Ugradnja i održavanje malog vjetroelektričnog sustava

Proizvođač vašeg sustava vjetroelektrana ili trgovac kod kojeg ste ga kupili, trebao bi vam moći pomoći pri instaliranju vašeg malog električnog sustava vjetroelektrana.Sustav možete instalirati sami — ali prije pokušaja projekta postavite si sljedeća pitanja:

• Mogu li izliti odgovarajući cementni temelj?
• Imam li pristup dizalu ili način da sigurno podignem toranj?
• Znam li razliku između ožičenja izmjenične (AC) i istosmjerne (DC) struje?
• Znam li dovoljno o struji da sigurno spojim svoju turbinu?
• Znam li kako sigurno rukovati i instalirati baterije?

Ako ste odgovorili ne na bilo koje od gornjih pitanja, vjerojatno biste trebali odabrati da vaš sustav instalira sistemski integrator ili instalater.Obratite se proizvođaču za pomoć ili kontaktirajte svoj državni energetski ured i lokalno komunalno poduzeće za popis lokalnih instalatera sustava.Također možete provjeriti žute stranice za pružatelje usluga sustava energije vjetra.

Vjerodostojni instalater može pružiti dodatne usluge kao što je izdavanje dozvola.Saznajte je li instalater ovlašteni električar, zatražite preporuke i provjerite ih.Također možete provjeriti kod Better Business Bureau.

Uz pravilnu ugradnju i održavanje, mali vjetroelektrični sustav trebao bi trajati do 20 godina ili duže.Godišnje održavanje može uključivati:

• Provjera i zatezanje vijaka i električnih spojeva prema potrebi
• Provjera strojeva za koroziju i zatezne žice za pravilnu napetost
• Provjera i zamjena istrošene vrpce na lopaticama turbine, ako je potrebno
• Zamjena lopatica turbine i/ili ležajeva nakon 10 godina ako je potrebno.

Ako nemate stručnost za održavanje sustava, vaš instalater može osigurati servis i program održavanja.

Proizvođač ili trgovac vašeg sustava također vam može pomoći u pronalaženju najbolje lokacije za vaš vjetroelektrani.Neka opća razmatranja uključuju:

• Razmatranja resursa vjetra– Ako živite na složenom terenu, pripazite na odabir mjesta postavljanja.Ako svoju vjetroturbinu postavite na vrh ili na vjetrovitu stranu brda, na primjer, imat ćete bolji pristup prevladavajućim vjetrovima nego u vododerini ili na zavjetrini (zaklonjenoj) strani brda na istom posjedu.Možete imati različite resurse vjetra unutar istog posjeda.Osim mjerenja ili saznanja o godišnjim brzinama vjetra, morate znati koji su smjerovi vjetra na vašem mjestu.Osim geoloških formacija, morate uzeti u obzir postojeće prepreke, poput drveća, kuća i šupa.Također morate planirati buduće prepreke, kao što su nove zgrade ili stabla koja nisu dosegla svoju punu visinu.Vaša turbina mora biti postavljena uz vjetar od svih zgrada i drveća i mora biti 30 stopa iznad svega unutar 300 stopa.
• Razmatranja sustava– Ostavite dovoljno prostora za podizanje i spuštanje tornja radi održavanja.Ako je vaš toranj zategnut, morate ostaviti mjesta za zatezne žice.Bilo da je sustav samostalan ili povezan na mrežu, također ćete morati uzeti u obzir duljinu žice između turbine i opterećenja (kuća, baterije, pumpe za vodu itd.).Znatna količina električne energije može se izgubiti kao rezultat otpora žice—što je žica duža, gubi se više električne energije.Korištenje više ili veće žice također će povećati troškove instalacije.Vaši gubici u žici su veći kada imate istosmjernu struju (DC) umjesto izmjenične (AC).Ako imate dugu žicu, preporučljivo je pretvoriti DC u AC.

Male vjetroturbine koje se koriste u stambenim aplikacijama obično se kreću u rasponu veličine od 400 vata do 20 kilovata, ovisno o količini električne energije koju želite proizvesti.

Tipična kuća koristi otprilike 10 932 kilovat-sata električne energije godišnje (oko 911 kilovat-sati mjesečno).Ovisno o prosječnoj brzini vjetra u tom području, bila bi potrebna vjetroturbina snage u rasponu od 5 do 15 kilovata kako bi značajno doprinijela ovoj potražnji.Vjetroturbina od 1,5 kilovata zadovoljit će potrebe doma koji zahtijeva 300 kilovat-sati mjesečno na lokaciji s godišnjom prosječnom brzinom vjetra od 14 milja na sat (6,26 metara po sekundi).

Kako biste lakše odredili koju veličinu turbine trebate, prvo odredite proračun energije.Budući da je energetska učinkovitost obično jeftinija od proizvodnje energije, smanjenje potrošnje električne energije u vašem domu vjerojatno će biti isplativije i smanjit će veličinu vjetroturbine koja vam je potrebna.

Visina tornja vjetroturbine također utječe na količinu električne energije koju će turbina proizvesti.Proizvođač bi vam trebao pomoći odrediti visinu tornja koja vam je potrebna.

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

Proizvođač vjetroturbina može vam pomoći u procjeni proizvodnje energije koju možete očekivati.Proizvođač će koristiti izračun na temelju ovih čimbenika:

• Posebna krivulja snage vjetroturbine
• Prosječna godišnja brzina vjetra na vašem mjestu
• Visina tornja koju planirate koristiti
• Distribucija učestalosti vjetra – procjena broja sati koje će vjetar puhati pri svakoj brzini tijekom prosječne godine.

Proizvođač bi također trebao prilagoditi ovaj izračun za nadmorsku visinu vašeg mjesta.

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

AEO= 0,01328 D²V³

Gdje:

• AEO = godišnja proizvodnja energije (kilovat-sati/godina)
• D = promjer rotora, noge
• V = prosječna godišnja brzina vjetra, milja na sat (mph), na vašem mjestu

Napomena: razlika između snage i energije je u tome što je snaga (kilovati) brzina kojom se električna energija troši, dok je energija (kilovatsati) potrošena količina.

Mali vjetroenergetski sustavi mogu se priključiti na elektrodistribucijski sustav.Oni se nazivaju sustavi povezani na mrežu.Vjetroturbina spojena na mrežu može smanjiti vašu potrošnju električne energije za rasvjetu, uređaje i električno grijanje.Ako turbina ne može isporučiti količinu energije koja vam je potrebna, korisnost nadoknađuje razliku.Kada sustav vjetroelektrana proizvede više električne energije nego što je potrebno vašem kućanstvu, višak se šalje ili prodaje komunalnom poduzeću.

S ovom vrstom priključka na mrežu, vaša vjetroturbina će raditi samo kada je dostupna električna mreža.Tijekom nestanka struje, vjetroturbina se mora isključiti iz sigurnosnih razloga.

Sustavi spojeni na mrežu mogu biti praktični ako postoje sljedeći uvjeti:

• Živite u području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 10 milja na sat (4,5 metara u sekundi).
• Električna energija koju dobivate od komunalnih poduzeća skupa je u vašem području (oko 10–15 centi po kilovat-satu).
• Zahtjevi komunalnog poduzeća za povezivanje vašeg sustava s njegovom mrežom nisu pretjerano skupi.

Dobri su poticaji za prodaju viška električne energije ili za kupnju vjetroturbina.Savezni propisi (konkretno, Zakon o regulatornoj politici javnih komunalnih usluga iz 1978. ili PURPA) zahtijevaju od komunalnih poduzeća da se povežu s malim sustavima energije vjetra i kupuju energiju iz njih.Međutim, trebali biste kontaktirati svoje komunalno poduzeće prije spajanja na njegove distribucijske vodove kako biste riješili pitanja vezana uz kvalitetu električne energije i sigurnost.

Vaše komunalno preduzeće može vam dati popis zahtjeva za spajanje vašeg sustava na mrežu.Za više informacija pogledajtekućni energetski sustavi spojeni na mrežu.

Energija vjetra može se koristiti u sustavima izvan mreže, koji se nazivaju i samostalni sustavi, koji nisu povezani na elektrodistribucijski sustav ili mrežu.U ovim primjenama, mali vjetroelektrični sustavi mogu se koristiti u kombinaciji s drugim komponentama – uključujući amali solarni električni sustav– za stvaranje hibridnih energetskih sustava.Hibridni sustavi napajanja mogu osigurati pouzdano napajanje izvan mreže za domove, farme ili čak cijele zajednice (projekt zajedničkog stanovanja, na primjer) koje su daleko od najbližih vodova.

Hibridni električni sustav izvan mreže može biti praktičan za vas ako stavke u nastavku opisuju vašu situaciju:

• Živite u području s prosječnom godišnjom brzinom vjetra od najmanje 9 milja na sat (4,0 metra u sekundi).
• Mrežni priključak nije dostupan ili se može izvesti samo putem skupog produžetka.Trošak provođenja dalekovoda do udaljenog mjesta za povezivanje s komunalnom mrežom može biti previsok, u rasponu od 15.000 USD do više od 50.000 USD po milji, ovisno o terenu.
• Željeli biste postići energetsku neovisnost o komunalnom sustavu.
• Željeli biste generirati čistu energiju.

Za više informacija pogledajte Rad vašeg sustava izvan mreže.