كيفية بناء مزرعة طاقة الرياح

الرياح هي واحدة من الموارد الطبيعية الأكثر استدامة في الأرض عندما يتعلق الأمر توليد الطاقة الكهربائية كل ما عليك القيام به لتسخير هو بناء توربينات طاقة الرياح التي تحول حركة الهواء إلى الطاقة الحركية.

ومع ذلك، يتطلب التقاط الرياح على نطاق واسع مزرعة رياح، أو مجموعة من توربينات الرياح المصممة خصيصا في جميع أنحاء المناظر الطبيعية، أو المحيط، حيث تكون الرياح ثابتة وقوية؛ توربينات الرياح لها شفرات متعددة، والتي يتم تعيين عالية على الأبراج، التي تدور في نسيم وقوة الحصاد.

ويقول خبراء الصناعة إن الولايات المتحدة لديها موارد كافية من الرياح لتضاعف بشكل فعال قدرتها الحالية على توليد طاقة الرياح، ويؤدي ذلك إلى عدد كبير من الفوائد البيئية. وفي أمريكا وحدها، تمنع طاقة الرياح إطلاق حوالي 62 مليون طن من غازات الدفيئة والحافظين 20 مليار غالون من المياه سنويا.

تشمل العقبات المحتملة أمام بناء مزارع الرياح الجدل العام حول وضع توربينات الرياح، مما يسمح بالتحديات، والشواغل التمويلية، والمسائل الفنية، مثل الحاجة إلى البنية التحتية لنقل الطاقة إلى الشبكة الكهربائية التي تخدم العملاء، ومع ذلك، إذا كنت ترغب في بناء مزرعة الرياح الخاصة بك، انها في الواقع ليس من الصعب جدا القيام به.

الشروع في العمل: التخطيط الخاص بك مزرعة الرياح

--3>>

بناء مزرعة الرياح مشروع كبير يتطلب فرق من المتخصصين للتعامل مع العديد من جوانب المشروع من الحمل إلى التخطيط للتنفيذ. من اختيار الموقع المناسب وتقييم المخاطر على الحياة البرية للحصول على التصاريح المناسبة وتنفيذ واختبار التوربينات أنفسهم، وهناك الكثير من التخطيط وراء بناء هذا النوع الخاص من مولد الطاقة.

أولا، تأكد من اختيار الموقع الذي لديه موارد الرياح كافية. أفضل المواقع لمزارع الرياح التجارية لديها سرعة الرياح من 13 ميلا في الساعة (6 أمتار / ثانية) أو أكثر، وفقا للجمعية الأمريكية للطاقة الرياح، والكثير من الرياح يمكن فعلا سلالة المعدات وجعل المشروع أكثر تكلفة.

ستساعدك خرائط سرعة الرياح الخاصة على تحديد منطقة ذات موارد رياح مناسبة. على سبيل المثال، تقدم وزارة الطاقة الأمريكية خريطة رياح يدوية، ولكن يمكنك أيضا استخدام أداة تسمى مقياس شدة الريح لقياس طاقة الرياح في موقع معين، وبعض الدول تقدم حتى برامج قروض مقياس شدة الريح. قد يستخدم مهندسك الخدمات والبرامج المتخصصة، مثل WindNavigator® و غويندفارمر، لتحليل التضاريس وظروف الطقس والديناميكا الهوائية من أجل تحسين الموقع.

وعلاوة على ذلك، سوف تحتاج إلى النظر في مخاوف خاصة من الموقع المستهدف، مثل الوصول إلى الطرق، والآثار المحتملة الضوضاء، والظلال الخفقان من ريش، والقضايا الثقافية.

تقييم المخاطر وتكاليف المزرعة والتمويل

يمكن للشفرات الغزلية على توربينات الرياح أن تقتل الطيور المهددة بالانقراض والخفافيش والطيور الجارحة والطيور المائية، لذلك فمن الأفضل وضع التوربينات بعيدا عن ممرات الحياة البرية المزدحمة ومسارات الهجرة السنوية. وتوصي اللجنة الاستشارية للمبادئ التوجيهية الخاصة بالتوربينات الريحية التابعة للولايات المتحدة الأمريكية باستخدام نهج متعدد المستويات يتضمن تقييما أوليا وتوصيف الموقع والدراسات الميدانية للتنبؤ بالأنواع والموائل المتضررة من مزرعة الرياح وتقييمها.

بصفتك مطور الموقع، ستحتاج إلى العمل عن كثب مع الوكالة الحكومية المناسبة (أو سلطة السماح) للحد من وفيات الحيوانات وتخفيفها بسبب مزرعة الرياح؛ في بعض الحالات، قد يسمح لك ببناء مزرعة الرياح إذا قمت بتغيير عملياتها لتكون أكثر ملاءمة للحياة البرية- على سبيل المثال، يمكن أن تكون هناك حاجة لتوقف مؤقتا التوربينات خلال موسم الهجرة وأثناء فترات الرياح المنخفضة، عندما الخفافيش هي الأكثر نشط و قوة العائد هو الحد الأدنى.

فكر في مقدار الطاقة التي تريد إنتاجها، أو كم يمكن للموقع إنتاجه، وكم من المال يمكنك إنفاقه. شراء توربينات الرياح وحدها يمكن أن يعيد لك بمتوسط ​​$ 1. 37 مليونا لكل ميغاواط من القدرات.

عموما، من الأفضل للمرافق أن تطور مرافق طاقة الرياح أكثر مما هي بالنسبة للمستثمرين من القطاع الخاص لأن المرافق يمكن أن تستفيد من هياكل التمويل المواتية التي تخفض التكاليف بنحو 30٪، أو حوالي 1. 4 سنتات لكل كيلوواط / ساعة، تقرير بتمويل من وزارة الطاقة الأمريكية.

برامج التحفيز الحكومية تسهل أيضا تطوير مزرعة الرياح. يوفر الائتمان الضريبي الإنتاج (بتك) الآن الائتمان الضريبي 2. 3 ¢ / كيلووات ساعة خلال العقد الأول من العملية. إذا بدأت البناء على منشأة الطاقة المتجددة قبل عام 2020، يمكنك إجراء انتخابات لا رجعة فيها للمطالبة بالائتمان الضريبي للاستثمار (إيتس).

لعرض التكلفة المقيسة لتمويل مشروع الرياح الخاص بك، قم بتوصيل التفاصيل الخاصة بك محددة في أدوات بيتس التفاعلية (المباني والصناعة والنقل وسيناريوهات الكهرباء) التي يقدمها المختبر الوطني للطاقة المتجددة. قد ترغب أيضا في تصفح قاعدة بيانات الدولة والحوافز الاتحادية للطاقة المتجددة.

ضمان تلبية متطلبات المزارع الخاصة بك

يخضع منتجو الكهرباء لقوانين اتحادية مثل قانون سياسات التنظيم العام لعام 1978 (بوربا)، وقانون سياسة الطاقة لعام 2005 (إيباكت 2005)، واستقلال الطاقة وأمنها قانون 2007 (إيسا 2007)؛ وبالإضافة إلى ذلك، فإن الدول الفردية لديها تفسيرات مختلفة لكيفية تطبيق هذه القوانين الاتحادية، ولها ولايات مختلفة لتعزيز الطاقة المتجددة من خلال تشريعات معايير الحافظة المتجددة (رس).

يمكن أن يساعدك محام أو مستشار متخصص في تطوير الطاقة المتجددة على التنقل في القوانين التي تحكم مشروعك المقترح. سوف تحتاج أيضا إلى تصاريح البناء والبيئة المختلفة من الوكالات الحكومية.

إذا كانت مزرعة الرياح الخاصة بك ستجلس على ممتلكات حكومية أو لديها شريك وكالة اتحادية، يمكن أن يكون السماح مرهونا بعملية رسمية لتقييم الأثر البيئي.فعلى سبيل المثال، تخضع مزارع الرياح التي توضع في الممتلكات التي يديرها المكتب الأمريكي لإدارة الأراضي لبعض المبادئ التوجيهية الرامية إلى حماية الأنواع المحمية اتحاديا والموارد الطبيعية الأخرى.

تعرف على تصميم المعدات والرياح

توربينات الرياح الحديثة هي أكثر أناقة وأكبر من طواحين الهواء القديمة، مع شفرات وأبراج ضخمة مثل طويل القامة والمباني الشاهقة. ويؤثر وضع هذه التوربينات بدقة في مزرعة الرياح على إنتاجها الكلي للطاقة.

كقاعدة عامة، أكبر توربينات الرياح، وزيادة قدرة توليدها. أكثر توربينات الرياح المثبتة عادة لديها القدرة على تصنيف 1. 5 ميغاواط ويمكن أن السلطة 500 منزل، ولكن نماذج أحدث تشغيل حتى أكبر. ويبلغ حجم الموقع الإلكتروني لشركة جنرال إلكتريك ما يصل إلى 3. 4 ميغاواط للاستخدام البري وحتى 6 ميغاواط في عرض البحر. وتشمل الشركات الرائدة الأخرى توربينات الرياح فيستاس، جولدويند، إنركون، سيمنز، سولزون، غاميسا، الطاقة المتحدة، مينغ يانغ و نوردكس.

توربينات الرياح الكبيرة والثقيلة تتطلب مؤسسات أكبر وتكلفة أكثر لتثبيت. يجب تصميم توربينات الرياح البحرية لظروف المحيطات. نضع في اعتبارنا أن توربينات الرياح نادرا ما تعمل بكامل طاقتها منذ توليد الطاقة الخاصة بهم تعتمد على الطقس.

بالإضافة إلى توربينات الرياح، تتطلب مزرعة الرياح نظاما لتوليد الطاقة الكهربائية والمحولات وشبكة اتصالات ومحطات فرعية، ويستخدم نظام التحكم الإشرافي ونظام معلومات الحصول على البيانات (سكادا) لمراقبة الأداء. سيقوم مهندسك يوصي المعدات المناسبة والتوربينات التنسيب على أساس موقعك، والمالية، وأهداف الطاقة.

قدرة نقل آمنة

إذا كنت تخطط لمزرعة الرياح على نطاق تجاري، سوف تحتاج إلى وسيلة لتقديم الطاقة للعملاء بالجملة أو التجزئة. وعادة ما يتطلب ذلك خطوط نقل تربط مخرجات مزرعة الرياح الخاصة بك بشبكة نقل الطاقة الكهربائية أو شبكة "الطاقة" في منطقتك. ويمكن لمزارع الرياح التجارية المتواجدة في مواقع نائية أن تجد تحديا لتأمين قدرة الإرسال والتوصيل البيني مع الشبكة.

بدلا من ذلك، يمكن استخدام مزارع الرياح الصغيرة كمصدر مخصص للكهرباء لمجتمع أو مؤسسة تجارية. في هذه الحالات، قد لا تتطلب مزرعة الرياح وصلة إلى الشبكة الكهربائية العادية. ومع ذلك، لبيع الطاقة الزائدة، كنت لا تزال بحاجة إلى وسيلة لتسليم تلك السلطة إلى الأداة الكهربائية.

تحقق مع المختبر الوطني للطاقة المتجددة (نريل)، الذي يعمل مع مطوري الرياح لتأمين القدرة على نقل والترابط. كما توفر مجموعة تكامل الرياح المساعدة موارد لتوصيل مزرعة الرياح إلى النظام الكهربائي.

تركيب واختبار وتشغيل المعدات

يمكن الانتهاء من بناء مزرعة الرياح في غضون بضعة أشهر. ومع ذلك، قد تحتاج أولا لبناء الطرق في الموقع لنقل في توربينات الرياح وغيرها من المعدات.

لكل توربينات الرياح، سوف تحتاج إلى حفر حفرة وملء مع الخرسانة المسلحة لتكون بمثابة استقرار الأساس، وهذه العملية هي أكثر تطلبا في الظروف الصخرية أو مزارع الرياح البحرية.وبمجرد إعداد الأساس، على الرغم من ذلك، سوف تحتاج إلى إقامة التوربينات مع الروافع المتخصصة.

بعد ذلك، سوف تضع الأسلاك الكهربائية والأنظمة في مكانها وتشغيل الاختبارات للتأكد من أن جميع العناصر تعمل بشكل صحيح. وكثيرا ما يستغرق الأمر ستة أشهر قبل أن يتم تسويتها، وتتحقق مزرعة الرياح من الطاقة الإنتاجية التجارية الكاملة.

كل توربينات الرياح تحتاج إلى حوالي أسبوع من الصيانة الروتينية سنويا. وتقول الجمعية الأمريكية لطاقة الرياح إنها تحتاج إلى فني رياح واحد لخدمة كل 10 ميغاواط من طاقة التوليد المركبة.