Namestitev in vzdrževanje majhnega vetrnega električnega sistema

Proizvajalec vašega vetrnega sistema ali prodajalec, pri katerem ste ga kupili, bi vam moral biti sposoben pomagati pri namestitvi vašega majhnega vetrnega električnega sistema. Sistem lahko namestite sami – vendar si pred začetkom projekta zastavite naslednja vprašanja:

• Ali lahko vlijem pravilen cementni temelj?
• Ali imam dostop do dvigala ali načina za varno postavitev stolpa?
• Ali poznam razliko med ožičenjem z izmeničnim (AC) in enosmernim (DC) tokom?
• Ali vem dovolj o elektriki, da lahko varno ožičim svojo turbino?
• Ali vem, kako varno ravnati z baterijami in jih namestiti?

Če ste na katero od zgornjih vprašanj odgovorili z ne, se boste verjetno odločili, da vam sistem namesti sistemski integrator ali monter. Za pomoč se obrnite na proizvajalca ali pa se za seznam lokalnih monterjev sistemov obrnite na svoj državni energetski urad in lokalno komunalno podjetje. Za ponudnike storitev za vetrne energetske sisteme si lahko ogledate tudi rumene strani.

Verodostojen monter lahko nudi dodatne storitve, kot je dovoljenja. Preverite, ali je monter pooblaščen električar, in zahtevajte reference ter jih preverite. Morda boste želeli preveriti tudi pri uradu Better Business Bureau.

Z ustrezno namestitvijo in vzdrževanjem naj bi majhen vetrni električni sistem zdržal do 20 let ali več. Letno vzdrževanje lahko vključuje:

• Preverjanje in privijanje vijakov in električnih priključkov po potrebi
• Preverjanje strojev glede korozije in pravilne napetosti napenjalnih vrvi
• Preverjanje in zamenjava morebitnega obrabljenega traku na sprednjem robu turbinskih lopatic, če je to primerno
• Po potrebi zamenjajte lopatice turbine in/ali ležaje po 10 letih.

Če nimate strokovnega znanja za vzdrževanje sistema, vam lahko monter zagotovi program servisiranja in vzdrževanja.

Pri iskanju najboljše lokacije za vaš vetrni sistem vam lahko pomaga tudi proizvajalec ali prodajalec sistema. Nekaj ​​splošnih dejavnikov vključuje:

• Premisleki o vetrnih virih– Če živite na kompleksnem terenu, bodite previdni pri izbiri mesta namestitve. Če vetrno turbino postavite na primer na vrh hriba ali na vetrovno stran hriba, boste imeli večji dostop do prevladujočih vetrov kot v grapi ali na zavetrni (zavetni) strani hriba na isti posesti. Na isti posesti imate lahko različne vetrne vire. Poleg merjenja ali ugotavljanja letnih hitrosti vetra morate poznati tudi prevladujoče smeri vetra na vaši lokaciji. Poleg geoloških formacij morate upoštevati obstoječe ovire, kot so drevesa, hiše in lope. Načrtovati morate tudi prihodnje ovire, kot so nove stavbe ali drevesa, ki še niso dosegla polne višine. Vaša turbina mora biti postavljena v smeri vetra od stavb in dreves ter 9 metrov nad vsem, kar je v razdalji 90 metrov.
• Sistemski vidiki– Pustite dovolj prostora za dvigovanje in spuščanje stolpa zaradi vzdrževanja. Če je vaš stolp pritrjen z napeljavami, morate zagotoviti prostor za napeljavajoče žice. Ne glede na to, ali je sistem samostojen ali priključen na omrežje, morate upoštevati tudi dolžino žice med turbino in bremenom (hiša, baterije, vodne črpalke itd.). Zaradi upora žice se lahko izgubi precejšnja količina električne energije – daljša kot je žica, več električne energije se izgubi. Uporaba večje količine žice ali debelejše žice bo povečala tudi stroške namestitve. Izgube žice so večje, če imate enosmerni tok (DC) namesto izmeničnega toka (AC). Če imate dolgo žico, je priporočljivo, da enosmerni tok pretvorite v izmenični.

Majhne vetrne turbine, ki se uporabljajo v stanovanjskih objektih, imajo običajno od 400 vatov do 20 kilovatov, odvisno od količine električne energije, ki jo želite proizvesti.

Tipičen dom porabi približno 10.932 kilovatnih ur električne energije na leto (približno 911 kilovatnih ur na mesec). Glede na povprečno hitrost vetra na tem območju bi bila za znatno kritje tega povpraševanja potrebna vetrna turbina z močjo od 5 do 15 kilovatov. Vetrna turbina z močjo 1,5 kilovata bo zadostila potrebam doma, ki potrebuje 300 kilovatnih ur na mesec na lokaciji s povprečno letno hitrostjo vetra 14 milj na uro (6,26 metra na sekundo).

Da bi lažje določili velikost vetrne turbine, ki jo potrebujete, najprej določite energetski proračun. Ker je energetska učinkovitost običajno cenejša od proizvodnje energije, bo zmanjšanje porabe električne energije v vašem domu verjetno stroškovno učinkovitejše in bo zmanjšalo velikost vetrne turbine, ki jo potrebujete.

Višina stolpa vetrne turbine vpliva tudi na to, koliko električne energije bo turbina proizvedla. Proizvajalec vam mora pomagati določiti potrebno višino stolpa.

Ocena letne proizvodnje energije vetrne turbine (v kilovatnih urah na leto) je najboljši način za ugotovitev, ali bosta vetrna turbina in stolp proizvedla dovolj električne energije za vaše potrebe.

Proizvajalec vetrnih turbin vam lahko pomaga oceniti pričakovano proizvodnjo energije. Proizvajalec bo uporabil izračun, ki temelji na teh dejavnikih:

• Posebna krivulja moči vetrne turbine
• Povprečna letna hitrost vetra na vaši lokaciji
• Višina stolpa, ki ga nameravate uporabiti
• Frekvenčna porazdelitev vetra – ocena števila ur, ko bo veter pihal z določeno hitrostjo v povprečnem letu.

Proizvajalec bi moral ta izračun prilagoditi tudi nadmorski višini vašega spletnega mesta.

Za predhodno oceno delovanja določene vetrne turbine lahko uporabite naslednjo formulo:

AEO = 0,01328 D²V³

Kje:

• AEO = Letna proizvodnja energije (kilovatnih ur/leto)
• D = Premer rotorja, v čevljih
• V = Povprečna letna hitrost vetra, milje na uro (mph), na vaši lokaciji

Opomba: razlika med močjo in energijo je v tem, da je moč (kilovat) hitrost porabe električne energije, energija (kilovatne ure) pa porabljena količina.

Majhne vetrne elektrarne je mogoče priključiti na sistem za distribucijo električne energije. Temu pravimo omrežno priključeni sistemi. Vetrna turbina, priključena na omrežje, lahko zmanjša porabo električne energije, ki jo dobavlja komunalno podjetje za razsvetljavo, naprave in električno ogrevanje. Če turbina ne more zagotoviti potrebne količine energije, komunalno podjetje nadomesti razliko. Ko vetrni sistem proizvede več električne energije, kot jo vaše gospodinjstvo potrebuje, se presežek pošlje ali proda komunalnemu podjetju.

S to vrsto omrežne povezave bo vaša vetrna turbina delovala le, ko bo na voljo električno omrežje. Med izpadi električne energije se mora vetrna turbina zaradi varnostnih razlogov izklopiti.

Sistemi, povezani z omrežjem, so lahko praktični, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

• Živite na območju s povprečno letno hitrostjo vetra vsaj 10 milj na uro (4,5 metra na sekundo).
• Elektrika, ki jo dobavljajo komunalna podjetja, je na vašem območju draga (približno 10–15 centov na kilovatno uro).
• Zahteve komunalnega podjetja za priključitev vašega sistema na omrežje niso pretirano drage.

Obstajajo dobre spodbude za prodajo presežne električne energije ali za nakup vetrnih turbin. Zvezni predpisi (natančneje Zakon o regulativni politiki javnih služb iz leta 1978 ali PURPA) od komunalnih podjetij zahtevajo, da se priključijo na majhne sisteme vetrne energije in od njih kupijo energijo. Vendar pa se morate pred priključitvijo na distribucijske vode obrniti na svoje komunalno podjetje, da odpravite morebitne pomisleke glede kakovosti in varnosti električne energije.

Vaš dobavitelj električne energije vam lahko zagotovi seznam zahtev za priključitev vašega sistema na omrežje. Za več informacij glejteomrežno priključeni domači energetski sistemi.

Vetrno energijo je mogoče uporabljati v sistemih, ki niso priključeni na omrežje, imenovanih tudi samostojni sistemi, ki niso priključeni na električni distribucijski sistem ali omrežje. V teh aplikacijah se lahko majhni vetrni električni sistemi uporabljajo v kombinaciji z drugimi komponentami – vključno zmajhen sončni električni sistem– za ustvarjanje hibridnih elektroenergetskih sistemov. Hibridni elektroenergetski sistemi lahko zagotovijo zanesljivo napajanje izven omrežja za domove, kmetije ali celo celotne skupnosti (na primer projekt sonaseljavanja), ki so daleč od najbližjih komunalnih vodov.

Hibridni električni sistem brez povezave z omrežjem je lahko praktičen za vas, če spodnje točke opisujejo vašo situacijo:

• Živite na območju s povprečno letno hitrostjo vetra najmanj 9 milj na uro (4,0 metra na sekundo).
• Priključek na omrežje ni na voljo ali pa ga je mogoče vzpostaviti le z drago razširitvijo. Stroški napeljave daljnovoda do oddaljene lokacije za povezavo z komunalnim omrežjem so lahko previsoki in se gibljejo od 15.000 do več kot 50.000 dolarjev na miljo, odvisno od terena.
• Želite doseči energetsko neodvisnost od dobavitelja električne energije.
• Želite proizvajati čisto energijo.

Za več informacij glejte delovanje sistema brez povezave z omrežjem.