Elektrik enerjisi üretimi söz konusu olduğunda, rüzgar dünyanın en sürdürülebilir doğal kaynaklarından biridir. Bunu kullanmak için yapmanız gereken tek şey, havanın hareketini kinetik enerjiye çeviren bir rüzgar enerjisi türbini inşa etmek. Ancak bunu büyük ölçekte yapmak için bir rüzgar çiftliğine ihtiyacınız olacak; rüzgarların sabit ve güçlü olduğu arazide veya okyanusta konumlandırılmış özel olarak tasarlanmış rüzgar türbinlerinden oluşan bir koleksiyon. Rüzgar türbinleri, kulelerin üzerine yerleştirilmiş, esintiyle dönen ve güç toplayan birden fazla kanat içerir.
Endüstri uzmanları, Amerika Birleşik Devletleri'nin mevcut rüzgar üretim kapasitesini etkili bir şekilde ikiye katlamak için yeterli rüzgar kaynağına sahip olduğunu ve bunu yapmanın bir dizi çevresel fayda sağladığını söylüyor. Yalnızca Amerika'da, rüzgar enerjisi yaklaşık 62 milyon ton sera gazı salınımını önler ve yılda 20 milyar galon su tasarrufu sağlar.
Rüzgar çiftlikleri inşa etmenin önündeki potansiyel engeller arasında, rüzgar türbinlerinin yerleştirilmesine izin veren zorluklar, gücü hizmet veren elektrik şebekesine iletmek için altyapı ihtiyacı gibi mali kaygılar ve teknik sorunlar müşteriler. Ancak kendi rüzgar çiftliğinizi kurmak istiyorsanız bunu yapmak çok da zor değil.
Başlarken: Rüzgar Çiftliğinizi Planlama
Bir rüzgar çiftliği inşa etmek, tasarım ve planlamadan uygulamaya kadar projenin birçok yönünü ele almak için uzman ekipler gerektiren büyük bir projedir. Planlama, bu tür enerji üreticisi için özellikle çok önemlidir. Yaban hayatı için herhangi bir risk açısından uygun konum değerlendirilmeli, izinler alınmalı ve türbinlerin kendilerinin test edilmesi gerekir.
Öncelikle, yeterli rüzgar kaynağına sahip bir yer seçtiğinizden emin olun. Ticari rüzgar çiftlikleri için en iyi siteler, saatte 13 mil (saniyede 6 metre) veya daha fazla rüzgar hızına sahiptir. Amerikan Rüzgar Enerjisi Derneği. Ne kadar çok rüzgar o kadar iyi gibi görünse de, çok fazla rüzgar ekipmanı zorlayabilir ve projeyi daha pahalı hale getirebilir.
Özel rüzgar hızı haritaları, uygun rüzgar kaynaklarına sahip bir bölgeyi belirlemenize yardımcı olabilir. Örneğin, ABD Enerji Bakanlığı kullanışlı sunar rüzgar haritası. Düşündüğünüz yerde anemometre adı verilen bir araç kullanarak kendiniz de rüzgar enerjisi ölçümleri yapabilirsiniz. Hatta bazı eyaletler anemometre kredi programları sunmaktadır. Mühendisiniz, konumu optimize etmek için topografyayı, hava koşullarını ve aerodinamiği analiz eden Windnavigator ve GH WindFarmer gibi özel hizmetler ve yazılımlar kullanabilir.
Ayrıca, yol erişimi, potansiyel gürültü etkileri, kanatlardan gelen titreşen gölgeler ve kültürel sorunlar gibi hedef konumun özel endişelerini göz önünde bulundurmanız gerekir.
Yaban Hayatı Risklerini Değerlendirme
Rüzgar türbinlerindeki dönen kanatlar nesli tükenmekte olan kuşları, yarasaları, yırtıcı kuşları ve su kuşlarını öldürebilir, bu nedenle türbinleri yoğun vahşi yaşam koridorlarından ve yıllık göç yollarından uzağa yerleştirmek en iyisidir. bu ABD Balık ve Yaban Hayatı Hizmetleri Rüzgar Türbini Yönergeleri Danışma Komitesi, bir ön hazırlık içeren kademeli bir yaklaşım önermektedir. tarafından zarar gören türleri ve habitatları tahmin etmek ve değerlendirmek için değerlendirme, alan karakterizasyonu ve saha çalışmaları rüzgar çiftliği.
Site geliştiricisi olarak, rüzgar çiftliğinden kaynaklanan hayvan ölümlerini azaltmak ve hafifletmek için uygun devlet kurumu (veya izin veren makam) ile yakın çalışmanız gerekecektir. Bazı durumlarda, işleyişini daha yaban hayatı dostu olacak şekilde değiştirirseniz, hassas alanlarda rüzgar santrali kurmanıza izin verilebilir. Örneğin, göç mevsimlerinde veya rüzgarın az olduğu, yarasaların en aktif olduğu ve güç veriminin minimum olduğu dönemlerde türbinleri geçici olarak durdurmanız gerekebilir.
Rüzgar Çiftliği Maliyetleri ve Finansmanı
Ne kadar enerji üretmek istediğinizi veya sitenin ne kadar enerji üretebileceğini ve ne kadar para harcayabileceğinizi düşünün. Tek başına rüzgar türbini satın almak size megavat kapasite başına ortalama 1,37 milyon ABD doları kazandırabilir.
Genel olarak, kamu hizmetleri için rüzgar enerjisi tesislerini geliştirmek, özel yatırımcılara göre daha ucuzdur, çünkü kamu hizmetleri elverişli kaynaklardan yararlanabilir. ABD Dışişleri Bakanlığı tarafından finanse edilen bir rapora göre, maliyetleri yaklaşık %30 veya kilovat saat başına yaklaşık 1,4 sent azaltan finansman yapıları Enerji.
Hükümet teşvik programları da bir rüzgar çiftliği geliştirmeyi kolaylaştırıyor. Üretim vergisi kredisi (PTC) şimdi, operasyonun ilk on yılında kilovat saat başına 2,3 sent vergi kredisi sağlıyor.
Rüzgar projenizi finanse etmenin seviyelendirilmiş maliyetini tahmin etmek için, özel ayrıntılarınızı etkileşimli ISIRIK araçları Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından sağlanan (binalar, endüstri, ulaşım ve elektrik senaryoları). veritabanına da göz atmak isteyebilirsiniz. yenilenebilir enerji için eyalet ve federal teşvikler.
Çiftliğinizin Yasal Gereklilikleri Karşıladığını Sağlayın
Elektrik üreticileri, 1978 tarihli Kamu Hizmeti Düzenleyici Politikalar Yasası gibi federal yasalara tabidir. (PURPA), 2005 Enerji Politikası Yasası (EPACT 2005) ve 2007 Enerji Bağımsızlığı ve Güvenlik Yasası (EISA) 2007). Bireysel eyaletlerin de bu federal yasaların nasıl uygulandığına ilişkin farklı yorumları vardır ve Yenilenebilir Portföy Standartları (RPS) mevzuatı aracılığıyla yenilenebilir enerjiyi teşvik etmek için değişen yetkiler.
Yenilenebilir enerji geliştirme konusunda uzmanlaşmış bir avukat veya danışman, teklif ettiğiniz projeyi yöneten yasalarda gezinmenize yardımcı olabilir. Bu kişiler, devlet kurumlarından ihtiyaç duyacağınız çeşitli inşaat ve çevre izinlerini almanıza da yardımcı olabilir.
Rüzgar çiftliğiniz devlet arazisinde olacaksa veya bir federal ajans ortağı varsa, izin verilmesi resmi bir çevresel etki değerlendirme sürecine bağlı olabilir. Örneğin, ABD Arazi Yönetimi Bürosu tarafından yönetilen mülklere yerleştirilen rüzgar çiftlikleri, federal olarak korunan türleri ve diğer doğal kaynakları korumayı amaçlayan belirli yönergelere tabidir.
Ekipmanı ve Rüzgar Santrali Tasarımını Tanımlayın
Modern rüzgar türbinleri, devasa kanatları ve yüksek binalar kadar yüksek kuleleri olan eski moda yel değirmenlerinden daha zarif ve daha büyüktür. Bu türbinlerin bir rüzgar çiftliğine tam olarak yerleştirilmesi, genel enerji üretimini etkiler.
Genel bir kural olarak, rüzgar türbini ne kadar büyükse, üretim kapasitesi de o kadar fazladır. En yaygın olarak kurulan rüzgar türbini, 1,5 megavatlık bir kapasite derecesine sahiptir ve 500 eve kadar güç sağlayabilir, ancak daha yeni modeller daha da büyük çalışır. General Electric'in Web sitesi, karada kullanım için 3,4 megavata kadar ve açık denizde kullanım için altı megavata kadar boyutları listeler. Diğer önde gelen rüzgar türbini üreticileri arasında Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang ve Nordex bulunmaktadır.
Büyük ve ağır rüzgar türbinleri daha büyük temeller gerektirir ve kurulumları daha maliyetlidir. Açık deniz rüzgar türbinleri okyanus koşullarına göre tasarlanmalıdır. Rüzgar türbinleri, enerji üretimi hava durumuna bağlı olduğundan nadiren tam kapasiteyle çalışır.
Rüzgar türbinlerine ek olarak, bir rüzgar çiftliği bir elektrik enerjisi toplama sistemi, transformatörler, bir iletişim ağı ve trafo merkezleri gerektirir. Ayrıca, performansı izlemek için bir denetleyici kontrol ve veri toplama (SCADA) bilgi sistemi kullanılır. Bir mühendis sahanıza, mali durumunuza ve enerji hedeflerinize göre uygun ekipman ve türbin yerleşimi önerebilir.
Güvenli İletim Kapasitesi
Ticari ölçekte bir rüzgar çiftliği planlıyorsanız, toptan veya perakende müşterilere enerji sağlamanın bir yolunu bulmanız gerekir. Tipik olarak bu, rüzgar çiftliğinizin çıktısını bölgenizdeki elektrik enerjisi iletim ağına (enerji şebekesine) bağlayan iletim hatları gerektirir. Uzak konumlardaki ticari rüzgar çiftlikleri, iletim kapasitesini ve şebekeyle ara bağlantıyı güvence altına almayı zor bulabilir.
Alternatif olarak, daha küçük rüzgar çiftlikleri, bir topluluk veya işletme için özel bir elektrik kaynağı olarak kullanılabilir. Bu durumlarda, rüzgar çiftliği normal elektrik şebekesine bağlantı gerektirmeyebilir. Ancak, fazla gücü satmak için yine de bu gücü elektrik kuruluşuna iletmenin bir yoluna ihtiyacınız var.
Daha fazla bilgi için, iletim kapasitesini ve ara bağlantıyı güvence altına almak için rüzgar geliştiricilerle birlikte çalışan Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'na (NREL) danışın. Yardımcı Rüzgar Entegrasyon Grubu ayrıca bir rüzgar çiftliğini elektrik sistemine bağlamak için kaynaklar sağlar.
Ekipmanı Kurun, Test Edin ve Çalıştırın
Rüzgar çiftliği inşaatı birkaç ay içinde tamamlanabilir. Ancak, önce rüzgar türbinlerini ve diğer ekipmanları taşımak için sahaya yollar inşa etmeniz gerekebilir.
Her bir rüzgar türbini için bir çukur kazmanız ve onu dengeleyici bir temel olarak hizmet etmesi için betonarme ile doldurmanız gerekecek. Bu süreç, kayalık koşullarda veya açık deniz rüzgar çiftliklerinde daha zahmetlidir. Temel hazırlandıktan sonra, türbinleri özel vinçlerle dikmeniz gerekecek.
Ardından, elektrik kablolarını ve sistemleri yerleştirecek ve tüm elemanların düzgün çalıştığından emin olmak için testler yapacaksınız. Sıkıntıların giderilmesi ve rüzgar çiftliğinin tam ticari üretim kapasitesine ulaşması genellikle altı ay alır.
Her rüzgar türbini, yılda yaklaşık bir haftalık rutin bakıma ihtiyaç duyar. Amerikan Rüzgar Enerjisi Derneği, kurulu üretim kapasitesinin her 10 megavatına hizmet vermek için bir rüzgar teknisyeni gerektiğini söylüyor.
