Установка и обслуживание небольшой ветроэлектрической системы

Производитель вашей ветровой системы или продавец, у которого вы ее купили, смогут помочь вам установить небольшую ветроэлектрическую систему.Вы можете установить систему самостоятельно, но прежде чем приступать к реализации проекта, задайте себе следующие вопросы:

• Могу ли я залить правильный цементный фундамент?
• Есть ли у меня доступ к лифту или способ безопасно возвести башню?
• Знаю ли я разницу между проводкой переменного тока (AC) и постоянного тока (DC)?
• Достаточно ли я знаю об электричестве, чтобы безопасно подключить турбину?
• Знаю ли я, как безопасно обращаться с батареями и устанавливать их?

Если вы ответили «нет» ни на один из приведенных выше вопросов, вам, вероятно, следует доверить установку вашей системы системному интегратору или установщику.Обратитесь за помощью к производителю или обратитесь в управление энергетики штата и в местную коммунальную службу, чтобы получить список местных установщиков системы.Вы также можете проверить желтые страницы поставщиков услуг ветроэнергетических систем.

Надежный установщик может предоставить дополнительные услуги, такие как выдача разрешений.Узнайте, является ли установщик лицензированным электриком, попросите рекомендации и проверьте их.Вы также можете обратиться в Better Business Bureau.

При правильной установке и обслуживании небольшая ветроэлектрическая система прослужит до 20 лет и дольше.Ежегодное техническое обслуживание может включать в себя:

• Проверка и затяжка болтов и электрических соединений при необходимости.
• Проверка машин на предмет коррозии и правильности натяжения растяжек.
• Проверка и замена изношенной ленты передней кромки лопаток турбины, если необходимо.
• При необходимости замена лопаток турбины и/или подшипников через 10 лет.

Если у вас нет опыта обслуживания системы, ваш установщик может предоставить программу обслуживания и технического обслуживания.

Производитель или продавец вашей системы также может помочь вам найти лучшее место для вашей ветровой системы.Некоторые общие соображения включают в себя:

• Вопросы ветровых ресурсов– Если вы живете в сложной местности, будьте внимательны при выборе места установки.Например, если вы разместите свою ветряную турбину на вершине или на ветреной стороне холма, у вас будет больший доступ к преобладающим ветрам, чем в овраге или на подветренной (защищенной) стороне холма на том же участке.Вы можете иметь различные ветровые ресурсы на одном участке.Помимо измерения или выяснения годовой скорости ветра, вам необходимо знать о преобладающих направлениях ветра на вашем участке.Помимо геологических образований, вам необходимо учитывать существующие препятствия, такие как деревья, дома и сараи.Вам также необходимо предусмотреть будущие препятствия, такие как новые здания или деревья, которые не достигли своей полной высоты.Ваша турбина должна быть расположена с наветренной стороны от любых зданий и деревьев и должна быть на высоте 30 футов над всем, что находится в пределах 300 футов.
• Системные соображения– Обязательно оставьте достаточно места для подъема и опускания башни для технического обслуживания.Если ваша башня имеет растяжки, вы должны оставить место для растяжек.Независимо от того, является ли система автономной или подключенной к сети, вам также необходимо принять во внимание длину провода, проходящего между турбиной и нагрузкой (домом, батареями, водяными насосами и т. д.).Значительное количество электроэнергии может быть потеряно из-за сопротивления провода: чем длиннее провод, тем больше электричества теряется.Использование большего или большего количества проводов также увеличит стоимость установки.Потери на проводе больше, если у вас есть постоянный ток (DC) вместо переменного тока (AC).Если у вас длинный провод, рекомендуется преобразовать постоянный ток в переменный.

Небольшие ветряные турбины, используемые в жилых домах, обычно имеют мощность от 400 Вт до 20 киловатт, в зависимости от количества электроэнергии, которую вы хотите генерировать.

Типичный дом потребляет около 10 932 киловатт-часов электроэнергии в год (около 911 киловатт-часов в месяц).В зависимости от средней скорости ветра в этом районе, чтобы внести значительный вклад в удовлетворение этого спроса, потребуется ветряная турбина мощностью в диапазоне 5–15 киловатт.Ветряная турбина мощностью 1,5 киловатт удовлетворит потребности дома, которому требуется 300 киловатт-часов в месяц в месте со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час (6,26 метра в секунду).

Чтобы определить, какой размер турбины вам понадобится, сначала определите энергетический бюджет.Поскольку энергоэффективность обычно обходится дешевле, чем производство энергии, сокращение потребления электроэнергии в вашем доме, вероятно, будет более экономически эффективным и уменьшит размер необходимой вам ветряной турбины.

Высота башни ветряной турбины также влияет на то, сколько электроэнергии будет генерировать турбина.Производитель должен помочь вам определить необходимую высоту башни.

Оценка годовой выработки энергии ветряной турбиной (в киловатт-часах в год) — лучший способ определить, будут ли она и башня производить достаточно электроэнергии для удовлетворения ваших потребностей.

Производитель ветряных турбин может помочь вам оценить ожидаемое производство энергии.Производитель будет использовать расчет, основанный на следующих факторах:

• Особая кривая мощности ветряной турбины
• Среднегодовая скорость ветра на вашем участке
• Высота башни, которую вы планируете использовать
• Частотное распределение ветра – оценка количества часов, в течение которых ветер будет дуть с каждой скоростью в течение среднего года.

Производитель также должен скорректировать этот расчет с учетом высоты вашего участка.

Чтобы получить предварительную оценку производительности конкретного ВЭУ, можно воспользоваться следующей формулой:

АЕО= 0,01328 Д²В³

Где:

• AEO = Годовая выработка энергии (киловатт-часы в год)
• D = Диаметр ротора, футы
• V = Среднегодовая скорость ветра на вашем участке, мили в час (миль/ч).

Примечание: разница между мощностью и энергией заключается в том, что мощность (киловатт) — это скорость потребления электроэнергии, а энергия (киловатт-часы) — это потребляемое количество.

Небольшие ветроэнергетические системы могут быть подключены к системе распределения электроэнергии.Такие системы называются энергосистемами.Ветряная турбина, подключенная к сети, может сократить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными предприятиями, для освещения, бытовой техники и электрического отопления.Если турбина не может обеспечить необходимое вам количество энергии, коммунальное предприятие компенсирует разницу.Когда ветровая система производит больше электроэнергии, чем требуется вашему дому, избыток отправляется или продается коммунальному предприятию.

При таком типе подключения к сети ваша ветряная турбина будет работать только при наличии электрической сети.Во время перебоев в подаче электроэнергии ветряная турбина должна отключаться из соображений безопасности.

Системы, подключенные к сети, могут быть практичными, если существуют следующие условия:

• Вы живете в районе, где среднегодовая скорость ветра составляет не менее 10 миль в час (4,5 метра в секунду).
• Электроэнергия, поставляемая коммунальными предприятиями, в вашем районе дорогая (около 10–15 центов за киловатт-час).
• Требования коммунального предприятия по подключению вашей системы к сети не являются непомерно дорогими.

Существуют хорошие стимулы для продажи избыточной электроэнергии или покупки ветряных турбин.Федеральные правила (в частности, Закон о политике регулирования коммунальных предприятий 1978 года, или PURPA) требуют, чтобы коммунальные предприятия подключались к небольшим ветроэнергетическим системам и покупали их.Тем не менее, вам следует связаться с вашей коммунальной компанией, прежде чем подключаться к ее распределительным линиям, чтобы решить любые проблемы с качеством электроэнергии и безопасностью.

Ваша коммунальная служба может предоставить вам список требований для подключения вашей системы к сети.Для получения дополнительной информации см.домашние энергетические системы, подключенные к сети.

Энергия ветра может использоваться в автономных системах, также называемых автономными системами, не подключенными к системе распределения электроэнергии или сети.В этих приложениях небольшие ветроэлектрические системы могут использоваться в сочетании с другими компонентами, включаянебольшая солнечная электрическая система– создать гибридные энергосистемы.Гибридные энергосистемы могут обеспечить надежное автономное электроснабжение домов, ферм или даже целых населенных пунктов (например, совместного жилья), которые находятся вдали от ближайших инженерных сетей.

Автономная гибридная электрическая система может подойти вам, если приведенные ниже пункты описывают вашу ситуацию:

• Вы живете в районе, где среднегодовая скорость ветра составляет не менее 9 миль в час (4,0 метра в секунду).
• Подключение к сети недоступно или может быть осуществлено только через дорогостоящее расширение.Стоимость прокладки линии электропередачи к удаленному объекту для подключения к коммунальной сети может быть непомерно высокой: от 15 000 до более 50 000 долларов за милю, в зависимости от местности.
• Вы хотели бы получить энергетическую независимость от коммунальных предприятий.
• Вы хотели бы производить чистую энергию.

Дополнительную информацию см. в разделе «Автономная работа системы».