วิธีการสร้างฟาร์มพลังงานลม

ลมเป็นแหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่ยั่งยืนที่สุดแห่งหนึ่งของโลกเมื่อพูดถึงการผลิตไฟฟ้า - ทั้งหมดที่คุณต้องทำเพื่อควบคุมมันคือการสร้างกังหันพลังงานลมซึ่งจะแปลงการเคลื่อนไหวของอากาศให้กลายเป็น พลังงานจลน์.

การจับลมในพื้นที่ขนาดใหญ่จำเป็นต้องใช้ฟาร์มกังหันลมชุดกังหันลมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งตั้งอยู่ในแนวนอนหรือทะเลที่ลมคงที่และแข็งแรง กังหันลมมีใบมีดหลายใบซึ่งตั้งอยู่บนเสาสูงซึ่งหมุนได้ง่ายและมีพลังเก็บเกี่ยว

ผู้เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรมกล่าวว่าสหรัฐอเมริกามีแหล่งพลังงานลมมากพอที่จะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าได้เป็นสองเท่าและการทำเช่นนี้มาพร้อมกับผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมมากมาย ในอเมริกาเพียงอย่างเดียวพลังงานลมจะช่วยป้องกันการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกประมาณ 62 ล้านตันและอนุรักษ์พลังงานได้ 20 พันล้านลิตรต่อปี

อุปสรรคที่อาจเป็นอุปสรรคต่อการสร้างกังหันลม ได้แก่ การถกเถียงสาธารณะเกี่ยวกับตำแหน่งของกังหันลมการอนุญาตความท้าทายปัญหาทางการเงินและประเด็นทางเทคนิคเช่นความจำเป็นในโครงสร้างพื้นฐานที่จะส่งพลังงานไปยังกริดไฟฟ้า ที่ให้บริการลูกค้า แต่ถ้าคุณต้องการที่จะสร้างฟาร์มลมของคุณเองก็ไม่ยากเกินไปที่จะทำ

การเริ่มต้นใช้งาน: การวางแผนฟาร์มลมของคุณ

การสร้างฟาร์มกังหันลมเป็นโครงการขนาดใหญ่ที่ต้องใช้ทีมงานผู้เชี่ยวชาญเพื่อจัดการกับหลาย ๆ ด้านของโครงการตั้งแต่ความคิดไปจนถึงการดำเนินการ จากการเลือกสถานที่ที่เหมาะสมและการประเมินความเสี่ยงต่อสัตว์ป่าเพื่อให้ได้ใบอนุญาตที่เหมาะสมและการใช้และทดสอบกังหันของตัวเองมีการวางแผนอย่างมากในการสร้างเครื่องกำเนิดพลังงานชนิดพิเศษนี้

ขั้นแรกให้เลือกสถานที่ที่มีทรัพยากรลมเพียงพอ อ้างอิงจาก American Wind Energy Association และลมมากเกินไปอาจทำให้อุปกรณ์มีความเครียดขึ้นและทำให้โครงการมีราคาแพงมากขึ้นด้วยความเร็วลมมากถึง 13 ไมล์ต่อชั่วโมง (6 เมตรต่อวินาที) หรือมากกว่า

แผนที่ความเร็วลมพิเศษจะช่วยให้คุณระบุภูมิภาคที่มีทรัพยากรลมที่เหมาะสม ยกตัวอย่างเช่น U. S. Department of Energy มีแผนที่ลมที่มีประโยชน์ แต่คุณยังสามารถใช้เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวัดความเร็วลมเพื่อวัดพลังงานลมที่ไซต์ใดไซต์หนึ่งและบางรัฐก็มีโปรแกรมเงินกู้แบบออมมิเตอร์ วิศวกรของคุณอาจใช้บริการและซอฟต์แวร์พิเศษเช่นwindNavigator®และ GHWindFarmer เพื่อวิเคราะห์สภาพภูมิประเทศสภาพอากาศและอากาศพลศาสตร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพตำแหน่ง

นอกจากนี้คุณจะต้องคำนึงถึงความกังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับสถานที่เป้าหมายเช่นการเข้าถึงถนนผลกระทบจากเสียงรบกวนที่อาจเกิดขึ้นกะพริบเงาจากใบพัดและประเด็นทางวัฒนธรรม

การประเมินความเสี่ยงต้นทุนทางการเกษตรและการจัดหาเงินทุน

ใบปั่นด้ายกังหันลมสามารถฆ่านกนกแร้งและนกน้ำที่ใกล้สูญพันธุ์ได้ดังนั้นควรตั้งกังหันให้ห่างจากแนวเส้นทางเดินสมุทรที่วุ่นวายและเส้นทางการอพยพย้ายถิ่นประจำปี คณะกรรมการที่ปรึกษากังหันกังหันลมของนกปลาและสัตว์ป่าแห่งสหพันธรัฐแนะนำให้ใช้วิธีการแบบแบ่งชั้นซึ่งรวมถึงการประเมินเบื้องต้นการกำหนดลักษณะของพื้นที่และการศึกษาภาคสนามเพื่อทำนายและประเมินชนิดและที่อยู่อาศัยที่ฟาร์ม Wind farm ทำร้าย

ในฐานะนักพัฒนาไซต์คุณต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับหน่วยงานรัฐบาลที่เหมาะสม (หรืออนุญาตให้มีอำนาจ) เพื่อลดและลดการเสียชีวิตของสัตว์เนื่องจากฟาร์มกังหันลม ในบางกรณีคุณอาจได้รับอนุญาตให้สร้างฟาร์มกังหันลมถ้าคุณปรับเปลี่ยนการดำเนินงานให้เป็นสัตว์ป่าที่เป็นมิตรมากขึ้นตัวอย่างเช่นคุณอาจจำเป็นต้องหยุดกังหันชั่วคราวในช่วงฤดูการอพยพและในช่วงที่มีลมต่ำเมื่อค้างคาวเป็นส่วนใหญ่ พลังงานที่ใช้งานและพลังงานน้อยที่สุด

คิดเกี่ยวกับปริมาณพลังงานที่คุณต้องการผลิตหรือเท่าใดไซต์ก็สามารถผลิตได้และคุณสามารถใช้เงินได้มากแค่ไหน การจัดซื้อกังหันลมเพียงอย่างเดียวสามารถทำให้คุณกลับค่าเฉลี่ยประมาณ 1 เหรียญได้ กำลังการผลิต 37 ล้านเมกะวัตต์ต่อเมกะวัตต์

โดยทั่วไประบบสาธารณูปโภคในการพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานลมจะถูกกว่าสำหรับนักลงทุนเอกชนเนื่องจากสาธารณูปโภคสามารถใช้โครงสร้างทางการเงินที่ดีซึ่งลดค่าใช้จ่ายลงประมาณ 30% หรือประมาณ 1. 4 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงตามข้อมูล รายงานโดยกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ

โครงการกระตุ้นเศรษฐกิจของรัฐบาลช่วยให้สามารถพัฒนาฟาร์มกังหันลมได้ง่ายขึ้น เครดิตภาษีการผลิต (PTC) ให้เครดิตภาษี 2 3 ¢ / กิโลวัตต์ชั่วโมงในช่วงทศวรรษแรกของการดำเนินการ ถ้าคุณเริ่มต้นก่อสร้างสถานที่พลังงานทดแทนก่อนปี 2020 คุณอาจทำการเลือกตั้งที่ไม่สามารถเพิกถอนได้เพื่ออ้างสิทธิ์เครดิตภาษีการลงทุน (ITC)

ในการประมาณการค่าใช้จ่ายในการจัดหาเงินทุนโครงการลมของคุณให้เสียบรายละเอียดเฉพาะของคุณลงในเครื่องมือ BITES เชิงโต้ตอบ (Buildings, Industry, Transportation & Electricity Scenarios) ที่จัดทำโดย National Renewable Energy Laboratory นอกจากนี้คุณยังอาจต้องการเรียกดูฐานข้อมูลของรัฐและรัฐบาลกลางสิ่งจูงใจสำหรับพลังงานทดแทน

ให้แน่ใจว่าฟาร์มของคุณเป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมาย

ผู้ผลิตไฟฟ้าควบคุมโดยกฎหมายของรัฐบาลกลางเช่นพระราชบัญญัตินโยบายสาธารณสุขที่กำกับดูแล พ.ศ. 2521 (PURPA), พระราชบัญญัตินโยบายพลังงานปี 2548 (EPACT 2005) และความเป็นอิสระและความมั่นคงด้านพลังงาน พรบ. 2550 (EISA 2007); นอกจากนี้แต่ละรัฐมีการตีความที่แตกต่างกันว่ากฎหมายของรัฐบาลกลางมีผลบังคับใช้อย่างไรและพวกเขามีเอกสารที่หลากหลายในการส่งเสริมพลังงานหมุนเวียนผ่านทางกฎหมายตามกฎหมายว่าด้วยมาตรฐานผลิตภัณฑ์ทดแทน (Renewable Portfolio Standards - RPS)

ทนายความหรือที่ปรึกษาด้านการพัฒนาพลังงานทดแทนสามารถช่วยคุณในการควบคุมกฎหมายที่ควบคุมโครงการที่คุณเสนอ นอกจากนี้คุณยังจะต้องมีใบอนุญาตด้านอาคารและสิ่งแวดล้อมจากหน่วยงานของรัฐ

หากฟาร์มกังหันลมของคุณนั่งอยู่บนที่ดินของรัฐบาลหรือมีพาร์ทเนอร์ของรัฐบาลกลางอนุญาตให้อาจขึ้นอยู่กับกระบวนการประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างเป็นทางการตัวอย่างเช่นฟาร์มกังหันลมที่วางไว้บนที่ดินที่บริหารจัดการโดย U. S. สำนักจัดการที่ดินจะได้รับการควบคุมโดยแนวทางบางประการเพื่อปกป้องสายพันธุ์ที่ได้รับการคุ้มครองจากรัฐบาลกลางและทรัพยากรธรรมชาติอื่น ๆ

การระบุอุปกรณ์และการออกแบบฟาร์มกังหันลม

กังหันลมสมัยใหม่มีลักษณะที่เพรียวบางและใหญ่กว่ากังหันลมเก่าด้วยใบพัดขนาดใหญ่และหอคอยสูงที่สุดเท่าตึกสูง ตำแหน่งที่แม่นยำของกังหันเหล่านี้ในฟาร์มกังหันลมมีผลต่อการผลิตพลังงานโดยรวม

โดยทั่วไปแล้วกังหันลมที่ใหญ่กว่าจะมีกำลังการผลิตมากขึ้น กังหันลมที่ติดตั้งกันมากที่สุดมีกำลังการผลิตอยู่ที่ 1. 5 เมกกะวัตต์และสามารถใช้พลังงานได้ 500 ที่บ้าน แต่รุ่นใหม่กว่ามีขนาดใหญ่ขึ้น เว็บไซต์ของเจเนอรัลอีเล็คทริคมีขนาดไม่เกิน 3 เมกะวัตต์สำหรับใช้งานบนบกและถึง 6 เมกะวัตต์สำหรับต่างประเทศ ผู้ผลิตกังหันลมชั้นนำอื่น ๆ ได้แก่ Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang และ Nordex

กังหันลมขนาดใหญ่และหนักต้องใช้ฐานรากที่ใหญ่กว่าและมีต้นทุนเพิ่มมากขึ้นในการติดตั้ง กังหันลมนอกชายฝั่งต้องได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาวะของมหาสมุทร โปรดจำไว้ว่ากังหันลมไม่ค่อยใช้พลังงานอย่างเต็มที่เนื่องจากการผลิตพลังงานของพวกเขาขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ

นอกเหนือจากกังหันลมฟาร์มกังหันลมต้องใช้ระบบเก็บรวบรวมพลังงานหม้อแปลงเครือข่ายการสื่อสารและสถานีไฟฟ้าย่อยและ SCADA (ระบบควบคุมข้อมูลและข้อมูลการเก็บข้อมูล) จะใช้ในการตรวจสอบประสิทธิภาพ วิศวกรของคุณจะแนะนำอุปกรณ์และตำแหน่งกังหันที่เหมาะสมตามพื้นที่เป้าหมายด้านการเงินและเป้าหมายด้านพลังงานของคุณ

ความจุในการรับส่งข้อมูลที่ปลอดภัย

หากคุณกำลังวางแผนฟาร์มกังหันลมในเชิงพาณิชย์คุณจะต้องมีวิธีการส่งมอบพลังงานให้กับลูกค้ารายย่อยหรือลูกค้ารายย่อย โดยปกติจะต้องใช้สายส่งที่เชื่อมโยงผลผลิตของฟาร์มลมของคุณไปยังเครือข่ายการส่งพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงาน "กริด" ในภูมิภาคของคุณ ฟาร์มกังหันลมเชิงพาณิชย์ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลสามารถพบกับความท้าทายในการรักษาความสามารถในการส่งผ่านและการเชื่อมต่อกับโครงข่าย

อีกทางเลือกหนึ่งที่ฟาร์มลมขนาดเล็กสามารถใช้เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าเฉพาะสำหรับชุมชนหรือธุรกิจ ในกรณีเหล่านี้ฟาร์มกังหันลมอาจไม่จำเป็นต้องเชื่อมโยงกับโครงข่ายไฟฟ้าตามปกติ อย่างไรก็ตามในการขายพลังงานส่วนเกินคุณยังคงต้องการวิธีการส่งมอบพลังงานดังกล่าวไปยังยูทิลิตี้ไฟฟ้า

ตรวจสอบกับห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) ซึ่งทำงานร่วมกับนักพัฒนาลมเพื่อสร้างความสามารถในการรับส่งข้อมูลและการเชื่อมต่อระหว่างกัน กลุ่มยูทิลิตี้ Wind Integration Group มีแหล่งทรัพยากรสำหรับเชื่อมต่อฟาร์มกังหันลมเข้ากับระบบไฟฟ้า

ติดตั้งทดสอบและเรียกใช้อุปกรณ์

การก่อสร้างฟาร์มกังหันลมสามารถทำได้ภายในไม่กี่เดือน อย่างไรก็ตามก่อนอื่นคุณอาจต้องสร้างถนนเข้าไปในไซต์เพื่อลากกังหันลมและอุปกรณ์อื่น ๆ

สำหรับกังหันลมแต่ละกังหันคุณจำเป็นต้องขุดหลุมและเติมด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อทำหน้าที่เป็นรากฐานที่เสถียรและขั้นตอนนี้มีความต้องการมากขึ้นในสภาพที่เป็นหินหรือฟาร์มลมนอกชายฝั่งเมื่อมูลนิธิเตรียมแม้ว่าคุณจะต้องสร้างกังหันกับรอกพิเศษ

ต่อไปคุณจะวางสายไฟและระบบไว้ในสถานที่และทำการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งหมดทำงานได้อย่างถูกต้อง มันมักจะใช้เวลาหกเดือนก่อนที่จะทั้งหมด kinks จะรีดออกและฟาร์มกังหันลมประสบความสำเร็จเต็มกำลังการผลิตในเชิงพาณิชย์

กังหันลมแต่ละเครื่องต้องใช้เวลาบำรุงรักษาเป็นประจำทุกสัปดาห์เป็นประจำทุกปี สมาคมพลังงานลมแห่งอเมริกากล่าวว่าต้องใช้ช่างเทคนิคลมคนหนึ่งเพื่อให้บริการกำลังการผลิตที่ติดตั้งได้ทุก 10 เมกะวัตต์