Kuinka rakentaa tuulivoima

Tuuli on yksi maapallon kestävimmistä luonnonvaroista sähkövoiman tuottamiseksi - kaikki, mitä sinun tarvitsee hyödyntää, on rakentaa tuuliturbiini, joka muuntaa ilman liikkeen kineettinen energia.

Tuulen ottaminen suuressa mittakaavassa vaatii kuitenkin tuulipuiston, kokoelman erityisesti suunniteltuja tuuliturbiineja, jotka sijaitsevat maiseman tai valtamerien yli, joissa tuulet ovat tasaiset ja vahvat; tuuliturbiineilla on useita terät, jotka asetetaan korkealle torneihin, jotka pyörivät tuulessa ja sadon teholla.

Teollisuusasiantuntijat sanovat, että Yhdysvalloilla on tarpeeksi tuulivoimavaroja nykyisen tuulivoimakapasiteetin tehokkaaseen kaksinkertaistamiseen. Pelkästään Amerikassa tuulivoima estää noin 62 miljoonan tonnin kasvihuonekaasujen vapautumisen ja 20 miljardin litran vettä vuosittain.

Tuulivoimaloiden rakentamisen mahdollisia esteitä ovat julkiset kiistat tuuliturbiinien sijoittamisen suhteen, haasteet, rahoitusta koskevat huolenaiheet ja tekniset kysymykset, kuten infrastruktuurin tarve sähkövirran siirtämiseen sähköverkkoon joka palvelee asiakkaita, mutta jos haluat rakentaa oman tuulipuiston, se ei todellakaan ole kovin vaikeaa tehdä.

Aloittaminen: Tuulipuiston suunnittelu

Tuulipuiston rakentaminen on suuri projekti, joka edellyttää, että asiantuntijaryhmät käsittelevät projektin monipuolisia piirteitä suunnittelusta suunnittelusta toteutukseen. Kun valitaan oikea paikka ja arvioidaan villieläinten riski asianmukaisten lupien hankkimiseksi ja turbiinien itsensä suorittamiseksi ja testaamiseksi, on olemassa paljon suunnitelmia tämän erityisen energiantuottajan rakentamisen taustalla.

Varmista ensin, että valitaan paikka, jolla on tarpeeksi tuulivoimaa; kaupallisten tuulipuistojen parhaimmat paikat ovat tuulen nopeudella 13 kilometriä tunnissa (6 metriä / sekunnissa) tai enemmän, amerikkalaisen tuulivoimatehdasliiton mukaan, ja liiallinen tuuli voi itse asiassa kantaa laitteita ja tehdä projektista kalliimman.

Erityiset tuulen nopeuskartat auttavat tunnistamaan alueen, jossa on sopivia tuulivoimia. Esimerkiksi U.S. Department of Energy tarjoaa kätevän tuulikartan, mutta voit käyttää myös työkalua, jota kutsutaan anemometriksi tuulenergian mittaamiseksi tietyllä alueella, ja jotkut valtiot tarjoavat jopa anemometriluottoohjelmia. Insinööri voi käyttää erikoistuneita palveluita ja ohjelmistoja, kuten windNavigator® ja GHWindFarmer, analysoimaan topografiaa, sääolosuhteita ja aerodynamiikkaa sijainnin optimoimiseksi.

Lisäksi sinun on harkittava kohdepisteen erityisiä huolenaiheita, kuten tienpääsyä, mahdollisia meluhaittoja, varjojen varjoa teristä ja kulttuurikysymyksiä.

arvioida riskejä, Farm kustannukset ja rahoitus

Spinning terät tuulivoimaloissa voi tappaa uhanalaisten lintujen, lepakoiden, petolinnut, ja vesilinnut, joten on parasta sijoittaa turbiinit päässä vilkkaasta ekologiset käytävät ja vuotuinen muuttavien polkuja. U.S. Fish and Wildlife Servicein tuuliturbiinihallintojen neuvoa-antava komitea suosittelee käyttämään tiettyyn lähestymistapaan perustuvaa lähestymistapaa, johon sisältyy alustava arviointi, paikkamerkintä ja kenttätutkimukset tuulipuiston vahingoittamien lajien ja elinympäristöjen ennustamiseksi ja arvioimiseksi.

Sivustojen kehittäjänä sinun on tehtävä läheistä yhteistyötä asianmukaisen valtion viraston (tai lupaviranomaisen) kanssa vähentääkseen ja lieventääkseen tuulipuiston aiheuttamia eläinten kuolemia. joissakin tapauksissa saatat haluta rakentaa tuulipuistoa, jos muutat sen toimintaa, jotta se olisi luontoystävällisempi - esimerkiksi voit joutua väliaikaisesti lopettamaan turbiinit siirtokauden aikana ja vähäisen tuulen aikana, kun lepakot ovat eniten aktiivinen ja sähköntuotto on vähäinen.

Ajattele kuinka paljon energiaa haluat tuottaa - tai kuinka paljon sivusto voi tuottaa - ja kuinka paljon rahaa voit käyttää. Yksittäisten tuuliturbiinien ostaminen voi asettaa sinut takaisin keskimäärin 1 dollariin. 37 miljoonaa kapeata megawattia.

Yleensä on edullisempaa käyttää tuulivoimaloita, kuin yksityisten sijoittajien, koska apuohjelmat voivat hyödyntää edullisia rahoitusrakenteita, jotka vähentävät kustannuksia noin 30 prosenttia eli noin 1 senttiä kilowattituntia kohti. raportti, jonka rahoitti Yhdysvaltain energiaministeriö.

Valtion elvytysohjelmat helpottavat myös tuulipuiston kehittämistä. Tuotantovero (PTC) tarjoaa nyt 2. 3 ¢ / kilowattitunnin verohyvityksen ensimmäisen vuosikymmenen aikana. Jos aloitat rakentamisen uusiutuvan energian tuotantolaitoksellasi ennen vuotta 2020, voit tehdä peruuttamattomia vaaleja investointiveron hyvittämiseksi (ITC).

Tuuliprojektin rahoituskustannusten arvioimiseksi liitä tietyt yksityiskohdat kansallisen uusiutuvan energian laboratoriossa toimiviin vuorovaikutteisiin BITES-työkaluihin (rakennukset, teollisuus, liikenne ja sähkökäyttöiset skenaariot). Voit myös haluta selata tietokantaa valtion ja liittovaltion kannustimista uusiutuvista energialähteistä.

Varmista, että maatilisi täyttää lakisääteiset vaatimukset

Sähköntuottajia säännellään liittovaltion lakien, kuten vuoden 1978 julkisen sektorin sääntelypolitiikan lain (PURPA), vuoden 2005 energiapoliittisen säädöksen (EPACT 2005) ja energian riippumattomuuden ja turvallisuuden Laki vuodelta 2007 (EISA 2007); Lisäksi yksittäisissä valtioissa on erilaisia ​​tulkintoja liittovaltion lakien soveltamisesta, ja niillä on eri toimeksiantoja uusiutuvien energialähteiden edistämiseksi uusittavissa olevien standardien (RPS) avulla.

Uusiutuvan energian kehittämiseen erikoistunut asianajaja tai konsultti voi auttaa sinua ohjaamaan ehdotetun hankkeen lakia. Tarvitset myös erilaisia ​​rakennus- ja ympäristölupia valtion virastoilta.

Jos tuulipuisto istuu valtion omaisuudelle tai sillä on liittovaltion edustaja, salliminen voi olla riippuvainen muodollisesta ympäristövaikutusten arvioinnista.Esimerkiksi Uuden Bureau of Land Managementin hallinnoimille kiinteistöille sijoitetuista tuulivoimaloista säädetään tietyillä suuntaviivoilla, joiden tarkoituksena on suojella federalistisesti suojeltuja lajeja ja muita luonnonvaroja.

Laitteiden tunnistaminen ja tuulipuiston suunnittelu

Nykyaikaiset tuuliturbiinit ovat tyylikkäimpiä ja isompia kuin vanhanaikaiset tuulimyllyt, ja valtavat terät ja tornit ovat yhtä korkeita kuin korkeat rakennukset. Näiden turbiinien tarkka sijoittaminen tuulipuistoon vaikuttaa sen yleiseen energiantuotantoon.

Yleensä, mitä suurempi tuuliturbiini, sitä suurempi sen tuotantokapasiteetti. Yleisimmin asennetulla tuuliturbiinilla on kapasiteettiluokitus 1,5 megawattia, ja siinä voi olla jopa 500 asuntoa, mutta uudemmat mallit ovat vielä suuremmat. General Electricin verkkosivuilla on koot jopa 3. 4 megawattia maalla ja jopa 6 megawattia offshore-alueella. Muita johtavia tuuliturbiinivalmistajia ovat Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang ja Nordex.

Suuri ja raskas tuuliturbiini vaatii isompia säätiöitä ja maksaa enemmän asennettavaksi. Offshore-tuuliturbiinit on suunniteltava valtameren olosuhteisiin. Muista, että tuuliturbiinit harvoin toimivat täydessä kapasiteetissa, koska niiden energiantuotanto on sään kannalta riippuvainen.

Tuulivoimaloiden lisäksi tuulipuisto vaatii sähkötehon keräysjärjestelmää, muuntajia, tietoliikenneverkkoa ja sähköasemia ja SCADA (valvonta- ja tiedonhankinta-tietojärjestelmä) käytetään suorituskyvyn seuraamiseen. Insinööri suosittelee sopivia laitteita ja turbiinien sijoittamista sivustosi, rahoituksen ja energian tavoitteiden mukaan.

Suojattu lähetyskapasiteetti

Jos suunnittelet kaupallista tuulipuistoa, tarvitset keinon toimittaa energiaa tukku- tai vähittäisasiakkaille. Tyypillisesti tämä edellyttää voimajohtoja, jotka yhdistävät tuulipuiston tuoton sähköenergiansiirtoverkkoon tai energiaverkkoon, omalla alueellasi. Etäpaikoissa sijaitsevat kaupalliset tuulipuistot saattavat haasteena siirtää kapasiteettia ja yhteenliitettävyyttä verkkoon.

Vaihtoehtoisesti pienempiä tuulipuistoja voidaan käyttää omistettuun sähkölähteenä yhteisölle tai yritykselle. Näissä tapauksissa tuulipuisto ei välttämättä vaadi linkkiä säännölliseen sähköverkkoon. Voit kuitenkin myydä liikaa voimaa, mutta tarvitset vielä keinon tuoda sähköä.

Tarkista National Renewable Energy Laboratory (NREL), joka toimii tuulien kehittäjien kanssa kapasiteetin ja yhteenliitettävyyden varmistamiseksi. Utility Wind Integration Group tarjoaa myös resursseja tuulipuiston kytkemiseksi sähköjärjestelmään.

Laitteiden asennus, testaus ja käyttö

Tuulipuiston rakentaminen voidaan saattaa päätökseen muutamassa kuukaudessa. Sinun on ehkä ensin rakennettava teitä sivustoon tuuliturbiinien ja muiden laitteiden vetämiseen.

Jokaiselle tuuliturbiinille täytyy kaivaa reikä ja täyttää se vahvistetulla betonilla, jotta se toimii vakauttavana pohjana, ja tämä prosessi on vaativampi kallioisissa olosuhteissa tai tuulipuistoissa.Kun säätiö on valmis, sinun on kuitenkin pystytettävä turbiinit erikoisnostureilla.

Seuraavaksi laitat sähköjohdot ja järjestelmät paikalleen ja suorittavat testejä varmistaaksesi, että kaikki elementit toimivat oikein. Usein kestää kuusi kuukautta ennen kuin kaikki kynsit irrotetaan ja tuulipuisto saavuttaa täyden kaupallisen tuotantokapasiteetin.

Jokainen tuuliturbiini tarvitsee noin viikon rutiinihuollon vuodessa. Amerikkalainen tuulivoimayhdistys sanoo, että se vie yhden tuulitekniikan palvelemaan jokaista 10 megawattia asennetun tuotantokapasiteetin mukaan.