רוח היא אחד משאבי הטבע בר קיימא ביותר של כדור הארץ בכל הנוגע לייצור חשמל. כל מה שאתה צריך לעשות כדי לרתום את זה הוא לבנות טורבינת כוח הרוח הממיר את תנועת האוויר לאנרגיה קינטית.
לכידת הרוח בקנה מידה גדול, עם זאת, דורש חוות רוח - אוסף של טורבינות רוח תוכנן במיוחד ממוקם על פני נוף או האוקיינוס, שבו הרוחות יציבים וחזקים.
טורבינות רוח יש להבים מרובים, אשר מוגדרים גבוה על המגדלים, כי מסתחרר ברוח ואת כוח הקציר.
מומחים בתעשייה אומרים כי ארצות הברית יש מספיק משאבי הרוח ביעילות להכפיל את הרוח הנוכחי שלה קיבולת הדור, וכי עושה זאת מגיע עם שורה של יתרונות סביבתיים. באמריקה לבדה, כוח הרוח מונע שחרור של כ -62 מיליון טונות של גזי חממה ושומר 20 מיליארד גלונים של מים בשנה.
המכשולים הפוטנציאליים לבניית חוות רוח כוללים מחלוקת ציבורית על מיקום טורבינות הרוח, מתן היתרים, חששות מימון, ונושאים טכניים, כגון הצורך בתשתית להעברת הכוח לרשת החשמל המשרתת לקוחות. עם זאת, אם אתה רוצה לבנות משלך רוח הרוח, זה ממש לא קשה מדי לעשות.
תחילת העבודה: תכנון החווה הרוח שלך
בניית חוות רוח היא פרויקט גדול הדורש צוותים של מומחים לטפל בהיבטים רבים של הפרויקט, החל בתפיסה ועד לתכנון.
מתוך בחירת המיקום הנכון והערכת הסיכון לבעלי חיים כדי לרכוש את האישורים המתאימים וליישם ולבדוק את הטורבינות עצמן, הרבה תכנון הולך מאחורי הבניין סוג מיוחד של גנרטור אנרגיה.
ראשית, הקפד לבחור מיקום שיש בו מספיק משאבי רוח.
האתרים הטובים ביותר עבור חוות רוח מסחריות יש מהירויות הרוח של 13 קמ"ש (6 מטר / שנייה) או יותר, על פי האגודה האמריקאית לאנרגיית רוח. יותר מדי רוח יכול למעשה זן ציוד ולהפוך את הפרויקט יקר יותר.
מפות מהירות מהירות מיוחדות יכולות לסייע לך לזהות אזור עם משאבי רוח מתאימים. לדוגמה, מחלקת האנרגיה של ארה"ב מציעה מפת רוח שימושית, אך ניתן גם להשתמש בכלי הנקרא anemometer למדידת אנרגיית הרוח באתר מסוים. מדינות מסוימות אפילו מציעים תוכניות הלוואה מד לחץ. המהנדס שלך יכול להשתמש בשירותים ותוכנות מיוחדים, כגון WindNavigator ו- GHWindFarmer, כדי לנתח את הטופוגרפיה, תנאי מזג האוויר ואווירודינמיקה על מנת למטב את המיקום.
יתר על כן, תצטרך לשקול חששות מיוחדים של מיקום היעד, כגון גישה לכביש, השפעות רעש פוטנציאל, צללים מהבהבים מן הלהבים, ונושאים תרבותיים.
הערכת סיכונים, עלויות משק הבית ומימון
להבי ספינינג על טורבינות רוח יכול להרוג ציפורים בסכנת הכחדה, עטלפים, raptors, ועופות מים, ולכן עדיף להציב טורבינות הרחק מסדרונות חיות בר עסוק נתיבים נודדים שנתיים. ועדת הדגים והטבע של שירות הטורבינות הרוחניות של ועדת הדגים האמריקאית ממליצה על גישה משולבת הכוללת הערכה ראשונית, אפיון אתרים ומחקרי שדה כדי לנבא ולהעריך את המינים ואת בתי הגידול שנפגעו על ידי חוות הרוח.
כמפתח האתר, יהיה עליך לעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם הרשות הממשלתית המתאימה (או המתיר רשות) כדי לצמצם ולהקטין מקרי מוות של בעלי חיים כתוצאה מחוות הרוח; במקרים מסוימים, ייתכן שיהיה מותר לבנות את חוות הרוח אם תשנה את פעולתו כדי להיות יותר ידידותית לחיות בר. לדוגמה, אתה יכול להיות נדרש להפסיק זמנית טורבינות במהלך עונת ההגירה ובמהלך תקופות של רוח נמוכה, כאשר העטלפים הם הפעילים ביותר התשואה כוח מינימלי.
תחשוב על כמה אנרגיה אתה רוצה לייצר - או כמה האתר יכול לייצר - וכמה כסף אתה יכול להוציא. רכישת טורבינות רוח לבד יכול להגדיר לך בחזרה ממוצע של 1.37 מיליון דולר לכל מגה וואט של קיבולת.
בדרך כלל, זה זול יותר עבור שירותים לפתח מתקני כוח הרוח מאשר למשקיעים פרטיים, כי השירותים יכולים לנצל לתוך מבנים מימון נוחים להפחית עלויות בכ -30 אחוזים, או על 1.4 סנט לקילוואט שעה, על פי דו"ח ממומן על ידי ארה"ב משרד האנרגיה.
תוכניות גירוי הממשלה גם להקל על פיתוח חוות רוח. זיכוי מס הייצור (PTC) מספק כעת זיכוי מס של 2.3 סנט לקילוואט במהלך העשור הראשון של המבצע. אם אתה מתחיל בנייה על מתקן האנרגיה המתחדשת שלך לפני 2020, אתה יכול לעשות בחירות בלתי חוזרות לתבוע אשראי מס אשראי (ITC).
כדי לתכנן את העלות הממוצעת של מימון פרויקט הרוח שלך, תקע את הפרטים הספציפיים שלך לתוך כלים אינטראקטיביים BITES (מבנים, תעשיה, תחבורה וחשמל תרחישים) המסופקים על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת. ייתכן שתרצה גם לעיין במסד הנתונים של המדינה ותמריצים פדרליים לאנרגיה מתחדשת.
להבטיח החווה שלך לעמוד בדרישות החוק
יצרני החשמל נשלטים על ידי חוקים פדרליים כגון חוק המדיניות הציבורית לתקנות הציבור משנת 1978 (PURPA), חוק מדיניות האנרגיה של 2005 (EPACT 2005), ואת חוק העצמאות והאנרגיה של 2007 (EISA 2007). בנוסף, מדינות בודדות יש פרשנויות שונות של איך החוקים הפדרליים האלה חלים, ויש להם מנדטים שונים כדי לקדם את האנרגיה המתחדשת באמצעות חקיקה מתחדשת תקנים (RPS) חקיקה.
עורך דין או יועץ המתמחה בפיתוח אנרגיה מתחדשת יכול לעזור לך לנווט את החוקים המסדירים את הפרויקט המוצע. אתה גם צריך בנייה שונים היתרי איכות הסביבה מסוכנויות ממשלתיות.
אם חוות הרוח שלך יושבים על רכוש ממשלתי או יש שותף סוכנות פדרלית, המתיר יכול להיות מותנה על תהליך רשמי הערכת ההשפעה הסביבתית. לדוגמה, חוות רוח על רכוש המנוהלים על ידי הלשכה האמריקאית של ניהול קרקעות נשלטות על ידי הנחיות מסוימות שנועדו להגן על מינים מוגנים פדרלית ומשאבים טבעיים אחרים.
זיהוי ציוד וחוות רוח עיצוב
טורבינות רוח מודרניות הן חלקות וגדולות יותר מטחנות רוח ישנות, עם להבי ענק ומגדלים גבוהים כמו בניינים גבוהים. המיקום המדויק של טורבינות אלה על חוות רוח משפיע על ייצור האנרגיה הכוללת שלה.
ככלל, ככל טורבינת הרוח, גדל קיבולת הדור שלה. טורבינת הרוח הנפוצה ביותר יש דירוג קיבולת של 1.5 מגה וואט יכול כוח 500 בתים, אבל דגמים חדשים יותר לרוץ אפילו גדול יותר. אתר האינטרנט של ג 'נרל אלקטריק מפרט הגדלים עד 3.4 מגה וואט עבור שימוש יבשתי עד 6 מגה וואט עבור offshore. יצרני טורבינות רוח אחרים מובילים כוללים Vestas, Goldwind, Enercon, סימנס, Sulzon, Gamesa, הברית כוח, מינג יאנג, ו Nordex.
טורבינות רוח גדולות וכבדות דורשות יסודות גדולים יותר ועלויות יותר להתקנה. טורבינות רוח Offshore חייב להיות מתוכנן עבור תנאי האוקיינוס. טורבינות רוח לעתים רחוקות לפעול במלוא יכולתו מאז דור האנרגיה שלהם תלוי מזג האוויר.
בנוסף לטורבינות רוח, חוות רוח דורשת מערכת איסוף חשמל, שנאים, רשת תקשורת ותחנות משנה. בנוסף, מערכת בקרה ופיקוח על נתונים (SCADA) משמשת למעקב אחר הביצועים. מהנדס יכול להמליץ על ציוד מתאים ומיקום טורבינות על בסיס האתר שלך, כספים, ומטרות אנרגיה.
קיבולת שידור מאובטחת
אם אתה מתכנן מסחר בקנה מידה רוח החווה, אתה צריך דרך לספק אנרגיה ללקוחות הסיטונאי או הקמעונאי. בדרך כלל זה דורש קווי תמסורת המקשר את הפלט של חוות הרוח שלך לרשת החשמל חשמל ברשת האנרגיה באזור שלך. חוות רוח מסחריות הממוקמות במקומות מרוחקים יכולות למצוא אתגר לאבטחת יכולת השידור וקישוריות עם הרשת.
לחלופין, חוות רוח קטנות יותר יכול לשמש כמקור ייעודי של חשמל עבור הקהילה או העסק. במקרים אלה, חוות הרוח אינה דורשת קישור לרשת החשמל הרגילה. עם זאת, כדי למכור את כוח עודף, אתה עדיין צריך דרך לספק את הכוח כי החשמל.
בדוק עם המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL), אשר עובד עם מפתחי הרוח כדי להבטיח קיבולת שידור interconnectivity. כלי השירות של אינטגרציה רוחית מספקת גם משאבים לחיבור חוות רוח למערכת החשמל.
התקן, בדוק והפעל את הציוד
בניית חוות רוח ניתן להשלים תוך מספר חודשים. עם זאת, ייתכן שתצטרך קודם כל לבנות כבישים לתוך האתר לצורך גרירת טורבינות רוח וציוד אחר.
עבור כל טורבינת רוח, תצטרך לחפור חור ולמלא אותו בבטון מזוין לשמש בסיס מייצב; תהליך זה הוא תובעני יותר בתנאי סלעי או חוות רוח ימיות. לאחר יסוד מוכן, אם כי, תצטרך להקים את הטורבינות עם מנופים מיוחדים.
לאחר מכן, תוכל לשים את החיווט ואת מערכות חשמל במקום ולהפעיל בדיקות כדי להבטיח כי כל האלמנטים פועלים כראוי. זה לוקח בדרך כלל שישה חודשים לפני כי הם מגוהצים החוצה ואת חוות הרוח משיגה כושר ייצור מסחרי מלא.
כל טורבינת רוח צריכה בערך תחזוקה שגרתית של שבוע בשנה. האגודה האמריקנית לאנרגיית רוח אומרת שזה לוקח טכנאי רוח אחד לשירות כל 10 מגה וואט של כושר הייצור מותקן.