоговом году, затем до 22% в 2021 налоговом году. Срок его действия истекает 31 декабря 2021 года. Узнайте больше и найдите государственные и местные льготы.
Федеральный налоговый кредит для малых ветроэнергетических систем истек в конце 2016 года. Если вы установили небольшую ветровую систему в 2015 или 2016 году, заполните форму 5695 вместе с налоговыми органами, чтобы запросить кредит.
Энергия ветра в вашем доме
Человечество использует энергию ветра в течение нескольких поколений.На протяжении всей истории, от парусных лодок до ветряных мельниц, ветер был важнейшим источником энергии.
В последнее время энергия ветра стала более популярной как эффективный и более устойчивый заменитель ископаемого топлива. Ветряные фермы начали усеивать береговые линии и горные вершины по всему миру.
Для эффективного и разумного производства наибольшего количества электроэнергии с помощью энергии ветра необходимо многое учитывать.
ПО ТЕМЕ: НАУЧНАЯ ПРИЧИНА, ПОЧЕМУ ВЕТРОВЫЕ ТУРБИНЫ ИМЕЮТ 3 ЛЕЗВИЯ
Как работают ветряные турбины?
Прежде чем мы обсудим технические требования к ветряной турбине, важно знать основной принцип, по которому эти ветряные турбины работают.
Ветряные турбины используют кинетическую энергию ветра для вращения лопастей, похожих на пропеллер, которые, в свою очередь, приводят в действие мотор-генераторную установку для производства электроэнергии.
Ветровой поток зависит от рельефа, растительности и водоемов. Следовательно, вы часто встретите ветряные турбины, расположенные на больших высотах, где ветер дует постоянно.
В зависимости от требований к мощности проектируются ветряные турбины нескольких размеров. Энергетические турбины способны производить от до 100 киловатт, от до нескольких мегаватт и часто используются для питания электрической сети.
Морские ветряные турбины — это высокие и массивные конструкции, улавливающие мощные океанские ветры для выработки огромного количества электроэнергии.
Небольшие турбины мощностью менее 100 киловатт используются для жилых и сельскохозяйственных нужд. Они часто используются в удаленных, автономных местах.
Однако, учитывая преимущества чистой и рентабельной энергии, небольшие турбины теперь все чаще используются и в приложениях, подключенных к сети.
Планирование небольшой ветроэнергетической системы
Если вы планируете использовать эту избыточную энергию для питания своего дома, важно понимать основные требования к установке ветряной турбины.
Первое и самое главное требование — проверить пригодность вашего участка для установки ветроэнергетической системы. Вам необходимо оценить ветровой ресурс, так как он может варьироваться в зависимости от местности.
Если вы живете в США, вы можете оценить источник ветра в вашем районе, обратившись к картам ветровых ресурсов, предоставленным Программой ветроэнергетики Америки Министерства энергетики США.
Другой способ — использовать систему прямого измерения ресурсов ветра, чтобы получить четкое представление о доступных ресурсах.
Источник: Крис Лайт / Wikimedia CommonsКакой размер ветряной турбины вам нужен, чтобы привести дом в действие?
Размер необходимой ветряной турбины зависит от области применения. Необходимо составить энергетический бюджет для жилых помещений и указать, доступны ли денежные стимулы.
Эти данные помогут решить, какой размер турбины вам потребуется. Поскольку энергоэффективность, как правило, более доступна, чем производство энергии, повышение энергоэффективности вашего жилища, вероятно, будет более разумным с финансовой точки зрения и уменьшит размер необходимой ветряной турбины.
Производители, продавцы и установщики ветряных турбин могут помочь оценить вашу инфраструктуру в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, а также особенностей вашего ближайшего ветрового ресурса и микросхемы размещения.
В зависимости от мощности, которую необходимо создать, турбины, необходимые для бытового использования, варьируются от 400 Вт до 100 кВт (100 кВт для очень больших нагрузок) . Малые турбины находятся в диапазоне от 20 Вт до 100 киловатт (кВт) .
Ежегодно типичное жилище потребляет около 911 кВтч, каждые 30 дней, что в сумме составляет около 10 972 киловатт-часов (кВтч) энергии.Ветряная турбина в диапазоне от 5 до 15 кВт , учитывая нормальную скорость ветра в регионе, потребовалась бы, чтобы значительно увеличить этот спрос.
Для дома, требующего 300 кВтч каждый месяц, ветряка мощностью 1,5 кВт может хватить ежегодно в регионе со средней скоростью ветра 14 миль в час (6,26 метра в секунду) . Ожидаемая годовая выработка энергии турбиной в зависимости от среднегодовой скорости ветра может быть предоставлена производителем, дилером или установщиком.
Производитель также предоставит данные о любых максимальных скоростях ветра, при которых планируется работа турбины.
Чтобы предотвратить нестабильное вращение ротора при очень сильном ветре, большинство турбин имеют индивидуальные конструкции управления превышением скорости. Информация, которая позволит вам выбрать размер турбины, наиболее подходящей для вашей мощности, будет основана на данных о вашем местном ветровом ресурсе, которые включают скорость ветра, направление и ваш план энергозатрат.
Сколько стоит ветряк для вашего дома?
Соотношение расходов на ветряные турбины значительно меняется между производителями и установщиками в отличие от других устойчивых источников энергии для частного или коммерческого использования.
Вот обычно доступные типы ветряных турбин, из которых вы можете выбрать:
Крышные ветряные турбины
Крышные турбины вполне могут оказаться на грани увеличения топливных зарядов в последующие годы. Однако он не даст всей необходимой мощности.
Источник: Andol / Wikimedia CommonsВы можете рассмотреть возможность установки ветряной турбины на крыше, если у вас есть высокая крыша, на которой большую часть времени ветер получает достаточную скорость.Они могут быть использованы для увеличения мощности вашего источника питания и отличаются по мощности от 0,5 кВт до 2,5 кВт .
Обычная стоимость ветряной турбины, установленной на крыше, составляет около 3000 долларов, и ее следует поддерживать, и она может стоить вам до нескольких сотен долларов постоянно.
Отдельно стоящие ветряные турбины
Отдельно стоящие ветряные турбины могут быть эффективным вариантом для тех, кто искренне рассматривает использование ветра как метода получения возобновляемой энергии для местного источника энергии.Но их установка также становится все более дорогостоящей.
Стоимость зависит от размера и необходимой доходности. В зависимости от вашей зоны и скорости ветра турбина 1,5 кВт , как правило, будет стоить 8000 и 12000 долларов США и выдает около 2600 кВт в течение года.
Более крупный экспонат с лимитом 15 кВт будет стоить около 100 000 долларов США и будет приносить около 36 000 кВт в течение года.
Вам также необходимо будет принять во внимание стоимость обслуживания и, если вам потребуется, получить разрешение на все конструкции ветряных турбин.
Источник: TechnoSpin Inc./FlickrМногие важные детали могут нуждаться в замене, например, батареи или инвертор, меняющий постоянный ток на переменный. Однако, учитывая все, ветряк рассчитан на срок службы более 20-25 лет.
Какая ветряная турбина лучшая для дома?
Производство электроэнергии — эффективный способ снизить ваши счета за электроэнергию. В то время как солнечная энергия обычно является экологически чистым вариантом, энергия ветра также может быть другой альтернативой для тех, кто живет в районах с надежной скоростью ветра.
Если вы живете в сельской местности и электрическая сеть недоступна, или живете в пригороде и хотите сократить свои счета за коммунальные услуги, домашние ветряные турбины — универсальное решение. Вам просто нужно иметь немного знаний, немного земли и батарею высокого напряжения.
Вы можете получить домашнюю ветряную турбину среднего класса примерно за 700 долларов, которая удовлетворит ваши потребности. Более крупный, мощностью более 1500 Вт и 2000 Вт , обойдется вам примерно в 1500 и 2000 долларов соответственно.
Сколько денег приносит ветряная турбина?
Ветряные турбины способны приносить огромную прибыль в зависимости от определенного набора критериев.
Вам не обязательно иметь коммерческую турбину, чтобы зарабатывать на ней деньги. Если вы фермер с большой площадью посевных площадей, вы можете сдать землю в аренду коммунальной компании, которая заплатит вам за установку турбин на вашей земле.
Если вам посчастливилось владеть и землей, и турбинами на ней, вы будете получать годовой доход, чаще всего основанный на количестве произведенной электроэнергии.
Что такое ветряная турбина
Ветряная турбина — это высокая механическая конструкция, в которой используются вращающиеся лопасти для улавливания кинетической энергии ветра.
Эта энергия проходит через ряд механизмов, включая вал и генератор, где добавляется напряжение для преобразования ее в электрическую энергию.
Эта энергия затем либо используется для питания отдельных объектов собственности, либо продается коммунальной компании и передается через сеть в районы спроса.
Сколько зарабатывают ветряные турбины в жилых помещениях?
Когда достигается минимальная скорость ветра 7 миль в час, генератор начинает преобразовывать энергию в электричество для использования жителями. Как только эта преобразованная энергия истечет, система автоматически переключается на поставщика коммунальных услуг до тех пор, пока не будет доступно больше энергии ветра.
Иногда, когда ветер постоянный и поддерживает порывы со скоростью 10 миль в час, энергия подается исключительно от турбины.
Именно в это время, когда вырабатывается избыточная мощность, сеть использует ее для питания местного населения.
Вы не будете платить за это, как раз наоборот, энергокомпания купит у вас избыточную мощность.
В это время с вас не будет взиматься плата, и ваш счет за электроэнергию будет отображаться как кредит.
Трудно оценить, сколько денег может заработать частный владелец небольшой турбины. Однако значительно уменьшенные счета и чистая, экологически чистая энергия — огромный стимул для рассмотрения первоначальных крупных финансовых затрат.
Большинство владельцев считают, что турбина окупается за несколько лет.
Аренда земли под ВЭУ
Еще один популярный способ получить прибыль от энергии ветра — это сдавать землю в аренду коммунальным предприятиям для установки турбин.
Землевладелец не имеет первоначальных затрат, ему не нужно оплачивать расходы на техническое обслуживание и ремонт и он может субсидировать свой текущий доход.
Это привлекает фермеров как пахотных, так и животноводческих, поскольку они не только имеют доступную землю, но и не затрагивают их сельское хозяйство.
Платежи начинаются с момента подписания первоначальных контрактов. Первый из них — это форма залога, когда коммунальная компания оплачивает аренду права застройки земли на 3-5 лет. Это дает достаточно времени для постройки ветряной турбины.
Платежи рассчитываются за акр.
Землевладелец (производитель) и коммунальная компания (потребитель) подписывают договор, называемый «Соглашение о закупке электроэнергии », PPA.
Здесь излагается система текущих, привязанных к индексу платежей.
- Платежи основаны на НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ турбин, при этом установленная сумма выплачивается ежегодно в зависимости от генерирующих возможностей ветряной турбины.
- Один фиксированный годовой платеж за турбину. Взаимно согласованный платеж, который увеличивается каждый год в соответствии с инфляцией. Сумма не зависит от количества произведенной электроэнергии. Это хорошее решение в районах, где ветровой поток более непредсказуем, а ожидания не соответствуют прогнозам.
- Некоторые контракты предлагают землевладельцу определенный процент от стоимости всей произведенной электроэнергии. Это особенно привлекательно в регионах с неизменно высокими скоростями ветра и крупными коммерческими турбинами с высокой выходной мощностью в мегаватт.
Контракты PPA гарантируют, что фермерам будут платить справедливую сумму и получать стабильный поток доходов на протяжении всего срока действия контракта.
Большинству из них от 20 до 25 лет, поэтому для землевладельцев, у которых есть несколько ветряных турбин, это может оказаться относительно прибыльным делом.
Сколько зарабатывает владелец ветряной турбины?
Ветряные турбины очень дороги, и их стоимость возрастает по мере того, как вы выбираете большую и мощную модель.
Стоимость покупки — не единственные расходы; земельные и экологические изыскания, доставка, установка и подключение увеличивают стоимость.
Затраты на техническое обслуживание и ремонт также необходимо учитывать при первоначальных затратах. Большинство турбин требуют технического обслуживания дважды в год, причем частота возрастает, чем старше становится турбина.
Средние затраты на техническое обслуживание составляют примерно 2% от себестоимости раз в два года. Ремонт тоже можно навесить; Замена ротора может стоить 20% от начальной цены ветряной турбины.
При таком большом количестве расходов трудно поверить, что ветровое земледелие может принести какую-либо прибыль.
Тем не менее, благодаря льготам по налоговым льготам, предоставляемым ветровым фермерам для покрытия затрат на ремонт, существует возможность значительного возврата любых инвестиций.
Большие коммерческие ветряные турбины имеют номинальную мощность 1-2.5 мегаватт.
Платежи коммунальных предприятий фермерам производятся за мегаватт. Следовательно, турбина мощностью 2 МВт, которая приносит 3250 долларов за мегаватт, дает фермеру право на ежегодную выплату 6500 долларов за турбину.
Некоторые ветряные электростанции состоят из нескольких турбин, в то время как другие имеют 150. Самая большая ветряная электростанция находится в Северной Калифорнии и в настоящее время содержит почти 5000 турбин.
Средний годовой доход
Владельцы турбин получают оплату от потребителя энергии, независимо от того, какая коммунальная компания покупает у них выработанную мощность.
В зависимости от PPA, согласованного обеими сторонами, средний платеж составляет от 3000 до 8000 долларов за каждую ветряную турбину.
Для более мощных турбин, превышающих 2 МВт, выплаты увеличиваются до 10 000 долларов США.
Владелец, у которого всего пять ветряных турбин, может иметь годовую зарплату от 15 000 до 40 000 долларов.
Обычно затраты на покупку и установку ветряных турбин окупаются в течение первых 5-15 лет эксплуатации. При ожидаемом сроке службы 25 лет существует вероятность получения прибыли не менее 10 лет, помимо затрат на ремонт и техническое обслуживание.
Ветряным фермерам необходимо учитывать эти затраты в своих расходах, наряду с демонтажем и утилизацией ветряной турбины в конце ее срока службы.
Последние мысли
Принимая во внимание все факторы, в том числе расположение, размер и номинальную мощность ветряной турбины, существует вероятность значительного возврата любых инвестиций.
Для земледельцев, переживающих трудные и беспрецедентные времена, сдача земли в аренду коммунальным компаниям может субсидировать колеблющийся доход.
Сколько денег приносит ветряная турбина. зависит от многих факторов, однако, помимо прибыли, экологичность и готовые поставки чистой возобновляемой энергии являются огромным стимулом для инвестиций в ветроэнергетику.
Энергия ветра | Национальный центр соответствующих технологий
В отличие от ветряных мельниц прошлого, современные ветряные турбины используют технологические инновации, которые существенно снизили стоимость электроэнергии, вырабатываемой с помощью энергии ветра.В 1920-х и 30-х годах фермерские семьи на Среднем Западе использовали ветер для выработки электроэнергии, достаточной для питания своих фонарей и электродвигателей. Использование энергии ветра сократилось, поскольку государство субсидировало строительство инженерных сетей и электростанций, работающих на ископаемом топливе. Однако энергетический кризис 1970-х годов и растущая забота об окружающей среде вызвали интерес к альтернативным, экологически чистым энергетическим ресурсам. Сегодня домовладельцы в сельских и отдаленных районах по всей стране снова изучают энергию ветра, чтобы обеспечить электроэнергией свои внутренние нужды.
Преимущества ветроэнергетики
Система ветроэнергетики может обеспечить защиту от роста цен на электроэнергию. Системы ветроэнергетики помогают снизить зависимость США от ископаемого топлива; и они не загрязняют окружающую среду. Если вы живете в удаленном месте, небольшая ветроэнергетическая система может помочь вам избежать высоких затрат на продление линий электропередач до вашего участка.
Несмотря на то, что ветроэнергетические системы требуют значительных начальных инвестиций, они могут быть конкурентоспособными с традиционными источниками энергии, если учесть сокращение или полное предотвращение затрат на коммунальные услуги в течение срока службы.Продолжительность периода окупаемости — время до того, как экономия, полученная от вашей системы, сравняется со стоимостью самой системы — зависит от выбранной вами системы, ветровых ресурсов на вашем участке, затрат на электроэнергию в вашем районе и того, как вы используете свой ветер. система.
Подходит ли вам ветроэнергетика?
Небольшие ветроэнергетические системы могут использоваться в сочетании с системой передачи и распределения электроэнергии (так называемые системы, подключенные к сети) или в автономных приложениях, которые не подключены к коммунальной сети.Подключенная к сети ветряная турбина может снизить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными предприятиями, на освещение, бытовые приборы и электрическое тепло. Если турбина не может обеспечить необходимое количество энергии, разница компенсируется коммунальными предприятиями. Когда ветровая система производит больше электроэнергии, чем требуется домашнему хозяйству, избыток может быть возвращен в сеть. При доступных сегодня межсоединениях переключение происходит автоматически. Автономные системы ветроэнергетики могут быть подходящими для домов, ферм или даже целых сообществ (например, совместное жилье), которые находятся далеко от ближайших коммуникаций.Любой тип системы может быть практичным, если существуют следующие условия.
Условия для автономных систем
- Вы живете в районе со средней годовой скоростью ветра не менее 9 миль в час (4,0 метра в секунду).
- Подключение к сети недоступно или может быть выполнено только через дорогостоящее расширение.
- Стоимость прокладки линии электропередачи к удаленному объекту для подключения к коммунальной сети может быть непомерно высокой: от 15 000 до более 50 000 долларов за милю, в зависимости от местности.
- Вы заинтересованы в получении энергетической независимости от коммунального предприятия.
- Вы хотите уменьшить воздействие производства электроэнергии на окружающую среду.
- Вы признаете прерывистый характер энергии ветра и имеете стратегию использования прерывистых ресурсов для удовлетворения ваших потребностей в энергии.
Условия для систем, подключенных к сети
- Вы живете в районе со средней годовой скоростью ветра не менее 10 миль в час (4.5 метров в секунду).
- Электроэнергия, поставляемая коммунальными предприятиями, стоит дорого в вашем районе (примерно от 10 до 15 центов за киловатт-час).
- Требования к коммунальному предприятию для подключения вашей системы к сети не являются чрезмерно дорогими.
- Местные строительные нормы и правила разрешают вам на законных основаниях установить ветряную турбину на своем участке.
- Вам комфортно с долгосрочными инвестициями.
- Имеется нетто-счетчик
Правильно ли ваш сайт?
The U.S. Министерство энергетики (DOE) составило карты ветровых ресурсов, которые можно получить в компании Wind Powering America. Карты Министерства энергетики являются хорошим источником региональной информации и могут показать, достаточно ли сильны скорости ветра в вашем районе, чтобы оправдать инвестиции в ветряную систему.
Производители ветряных турбин могут использовать компьютерные модели для прогнозирования производительности машины в определенном месте. Они также могут помочь определить размер системы в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и конкретных местных ветров. Однако вам потребуются данные для конкретного места, чтобы определить ресурс ветра в вашем точном местоположении.Если у вас нет данных на месте и вы хотите получить более четкую и предсказуемую картину вашего ветрового ресурса, вы можете измерить скорость ветра на своем участке в течение года. Вы можете сделать это с помощью записывающего анемометра, который обычно стоит от 500 до 1500 долларов. Наиболее точные показания снимаются на «высоте ступицы» (т. Е. На высоте наверху башни, где вы будете устанавливать ветряную турбину). Для этого необходимо разместить анемометр достаточно высоко, чтобы избежать турбулентности, создаваемой деревьями, зданиями и другими препятствиями.Стандартная высота датчика ветра, используемая для получения данных для карт Министерства энергетики, составляет 33 фута (10 метров).
Карты, представленные в таблице справа, дают общую информацию о средних ветровых ресурсах, доступных по стране и в Монтане. Конечно, реальный ветровой ресурс на вашем сайте будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как типографика и помехи в структуре.
У вас могут быть разные ветровые ресурсы на одном участке. Если вы живете в сложной местности, внимательно выбирайте место для установки.Например, если вы разместите ветряную турбину на вершине или на ветреной стороне холма, у вас будет больше доступа к преобладающим ветрам, чем в овраге или на подветренной (защищенной) стороне холма на том же участке. Рассмотрите существующие препятствия и спланируйте будущие препятствия, включая деревья и здания, которые могут блокировать ветер. Также помните, что доступная мощность ветра увеличивается пропорционально его скорости (скорости) в кубе (V3). Это означает, что мощность, которую вы получаете от своего генератора, растет экспоненциально с увеличением скорости ветра.Например, если на вашем сайте средняя годовая скорость ветра составляет около 12,6 миль в час (5,6 метра в секунду), он имеет вдвое больше энергии, чем сайт, со средней скоростью 10 миль в час (4,5 метра в секунду).
Дополнительные соображения
В дополнение к факторам, перечисленным ранее, вам также следует:
- Изучить возможные юридические и экологические препятствия;
- Получите информацию о стоимости и производительности от производителей;
- Выполните полный экономический анализ, учитывающий множество факторов;
- Понимать основы малой ветровой системы и
- Просмотрите возможности объединения вашей системы с другими источниками энергии, резервного копирования и повышения энергоэффективности.
Вы должны установить энергетический бюджет, чтобы помочь определить размер турбины, которая вам понадобится. Поскольку энергоэффективность обычно дешевле, чем производство энергии, повышение энергоэффективности вашего дома в первую очередь, скорее всего, приведет к тому, что вы сможете тратить меньше денег, поскольку для удовлетворения ваших потребностей вам может понадобиться ветряная турбина меньшего размера.
Прежде чем вкладывать время и деньги, изучите возможные юридические и экологические препятствия для установки ветряной системы. Некоторые юрисдикции ограничивают высоту строений, разрешенную в жилых зонах, хотя часто можно получить отклонение.Ваши соседи могут возражать против ветряной машины, которая закрывает им обзор, или их может беспокоить шум. Подумайте о препятствиях, которые могут блокировать ветер в будущем (например, крупные запланированные застройки или саженцы). Если вы планируете подключить ветрогенератор к сети вашей местной коммунальной компании, узнайте его требования к межсетевым соединениям и покупке электроэнергии у небольших независимых производителей электроэнергии.
(источники: Windustry; NorthWestern Energy)
Сколько стоят ветряки?
- Ветряные турбины имеют значительную экономию на масштабе.Крупномасштабная ветряная турбина (то есть более 600 киловатт) стоит примерно 1000 долларов за киловатт паспортной мощности. Это означает, что полная установка гипотетической турбины мощностью 1000 киловатт (1 мегаватт) будет стоить примерно 1 миллион долларов.
- Турбины меньшего размера для фермерских или жилых домов в целом стоят меньше, но они дороже на киловатт производимой энергии. Ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт стоят примерно от 3000 до 5000 долларов за киловатт мощности. Это означает, что машина мощностью 10 киловатт (размер, необходимый для питания среднего дома) может стоить 35-40 тысяч долларов.
См. Соответствующую «Знай свою экономику»
Насколько велики ветряные турбины?
Ветряные турбины шумят?
Вредят ли ветряные турбины дикой природе?
Исследования показывают, что ежегодно на ветряную турбину погибает от двух до пяти птиц в год или меньше.На некоторых сайтах вообще не регистрируется гибель птиц. «По разумным, консервативным оценкам, из каждых 10 000 смертей птиц, связанных с человеком, в США сегодня ветряные растения являются причиной менее одной. Даже если бы ветер использовался для выработки 100% потребности США в электроэнергии, при нынешнем уровне гибели птиц ветер составлял бы только одну из каждых 250 », — говорит AWEA.
Дорогая ли энергия ветра?
Каков статус рынка ветроэнергетики в Соединенных Штатах?
Ветер — самый быстрорастущий источник энергии в мире, который увеличивается на 20-30% в год.В США был рекордный год для новых ветроэнергетических установок в 2005 году, когда было установлено более 2400 МВт новых ветроэнергетических установок. Таким образом, общее количество установленной энергии ветра по стране составляет 9 149 МВт, чего достаточно для питания 2,3 миллиона домов. Перспективы роста в США в 2006 году обнадеживают, поскольку отрасль планирует ввести более 3000 новых МВт в течение года. Калифорния остается общенациональным лидером по установленной мощности с 2150 МВт, но Техас быстро догоняет 1995 МВт. Айова находится на третьем месте с 836 МВт, а Миннесота добавила 129 МВт в 2005 году, поставив нас на четвертое место с 744 МВт.Миннесота продолжает лидировать в области ветроэнергетических проектов местных сообществ, фермеров и местных жителей.
Подробнее: Информационный бюллетень по ветроэнергетике — Введение в развитие ветроэнергетики.
Что такое чистый счетчик и чистый биллинг?
Каковы преимущества и недостатки подключения моей ветровой системы к электросети?
Преимущества межсетевого взаимодействия включают наличие стандартного сетевого питания переменного тока, когда оно вам нужно, а не только когда дует ветер; устранение необходимости хранить избыточную электроэнергию в батареях, что может быть дорогостоящим; и вы платите только за использованную чистую электроэнергию.Одним из недостатков чистых измерений и выставления счетов может быть стоимость межсетевого взаимодействия, которая может значительно варьироваться от коммунального предприятия к коммунальному предприятию. Предпринимаются усилия по внедрению стандартов для руководящих указаний по межсетевым соединениям.
Есть ли возможности в ветроэнергетике?
Как сдать землю в аренду разработчикам ветряных турбин?
Как мне измерить ветровой ресурс на моей земле?
Оценка ветра выполняется на нескольких различных уровнях: просмотр карты ветров, получение ранее измеренных данных и выполнение ваших собственных измерений. Самый дешевый и простой способ оценить ваши ресурсы — обратиться к карте ветров. Однако важно помнить, что карты ветров не всегда детализированы на уровне отдельных усадеб, и существует множество факторов, таких как холмы, здания и деревья, которые могут в дальнейшем вызывать отклонения от карты.Тем не менее, это хорошее место, чтобы дать общее представление о ваших ресурсах и провести базовый экономический анализ. Следующим шагом является получение данных, которые уже были измерены другими группами в вашем районе. Например, аэропорты отслеживают скорость ветра в своем районе. Департамент качества окружающей среды штата Монтана (DEQ) также собирает данные о скорости ветра для государственных земель. Наконец, вы можете измерить скорость собственного ветра, установив устройство, называемое анемометром.
Снизит ли ветроэнергетика мои счета за электроэнергию?
Доступны ли гибридные системы, в которых используются как фотоэлектрические, так и ветровые установки?
Могу ли я одновременно измерить нетто в системе и использовать батареи?
Да.Некоторые клиенты, которым нужна безопасность и «поддержка» на случай возможных аварий и отключений, могут установить дополнительные компоненты, обеспечивающие питание аккумуляторов. Дополнительные компоненты включают аккумуляторы, контроллер заряда аккумуляторов и отдельные субпанели для цепей критической нагрузки. Количество приборов, которые домовладелец хочет использовать в случае отключения электроэнергии, диктует дополнительные расходы на систему. В случае NorthWestern Energy требуются дополнительные компоненты и меры безопасности для предотвращения передачи электроэнергии в энергосистему, которые будут проверены до подключения.
Как выполнить анализ затрат на систему?
Не существует окончательного ответа на вопрос, как выполнить анализ затрат со 100% точностью. Однако клиенты должны основывать свой анализ либо на текущих значениях, либо на прогнозируемых значениях (по обе стороны уравнения). Для простоты, при расчете окупаемости системы с использованием приведенных значений, уравнение будет включать стоимость вашего текущего счета за электроэнергию (скорректированный с учетом инфляции 3% в год).В этом случае, если система финансируется, также должны быть включены проценты. Однако, как понимают потребители, затраты на производство электроэнергии за последнее время несколько раз увеличились. Это не контролируемая переменная для NorthWestern Energy, и будущая цена на электроэнергию для жилых домов является неопределенной. При использовании домашней системы возобновляемых источников энергии скачки затрат будут иметь меньшее значение, потому что, хотя электричество, которое необходимо будет покупать домовладельцу, будет показывать текущую рыночную цену, энергия, переданная обратно коммунальному предприятию, также будет учитываться по ставке текущая цена оптового рынка.
Учитывая все характеристики, коэффициенты мощности и различные исходные данные относительно ожидаемого объема выпуска, каков реалистичный достижимый объем производства?
Хотя все переменные действительно сбивают с толку, и иногда разные мнения исходят с разных точек зрения, большинство исследований и данных предполагают, что 7-18% от номинальной мощности является разумным показателем для фотоэлектрических систем Montana и малых ветроэнергетических установок. . Это приблизительный показатель, предполагающий, что вы покупаете и устанавливаете надежный генератор и компоненты системы.
Есть ли какое-либо техническое обслуживание системы ветряных сетей?
Если ваша система не имеет резервного аккумулятора, то любое рекомендованное производителем обслуживание будет незначительным. (Некоторые производители ветряных электростанций предлагают, подмигивая, раз в год выходить на улицу для проверки своих лопастей; если они вращаются, вы завершили техническое обслуживание.) Мы рекомендуем вам всегда следовать рекомендациям производителя.
Как мне установить ветряную турбину у себя дома?
Что такое коммерческий (крупномасштабный) ветер?
Что такое коллективный ветер?
Местные ветряные проекты принадлежат фермерам, инвесторам, предприятиям, школам, коммунальным предприятиям или другим государственным или частным организациям, и они оптимизируют местные выгоды. Ключевой особенностью является то, что члены местного сообщества имеют значительную прямую финансовую заинтересованность в проекте, помимо платежей за аренду земли и налоговых поступлений.Проекты могут использоваться для выработки электроэнергии на месте или для оптовой выработки электроэнергии для продажи, обычно в промышленных масштабах более 100 кВт.
Если вы заинтересованы в запуске проекта сообщества Wind, посетите Windustry.org Community Wind Toolbox, который поможет вам в этом процессе.
Сколько электроэнергии может вырабатывать одна ветряная турбина?
Способность производить электричество измеряется в ваттах. Ватты — очень маленькие единицы, поэтому для описания чаще всего используются термины киловатт (кВт, 1000 ватт), мегаватт (МВт, 1 миллион ватт) и гигаватт (произносится как «джиг-ватт», ГВт, 1 миллиард ватт). мощность генерирующих установок, таких как ветряные турбины или другие электростанции.
Производство и потребление электроэнергии обычно измеряется в киловатт-часах (кВтч). Киловатт-час означает один киловатт (1000 ватт) электроэнергии, произведенной или потребленной в течение одного часа. Одна 50-ваттная лампочка, оставленная включенной на 20 часов, потребляет один киловатт-час электроэнергии (50 ватт x 20 часов = 1000 ватт-часов = 1 киловатт-час).
Мощность ветряной турбины зависит от размера турбины и скорости ветра, проходящего через ротор. Производимые сейчас ветряные турбины имеют номинальную мощность от 250 Вт до 5 мегаватт (МВт).
Пример: ветряная турбина мощностью 10 кВт может генерировать около 10 000 кВтч в год на участке со средней скоростью ветра 12 миль в час, что примерно достаточно для питания типичного домашнего хозяйства. Турбина мощностью 5 МВт может производить более 15 миллионов кВтч в год — этого достаточно для питания более 1400 домашних хозяйств. Среднее домашнее хозяйство в США ежегодно потребляет около 10 000 кВтч электроэнергии. (Источник: Американская ассоциация ветроэнергетики)
Каковы преимущества и недостатки энергии ветра?
Возобновляемые экологически чистые ресурсы
Энергия ветра — это бесплатный возобновляемый ресурс , поэтому независимо от того, сколько энергии используется сегодня, в будущем будет такое же предложение.Энергия ветра также является источником чистой, экологически чистой электроэнергии . В отличие от обычных электростанций, ветряные электростанции не выделяют в атмосферу загрязняющих веществ или парниковых газов. По данным Министерства энергетики США, в 1990 году ветряные электростанции Калифорнии компенсировали выбросы более 2,5 миллиардов фунтов углекислого газа и 15 миллионов фунтов других загрязнителей, которые в противном случае были бы произведены. Чтобы обеспечить такое же качество воздуха, потребуется лес из 90 миллионов до 175 миллионов деревьев.
Вопросы стоимости
Несмотря на то, что стоимость ветроэнергетики резко снизилась за последние 10 лет, эта технология требует на более высоких начальных вложений , чем для генераторов, работающих на ископаемом топливе.Примерно 80% стоимости составляет оборудование, а остальное — подготовка площадки и установка. Если сравнивать ветроэнергетические системы с системами, работающими на ископаемом топливе, на основе затрат «жизненного цикла» (с учетом топлива и эксплуатационных расходов в течение срока службы генератора), однако, затраты на ветер намного более конкурентоспособны по сравнению с другими генерирующими технологиями, поскольку нет топливо на покупку и минимальные эксплуатационные расходы.
Заботы об окружающей среде
Хотя ветряные электростанции оказывают относительно небольшое воздействие на окружающую среду по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, существует некоторая обеспокоенность по поводу шума , производимого лопастями ротора, эстетического (визуального) воздействия , а также гибели птиц и летучих мышей ( смертность птиц / летучих мышей ) в результате попадания в роторы.Большинство этих проблем были решены или значительно уменьшены за счет развития технологий или правильного размещения ветряных электростанций.
Проблемы с поставками и транспортировкой
Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что он имеет прерывистый характер и не всегда дует, когда требуется электричество. Ветер не может храниться (хотя вырабатываемая ветром электроэнергия может храниться, если используются батареи), и не все ветры можно использовать для удовлетворения потребностей в электроэнергии по времени.Кроме того, хорошие ветряные станции часто расположены в удаленных местах, вдали от областей, требующих электроэнергии (например, городов). Наконец, освоение ветровых ресурсов может конкурировать с другими видами использования земли, и эти альтернативные виды использования могут быть более ценными, чем производство электроэнергии. Однако ветряные турбины могут быть расположены на суше, которая также используется для выпаса скота или даже сельского хозяйства. (Источник: Аргоннская национальная лаборатория)
Представляют ли ветровые турбины угрозу безопасности?
Как развиваются коммерческие ветряные электростанции и как я могу разместить ветряную электростанцию в своей собственности?
Как я могу найти работу в ветроэнергетике?
Какое оборудование мне нужно для работы моей домашней ветроэнергетической системы?
Все ветровые системы состоят из ветряной турбины, башни, проводки и компонентов «баланса системы»: контроллеров, инверторов и / или батарей. В гибридных системах используется дополнительное оборудование, такое как фотоэлектрические панели и дизельные генераторы, чтобы обеспечить постоянное наличие электричества.
Ветряные турбины
Домашние ветряные турбины состоят из ротора, генератора, установленного на раме, и (обычно) хвостовика .Благодаря вращающимся лопастям ротор улавливает кинетическую энергию ветра и преобразует ее во вращательное движение для привода генератора. Роторы могут иметь две или три лопасти, чаще всего три. Лучшим показателем того, сколько энергии будет производить турбина, является диаметр ротора, который определяет его «рабочую площадь», или количество ветра, перехватываемого турбиной. Рама — это прочная центральная ось, на которой крепятся ротор, генератор и хвостовое оперение. Хвост удерживает турбину направленной против ветра.
Ветряная турбина мощностью 1,5 киловатт (кВт) удовлетворит потребности дома, требующего 300 киловатт-часов (кВтч) в месяц, для местоположения с годовой скоростью 6,26 метра в секунду (14 миль в час). средняя скорость ветра. Производитель предоставит вам ожидаемую годовую выработку энергии турбиной в зависимости от среднегодовой скорости ветра. Производитель также предоставит информацию о максимальной скорости ветра, при которой турбина рассчитана на безопасную работу. Большинство турбин имеют системы автоматического регулирования скорости, чтобы ротор не вращался из-под контроля при очень сильном ветре.Этой информации, наряду с вашим местным распределением скорости ветра и вашим энергетическим бюджетом, достаточно, чтобы вы могли указать размер турбины.
Башни
Перефразируя известного автора по ветроэнергетике, «хорошие ветры дуют высоко». Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой на равнине, турбина установлена на башне. Вообще говоря, чем выше башня, тем больше энергии может производить ветровая система. Башня также поднимает турбину над турбулентностью воздуха, которая может существовать у земли.Общее практическое правило заключается в установке ветряной турбины на башне так, чтобы нижняя часть лопастей ротора находилась на высоте не менее 9 метров (30 футов) над любым препятствием, находящимся в пределах 90 метров (300 футов) от башни.
Эксперименты показали, что относительно небольшие вложения в увеличенную высоту башни могут дать очень высокую отдачу от производства электроэнергии. Например, подъем генератора мощностью 10 кВт с высоты башни 18 метров (60 футов) до башни 30 метров (100 футов) требует увеличения общей стоимости системы на 10%, но может производить на 25% больше. мощность.
Существует два основных типа опор: самонесущая, (отдельно стоящая) и с оттяжками . В большинстве домашних ветроэнергетических установок используется башня с оттяжками. Решетчатые башни — самый дешевый вариант. Они состоят из простого и недорогого каркаса из металлических полос, поддерживаемых растяжками и заземляющими анкерами.
Однако, поскольку радиус оттяжек должен составлять от половины до трех четвертей высоты башни, для башен с решетчатыми оттяжками требуется достаточно места для их размещения. Башни с оттяжками могут быть прикреплены к основанию на шарнирах, чтобы их можно было опустить на землю для обслуживания, ремонта или во время опасных погодных условий, таких как ураганы.Алюминиевые башни склонны к растрескиванию, и их следует избегать.
Баланс системы
Автономным системам требуются аккумуляторы для хранения избыточной энергии, вырабатываемой для использования в спокойный ветер. Им также нужен контроллер заряда, чтобы аккумуляторы не перезарядились. Батареи глубокого цикла, например те, которые используются для питания гольф-каров, могут разряжать и заряжать 80% своей емкости сотни раз, что делает их хорошим вариантом для удаленных систем возобновляемой энергии. Автомобильные аккумуляторы представляют собой аккумуляторы мелкого цикла и не должны использоваться в системах возобновляемой энергии из-за их короткого срока службы при глубоких циклах.
В очень маленьких системах приборы постоянного тока (DC) работают напрямую от батарей. Однако, если вы хотите использовать стандартные приборы, для которых требуется обычный бытовой переменный ток (AC), вы должны установить инвертор для преобразования электроэнергии постоянного тока в переменный. Хотя инвертор немного снижает общую эффективность системы, он позволяет подключить дом к сети переменного тока, что является несомненным плюсом для кредиторов, должностных лиц по соблюдению правил электротехники и будущих покупателей жилья.
В целях безопасности батареи должны быть изолированы от жилых помещений и электроники, поскольку они содержат коррозионные и взрывоопасные вещества.Свинцово-кислотные аккумуляторы также требуют защиты от перепадов температур.
В системах, подключенных к сети, единственным дополнительным оборудованием является блок регулирования мощности (инвертор), который делает выходную мощность турбины электрически совместимой с электросетью. Батарейки не нужны. По этому поводу обратитесь к производителю и в местную коммунальную службу.
Гибридные системы
По мнению многих экспертов по возобновляемым источникам энергии, автономная «гибридная» система, сочетающая ветроэнергетику с фотоэлектрическими (PV) технологиями и / или дизельным генератором, предлагает несколько преимуществ.
На большей части территории Соединенных Штатов скорость ветра невелика летом, когда солнце светит наиболее ярко и долго. Зимой, когда меньше солнечного света, дует сильный ветер. Поскольку пиковое время работы для ветра и фотоэлектрических систем приходится на разное время дня и года, гибридные системы с большей вероятностью будут вырабатывать электроэнергию, когда она вам нужна.
В то время, когда ни ветрогенератор, ни фотоэлектрические модули не производят электричество (например, ночью, когда ветер не дует), большинство автономных систем обеспечивают питание от батарей и / или двигателя-генератора, работающего на ископаемом топливе. хотел дизель.
Если батареи разряжаются, двигатель-генератор может работать на полной мощности до тех пор, пока батареи не будут заряжены. Добавление генератора, работающего на ископаемом топливе, делает систему более сложной, но современные электронные контроллеры могут управлять этими сложными системами автоматически. Добавление двигателя-генератора также может уменьшить количество фотоэлектрических модулей и батарей в системе. Имейте в виду, что емкость накопителя должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать электроэнергию в периоды без зарядки. Аккумуляторные батареи обычно рассчитаны на от одного до трех дней безветренной работы. (Источник: DOE EERE)
Атлас ресурсов ветроэнергетики США
Ветряные мельницы на заднем дворе? Журнал STANFORD
В: Почему мы не можем установить ветряные мельницы на заднем дворе и улавливать энергию индивидуально для нашего личного использования? Есть ли ограничение на то, как его хранить и подавать в мои электрические схемы, что ли? Это дорого обходится моим соседям, или это звуковое загрязнение, или домашняя система просто еще не разработана?
На вопрос Марии Шмидт, ’79, Форт-Уэрт, Техас
The U.S. Министерство энергетики (DOE) предлагает контрольный список, чтобы убедиться, что небольшие ветровые проекты являются правильным выбором для индивидуальных домовладельцев: Достаточно ли ветра? У тебя достаточно места? Разрешены ли в вашем районе башни? И наконец, сколько энергии вы можете произвести?
Просматривая контрольный список, быстро становится очевидным, почему у всех нас нет ветряных мельниц на заднем дворе, даже несмотря на то, что технология коммерчески доступна. (Вы можете купить ветряные мельницы высотой до девяти футов с лопастями шириной шесть футов, хотя большинство из них больше размером в диапазоне 60 футов в высоту с диаметром лопастей 23 фута.) Одна из новых турбин, вызывающих ажиотаж в ветровом сообществе, — это Skystream 3.7, которую хвалят за ее размер (10-футовые лопасти), эффективность при низких скоростях ветра (они могут хорошо работать при средней годовой скорости ветра выше 12 миль в час) и относительно низкая цена (15000 долларов).
Ветровые ресурсы
Для успешной работы домашнего ветра средняя скорость ветра в вашем регионе должна составлять не менее девяти миль в час. Министерство энергетики составляет карту ветровых ресурсов США.Как показано на карте, места с наибольшими ветровыми ресурсами обычно находятся на Великих равнинах, вдоль горных вершин и на побережье. Инфографика: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США
Однако карта ветровых ресурсов показывает скорость ветра в высота 50 метров в воздухе — это более 160 футов или 16 этажей! А обобщения часто не работают — средняя скорость ветра будет сильно зависеть от конкретных условий на вашем участке. Вы можете использовать устройство, называемое анемометром, для измерения скорости ветра на заднем дворе с течением времени — вы даже можете сделать его самостоятельно из старого пластикового пасхального яйца, когда съедите все вкусности внутри.
Пространство для роста
А как насчет места? По данным компании Southwest Windpower, производящей ветряные мельницы, идеальное место для установки ветряной турбины — 20 футов над любым окружающим объектом в радиусе 250 футов. Министерство энергетики также рекомендует, чтобы башня располагалась по крайней мере на одном акре земли, что исключает возможность проживания большинства городских жителей.
Кроме того, многие местные законы запрещают строительство башен или высоких сооружений. После долгих лет обсуждения в городском совете жители города Ислип на Лонг-Айленде, Н.Y. недавно получил рекомендации по установке личных ветряных мельниц: они не могут превышать 45 футов в высоту, располагаться близко к границе участка или быть громче обычного автомобильного движения.
Покажите мне мощность
Однако решающим фактором должно быть то, сколько электроэнергии вы действительно можете произвести. Небольшой ветрогенератор, который можно поставить на заднем дворе, может иметь мощность около одного киловатта. Средняя годовая скорость ветра в девять миль в час может производить более 200 киловатт-часов электроэнергии в год, а средняя скорость ветра в 14 миль в час может производить более 600 киловатт-часов в год.Это звучит хорошо, пока вы не поймете, что средняя семья в Соединенных Штатах потребляет около 10 000 киловатт-часов в год. Даже в очень ветреном месте вам понадобится около 17 небольших ветряных турбин, чтобы привести в действие один дом!
Размер имеет значение
Чем больше лопасти и чем выше скорость ветра, тем большую электрическую мощность может генерировать ветровая турбина. Одна большая ветряная мельница мощностью пять мегаватт может производить 15 000 000 киловатт-часов в год, чего достаточно для обеспечения энергией 150 домов.Мы часто не понимаем, насколько велики эти ветряные электростанции, вероятно, потому, что мы часто видим их издалека — эта ветряная мельница мощностью пять мегаватт будет стоять почти на 400 футов в высоту или почти на 100 футов выше Статуи Свободы, плюс ее постамент, плюс его основание! Когда дело доходит до ветряных мельниц, безусловно, существует экономия на масштабе, когда непропорционально больше энергии вырабатывается за счет увеличения размера и скорости ветра. Другими словами, удвоение скорости ветра приводит к восьмикратному увеличению мощности ветрогенератора.
Эта экономия на масштабе также влияет на финансовые и энергетические затраты на производство небольших ветряных мельниц. Энергетическая отдача от небольших турбин невысока, что делает как стоимость энергии, так и стоимость производства турбины высокими. В 2008 году Carbon Trust в Соединенном Королевстве опубликовал исследование, показывающее, что из-за такой низкой выработки энергии небольшие турбины фактически являются чистыми источниками выбросов углерода.
Следовательно, для большинства людей установка небольшой ветряной мельницы на заднем дворе принесет столько же пользы для производства энергии, как установка солнечной панели в сарае.Тем не менее, это может иметь смысл для некоторых домовладельцев, особенно в сельской местности. К счастью, есть несколько компаний, специализирующихся на коммерческих ветряных мельницах. Вот несколько примеров компаний и спецификаций, которые различаются для небольших (10 киловатт или меньше) турбин.
Компания | Киловатт Рейтинг | Ротор Диаметр (фут) | Пуск скорость (миль / ч) | Турбина Стоимость | Минимальная Высота башни (фут) |
---|---|---|---|---|---|
Изобилие Возобновляемая энергия | 2.5 | 12 | 6 | 12 000 долл. США | 43 |
AeroStar | 10 | 22 | 8 | 40 | |
Aerovironment | 1 | 6 | 5 | 9 | |
Бергей | 10 | 22 | 7 | $ 23 000 | 60 |
Привод с новым приводом | 5 | 21 | 4 | 15 000 долл. США | 39 |
Юго-запад Ветровая электростанция | 2.4 | 10 | 8 | 15 000 долл. США | 33,5 |
Ventera | 10 | 26 | 6 | 12 000 долл. США | 35 |
Ветряная турбина Industries Corp. | 10 | 23 | 8 | 32 000 долл. США | 80 |
Хотя малый ветер, возможно, никогда не станет массовым явлением, он обладает огромным потенциалом как возобновляемый и экологически чистый источник энергии на местном и местном уровне.Фактически, Министерство энергетики призвало к 2030 году увеличить долю энергии ветра в электроснабжении страны до 20 процентов. В то время как энергия, вырабатываемая ветром, значительно увеличивается каждый год, в 2007 году ветер произвел только 0,8 процента электроэнергии страны. Препятствия на пути к достижению цели Министерства энергетики сейчас не технологические, а связаны с инфраструктурой: проблема передачи чистой энергии от постоянно свежих ветряных электростанций в дома людей, которые могут находиться за сотни миль от них. (В конце концов, люди не часто предпочитают жить в самых ветреных частях самых ветреных регионов страны.)
Для получения дополнительной информации в Интернете имеется множество ресурсов. «Малый ветер» — это поисковый запрос. Начнем с того, что Американская ассоциация ветроэнергетики — самопровозглашенный центр ветроэнергетики.
Рэйчел Адамс — кандидат биологических наук.
малые ветряные турбины для жилых помещений | NW Wind & Solar
Жилые малые ветряные системы
Какой большой размер турбины мне нужен?
При принятии решения о размере необходимой турбины играет роль несколько факторов.
- Вам необходимо знать, сколько энергии используется каждый месяц — в среднем ваше ежемесячное потребление киловатт из вашего счета за электроэнергию за 12-месячный период — приблизительное правило оценки — обычное домашнее хозяйство использует 10 000 кВтч в год, что потребует 5– Турбина мощностью 15 кВт
- Для вашего местоположения необходима средняя скорость ветра
- Высота, на которой будет работать турбина
- Планируете ли вы дополнить или заменить ваши текущие потребности в электроэнергии ветровыми?
Обычно турбина имеет диаметр от 12 до 25 футов, что дает примерно от 2 до 25 кВт.
Какое место лучше всего подходит для ветровой установки?
Опять же, при выборе подходящего места для установки турбины необходимо учитывать множество факторов.
- Годовая скорость ветра для вашей собственности
- Требуется преобладающее направление ветра
- Необходимо учитывать препятствия, такие как конструкции и деревья
- Турбина должна быть на 30 футов выше любого препятствия в пределах 300 футов
- Должно быть достаточно места для обслуживания турбины
- Если используются растяжки, должно быть достаточно места для их правильной установки
- Необходимо учитывать длину кабельной трассы, поскольку электричество теряется во время передачи между турбиной и домом
- Размещение ветряной турбины на холме или наветренном склоне повысит ее эффективность
Могу ли я установить ветряную турбину на своей территории?
Ограничения зонирования могут помешать вам установить ветряную турбину.Вам нужно будет выяснить, есть ли в вашем районе ограничения по высоте и каковы они. Само по себе зонирование не может удерживать вас от установки турбины, поскольку часто могут допускаться отклонения. В настоящее время в Вашингтоне действует ограничение на 35-футовое зонирование. Вызов местного строительного инспектора предоставит вам эту информацию, а также сообщит, нужно ли вам разрешение. Еще одним ограничением могут быть соседи, которые не хотят смотреть на турбину.
Сколько стоят ветряные системы?
По данным AWEA, ветряные системы для жилых домов стоят от 3000 до 5000 долларов за каждый киловатт генерирующей мощности.«Для системы от 3 до 10 кВт установка стоит в среднем от 15 000 до 50 000 долларов США.
Достаточно ли ветра на моем участке?
Карты ветровых ресурсов дают оценки скорости ветра по регионам. Компания NW Wind & Solar может предоставить вам эту информацию при проведении бесплатного осмотра объекта.
Стоит ли выбирать энергию ветра?
В то время как ветряные системы требуют значительных предварительных вложений, небольшие ветровые системы могут помочь вам сократить расходы на электроэнергию на 50-90%.Прежде чем принять решение о покупке ветряной системы, убедитесь, что ваш дом максимально энергоэффективен. Это не только увеличивает эффективность ветровой системы, но и способствует экономии ваших счетов за электроэнергию.
- Обеспечьте адекватную изоляцию и погодоустойчивость в вашем доме
- Отремонтируйте вашу текущую систему HVAC, чтобы получить максимальную эффективность от блока
- Заменить лампы накаливания на лампы с низким энергопотреблением на КЛЛ
- uy Приборы Energy Star®
- Обновить окна, чтобы уменьшить теплопотери зимой и приток тепла летом
NW Wind & Solar предоставляет бесплатный осмотр на месте, чтобы помочь вам решить, подходит ли энергия ветра для вашего дома и собственности.У нас также есть финансовые партнерские отношения, которые помогут вам профинансировать вашу ветровую систему. Мы квалифицированные, опытные специалисты по установке, которые имеют сертификаты и лицензии. NW Wind & Solar также обеспечивает гарантийный монтаж. Позвоните нам по телефону 866.376.5272 и начните экономить деньги на счетах за электроэнергию.
Заинтересованы в альтернативной энергии на Тихоокеанском Северо-Западе? Для большинства жилых и коммерческих потребителей фотоэлектрическая матрица обеспечивает максимальную гибкость и стабильное энергоснабжение.Чтобы узнать больше, посетите наши страницы, посвященные солнечной энергии.