Instaliranje i održavanje malog vjetroelektrane

Proizvođač vašeg vjetroelektrane ili prodavač od kojeg ste je kupili trebao bi vam moći pomoći u instalaciji vašeg malog vjetroelektrane. Sistem možete instalirati sami - ali prije nego što započnete projekat, postavite sebi sljedeća pitanja:

• Mogu li izliti odgovarajući cementni temelj?
• Imam li pristup liftu ili načinu za sigurno postavljanje tornja?
• Znam li razliku između ožičenja naizmjenične struje (AC) i jednosmjerne struje (DC)?
• Da li znam dovoljno o elektricitetu da bih bezbedno ožičio/la svoju turbinu?
• Znam li kako sigurno rukovati baterijama i instalirati ih?

Ako ste na bilo koje od gore navedenih pitanja odgovorili negativno, vjerovatno biste trebali odabrati da vam sistem instalira sistem integrator ili instalater. Za pomoć se obratite proizvođaču ili se obratite svom državnom uredu za energetiku i lokalnom komunalnom preduzeću za listu lokalnih instalatera sistema. Također možete provjeriti žute stranice za pružatelje usluga za sisteme energije vjetra.

Pouzdan instalater može pružiti dodatne usluge kao što je izdavanje dozvola. Saznajte da li je instalater licencirani električar i zatražite reference i provjerite ih. Možda biste trebali provjeriti i kod Better Business Bureau-a.

Uz pravilnu instalaciju i održavanje, mali sistem vjetroelektrana trebao bi trajati do 20 godina ili duže. Godišnje održavanje može uključivati:

• Provjera i zatezanje vijaka i električnih spojeva po potrebi
• Provjera mašina na koroziju i pravilnu zategnutost zateznih žica
• Provjera i zamjena istrošene trake na prednjoj ivici lopatica turbine, ako je potrebno
• Zamjena lopatica turbine i/ili ležajeva nakon 10 godina ako je potrebno.

Ako nemate stručnost za održavanje sistema, vaš instalater može pružiti program servisiranja i održavanja.

Vaš proizvođač ili prodavač sistema vam također može pomoći u pronalaženju najbolje lokacije za vaš vjetroelektrane. Neka opšta razmatranja uključuju:

• Razmatranja o resursima vjetra– Ako živite na složenom terenu, vodite računa o odabiru mjesta za instalaciju. Ako postavite svoju vjetroturbinu na vrh ili na vjetrovitu stranu brda, na primjer, imat ćete veći pristup prevladavajućim vjetrovima nego u jaruzi ili na zavjetrinskoj (zaklonjenoj) strani brda na istom posjedu. Možete imati različite resurse vjetra unutar istog posjeda. Pored mjerenja ili saznavanja o godišnjim brzinama vjetra, potrebno je znati i o prevladavajućim smjerovima vjetra na vašoj lokaciji. Pored geoloških formacija, potrebno je uzeti u obzir postojeće prepreke, kao što su drveće, kuće i šupe. Također morate planirati buduće prepreke, kao što su nove zgrade ili drveće koje nije dostiglo svoju punu visinu. Vaša turbina mora biti postavljena uz vjetar od bilo kojih zgrada i drveća, i mora biti 9 metara iznad bilo čega unutar 90 metara.
• Sistemska razmatranja– Obavezno ostavite dovoljno prostora za podizanje i spuštanje tornja radi održavanja. Ako vaš toranj ima zatezne žice, morate ostaviti prostora za zatezne žice. Bez obzira da li je sistem samostalan ili priključen na mrežu, također ćete morati uzeti u obzir dužinu žice između turbine i opterećenja (kuća, baterije, vodene pumpe itd.). Značajna količina električne energije može se izgubiti kao rezultat otpora žice – što je žica duža, to se više električne energije gubi. Korištenje većeg broja žica ili većeg presjeka također će povećati troškove instalacije. Gubici na žici su veći kada imate jednosmjernu struju (DC) umjesto naizmjenične struje (AC). Ako imate dugu žicu, preporučljivo je invertirati jednosmjernu u izmjeničnu struju.

Male vjetroturbine koje se koriste u stambenim objektima obično imaju snagu od 400 vati do 20 kilovata, ovisno o količini električne energije koju želite generirati.

Tipična kuća troši približno 10.932 kilovat-sati električne energije godišnje (oko 911 kilovat-sati mjesečno). U zavisnosti od prosječne brzine vjetra u tom području, vjetroturbina snage od 5 do 15 kilovata bila bi potrebna da bi značajno doprinijela ovoj potražnji. Vjetroturbina od 1,5 kilovata zadovoljit će potrebe kuće kojoj je potrebno 300 kilovat-sati mjesečno na lokaciji sa prosječnom godišnjom brzinom vjetra od 14 milja na sat (6,26 metara u sekundi).

Da biste lakše odredili veličinu turbine koja vam je potrebna, prvo odredite energetski budžet. Budući da je energetska efikasnost obično jeftinija od proizvodnje energije, smanjenje potrošnje električne energije u vašem domu vjerovatno će biti isplativije i smanjit će veličinu vjetroturbine koja vam je potrebna.

Visina tornja vjetroturbine također utječe na količinu električne energije koju će turbina generirati. Proizvođač bi vam trebao pomoći u određivanju visine tornja koja vam je potrebna.

Procjena godišnje proizvodnje energije vjetroturbine (u kilovat-satima godišnje) je najbolji način da se utvrdi da li će ona i toranj proizvesti dovoljno električne energije da zadovolje vaše potrebe.

Proizvođač vjetroturbina može vam pomoći da procijenite proizvodnju energije koju možete očekivati. Proizvođač će koristiti proračun zasnovan na ovim faktorima:

• Posebna krivulja snage vjetroturbine
• Prosječna godišnja brzina vjetra na vašoj lokaciji
• Visina tornja koji planirate koristiti
• Distribucija frekvencije vjetra – procjena broja sati koliko će vjetar puhati svakom brzinom tokom prosječne godine.

Proizvođač bi također trebao prilagoditi ovaj izračun nadmorskoj visini vaše lokacije.

Da biste dobili preliminarnu procjenu performansi određene vjetroturbine, možete koristiti sljedeću formulu:

AEO = 0,01328 D²V³

Gdje:

• AEO = Godišnja proizvodnja energije (kilovat-sati/godina)
• D = Prečnik rotora, stopa
• V = Prosječna godišnja brzina vjetra, milje na sat (mph), na vašoj lokaciji

Napomena: razlika između snage i energije je u tome što snaga (kilovati) predstavlja brzinu kojom se troši električna energija, dok je energija (kilovat-sati) potrošena količina.

Mali sistemi za energiju vjetra mogu se priključiti na sistem distribucije električne energije. To se naziva sistemima povezanim na mrežu. Vjetroturbina povezana na mrežu može smanjiti vašu potrošnju električne energije koju isporučuje komunalno preduzeće za rasvjetu, uređaje i električno grijanje. Ako turbina ne može isporučiti količinu energije koja vam je potrebna, komunalno preduzeće nadoknađuje razliku. Kada sistem vjetra proizvede više električne energije nego što je vašem domaćinstvu potrebno, višak se šalje ili prodaje komunalnom preduzeću.

S ovom vrstom mrežne veze, vaša vjetroturbina će raditi samo kada je dostupna elektroenergetska mreža. Tokom nestanka struje, vjetroturbina se mora isključiti iz sigurnosnih razloga.

Sistemi povezani na mrežu mogu biti praktični ako su ispunjeni sljedeći uslovi:

• Živite u području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 10 milja na sat (4,5 metara u sekundi).
• Električna energija koju isporučuje komunalna kompanija je skupa u vašem području (oko 10-15 centi po kilovat-satu).
• Zahtjevi komunalnog preduzeća za povezivanje vašeg sistema na mrežu nisu pretjerano skupi.

Postoje dobri podsticaji za prodaju viška električne energije ili za kupovinu vjetroturbina. Federalni propisi (posebno Zakon o regulatornoj politici javnih komunalnih preduzeća iz 1978. godine, ili PURPA) zahtijevaju od komunalnih preduzeća da se povežu i kupe energiju od malih sistema energije vjetra. Međutim, trebali biste kontaktirati svoje komunalno preduzeće prije povezivanja na njegove distributivne vodove kako biste riješili sve probleme u vezi s kvalitetom i sigurnošću električne energije.

Vaš dobavljač električne energije vam može dati listu zahtjeva za povezivanje vašeg sistema na mrežu. Za više informacija pogledajtekućni energetski sistemi povezani na mrežu.

Energija vjetra može se koristiti u sistemima van mreže, koji se nazivaju i samostalnim sistemima, a nisu povezani na elektroenergetski distributivni sistem ili mrežu. U ovim primjenama, mali sistemi vjetroelektrana mogu se koristiti u kombinaciji s drugim komponentama - uključujućimali solarni električni sistem– za stvaranje hibridnih energetskih sistema. Hibridni energetski sistemi mogu obezbijediti pouzdano napajanje van mreže za domove, farme ili čak čitave zajednice (na primjer, projekat zajedničkog stanovanja) koje su daleko od najbližih komunalnih vodova.

Hibridni električni sistem koji nije povezan s mrežom može biti praktičan za vas ako sljedeće stavke opisuju vašu situaciju:

• Živite u području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 9 milja na sat (4,0 metra u sekundi).
• Priključak na mrežu nije dostupan ili se može ostvariti samo putem skupog proširenja. Troškovi postavljanja dalekovoda do udaljene lokacije radi povezivanja s komunalnom mrežom mogu biti previsoki, u rasponu od 15.000 do više od 50.000 dolara po milji, ovisno o terenu.
• Želite postići energetsku nezavisnost od komunalnih preduzeća.
• Želite generirati čistu energiju.

Za više informacija pogledajte rad sistema van mreže.