Вятърна енергия

 

Вятърът е атрактивен източник на възобновяема енергия с практически никакво влияние върху околната среда. Когато са правилно инсталирани, вятърните турбини доставят значителна част от енергията, необходима за едно домакинство. Те могат да бъдат ползвани като алтернативен източник на енергия в комбинация с фотоволтаични системи или с местната електрическа мрежа.

 

Как работи вятърната енергия

 

Често срещани въпроси:

 

Икономиката на малките вятърни турбини

 

Фактори, които влияят върху цените и продуктивността

 

Работа и период на възвръщаемост

 

Как да си купим вятърна турбина

 

Намиране на доставчик

 

Истории на успеха
 

Как работи вятърната енергия

Интересен е фактът, че вятърната енергия всъщност е свързана със соларната енергия. Всичко идва оттам, че слънцето покрива неравномверно различните части от Земната повърхност. Топлият въздух над огрените от слънцето области се вдига нагоре и отстъпва мястото си на хладен въздух. Така се получава вятърът.Докато слънцето топли земята, ще има вятър, който може да бъде използван. Човечеството обуздава вятърната енергия от хиляди години, използвайки я за да движи лодките или във вятърни мелници за мелене или местене на вода.

 

Механиката на една вятърна турбина
Повечето модерни вятърни турбини използват дизайн, подобен на този на традиционната вятърна мелница и се наричат Хоризонтални Акцисни Вятърни Турбини (ХАВТ). Съществуват и Вертикални Акцисни Вятърни Турбини (ВАВТ), но те се използват по-малко. Вятърните турбини превръщат кинетичната (двигателна) енергия на вятъра в електрическа енергия. Когато вятърът духа срещу перките на турбината, той не само я бута, но и създава „джоб” от ниско налягане, който засмуква перката обратно. Тези две сили, които се наричат „дърпане” и „вдигане”, карат перките да се въртят. Перките са монтирани върху ротор и са свързани с генератор чрез няколко колони, които увеличават крайната ротационна сила до повече от 1000 РМ. Когато генераторът се върти, той произвежда електрическа енергия. Вятърните турбини обикновено са оборудвани с по няколко контролни устройства и системи за изключване. Тези системи предпазват от повреда като спират работата на турбината когато скоростта стане твърде висока.Модерните хоризонтални акцисни турбини обикновено имат по-малко перки от традиционните турбини. Въпреки това тези две-три перки имат много по-голям диаметър (до 55 м). Перките на турбините, които се ползват за производство на локална електроенергия са с диаметър само 8 м и това ги прави много по-енергоефективни. Перките са монтирани на високи стълбове, за да се избегнат приземни турбуленции и за да хванат по-силните и постоянни ветрове, които духат над земята. Производството на енергия е правопропорционално на скоростта на вятъра. Когато скоростта на вятъра се удвои, производството на енергия се увеличава осемкратно, стига скоростта на вятъра да е във възможностите на турбината.

 

Често срещани въпроси:

Какви са ползите за околната среда от ползването на вятърна енергия?
Вятърът е чисто гориво, което компенсира замърсяването, получено от други източници, като енергията произвеждана от вашата локална електрическа мрежа например. Една нормална 10-киловатова (kW) вятърна турбина ще компенсира около 1.2 тона замърсители на въздуха и 250 тона парникови газове през своя оперативен живот.

Мога ли да продам оставащата ми енергия на доставчика на електроенергия?
Ако системата ви е свързана с електрическата мрежа и произвежда повече енергия отколкото е нужна за захранването на вашия дом, доставчикът на електричество ще купи тази енергия. Това откупуване се нарича „Мрежо-метриране” или „Захранваща тарифа”. Когато има излишък от енергия, тя бива преработвана, за да отговаря на изискванията на мрежата.

Как се сравнява вятърната енергия с другите възобновими източници на енергия?
Малките вятърни турбини може би са най-евтиният доставчик на енергия за домакинство, което не е свързано към мрежата. Вятърната енергия е икономически изгодна в селски райони където има и други възобновими източници като фотоволтаици (за слънчева енергия) и биомаса. Безопасни ли са вятърните турбини за хора, структури и животни? Да. По-вероятно е дърво да падне върху къщата ви, отколкото да пострадате по някакъв начин от вятърна турбина. Някои хора се притесняват от възможно замръзване на перките. Ако това се случи, ледът ще падне веднага, а няма да бъде разпръскан наоколо. Много рядко птици се сблъскват с малките локални турбини.

Колко струва една вятърна система? След колко време се възвръщат инвестициите?
В САЩ една малка вятърна енергийна система струва около $3,000-5,000 за всеки киловат от своя капацитет или около $40,000 за нормална система от 10 kW. Възвръщането на инвестициите зависи от средната скорост на вятъра и местните енергийни разходи. Например, ако плащате 12 цента за киловат-час (kWh) и средната скорост на вятъра е 10 mph, възвръщаемостта е между 6 и 16 години. Въпреки че по-големите турбини имат по-високи начални разходи и разходи за инсталиране, те са по-продуктивни и може да скъсят периода на възвръщаемост. Други фактори са лихвите върху заемите и надниците в съответната държава. По-долу са изброени няколко финансови фактора:

Какъв е оптималният размер на една турбина за моята къща?
Едно нормално домакинство използва около 9400 киловатчаса енергия годишно. Една 10 kW вятърна турбина, инсталирана на място със средна скорост на вятъра 12 мили/ час, генерира около 10 000 киловатчаса на година. По-малки турбини са достатъчни за местности с по-висока скорост на вятъра и за домове с по-малки енергийни нужди.

Каква поддръжка изисква една вятърна турбина?
След инсталирането си турбината би трябвало да има нужда от много малко поддръжка. Някои турбини работят по пет години без да бъдат погледнати. Много често фирмата, от която закупувате турбината, предлага годишен преглед. Обикновената поддръжка включва:

На какво място трябва да живея, за да мога да ползвам вятърна енергия?
? Най-важният фактор е средната скорост на вятъра в района, за да може да бъде изчислена ползата от вятърна турбина. Препоръчва се скорост на вятъра от 5 м/с. Не трябва да има структури или сгради, които могат да попречат на вятъра. Намерете скоростта на вятъра в мястото, кадето живеете на картата о-долу: For a detailed map of wind speeds in your area, look on a government energy website. 
Потърсете в уебсайта на Енергийната Компания във вашата държава карта за скоростите на вятъра в различните области на страната. Един професионалист може да прецени потенциала на вашия район дори и без голяма колекция от скъпи измервателни уреди. Тъй като вятърните турбини, захранващи цели селища, са с големи размери, те не са подходящи за градски райони или комплекси от по няколко къщи. Има случаи на малки турбини, успешно работещи върху покриви на градски къщи.

 

Икономиката на малките вятърни турбини

Има около 67 фирми (20 от тях в САЩ), които произвеждат малки вятърни турбини. Най-често ползваните от домакинствата турбини са в диапазона 5 до 15 kW. Има и турбини от 1 kW и по-малки. Можете да получите кредит за закупуването на турбина. През 2007 г. цената на дребно на електроенергия, произведена от една малка турбина с САЩ, спадна от 15-18 цента за киловатчас до 10-11 цента. Смята се, че цените ще паднат до 7 цента в следващите няколко години. Сравнете тези цени с цените на енергията, произвеждана от фотоволтаици (соларни панели) – 18 цента на киловатчас.

 

Фактори, които влияят върху цените и продуктивността
Средната скорост на вятъра. За да е ефективна една турбина, скоростта на вятъра трябва да е поне 5 м/с. Ако скоростта на вятъра е твърде ниска, турбината няма да използва потенциала си. Технология на турбината – колкото по-голяма е ветрозагребващата част на една турбина, толкова по-скъпа ще е тя, но и с по-голяма възвръщаемост на инвестициите за в бъдеще. Големите турбини се нуждаят от големи стълбове. Цената на една турбина зависи и от високотехнологичните приложения към нея, като устройства за компютърно управление. Разходи по конструкцията – вятърните турбини са големи съоръжения, които изискват специално оборудване. Инсталирането и транспортът са голяма част от общите разходи. Изберете най-близката до вас фирма-доставчик. Разходите са по-високи ако турбината трябва да бъде монтирана на труден терен, в хълмиста местност например.

 

Работа и период на възвръщаемост
Една добре разположена турбина може да намали сметките ви за ток с около 80%. Една турбина от 10 kW, монтирана на място със средна скорост на въздуха от 5 м/с, генерира около 10,000 kWh електричество годишно. Ако турбината ви е свързана с електрическата мрежа, можете да продавате оставащата енергия на електрическата компания. Периодът на възвръщаемост зависи от вашите енергийни нужди и местните цени на електричеството. Един калифорнийски дом консумира около 9,400 kWh енергия годишно и плаща по 12 цента за всеки киловатчас. Инвестицията в един такъв дом ще се изплати след 20 години. След като това бъде постигнато, турбината ще произвежда почти безплатна електроенергия и ще позволи спестяването на около $20,000 в следващите 10 години. Повечето производители дават гаранция за турбините между 30 и 50 години.

 

Вятърната енергия и околната среда

Вятърът е чиста, възобновима енергия – не може да бъде изразходвана, както други източници на горива. Използването на вятърна енергия ни помага да намалим нашата зависимост от горива от полезни изкопаеми и ще намали емисиите на парникови газове. Привлекателността на вятърните генератори е субективен фактор. Някои смятат, че те загрозяват гледката. Но за други те са практичен заместител на конвенционалните енергийни предприятия. Малките турбини са тихи и не се преплитат с телевизионните и радио вълни.

 

Как да си купим вятърна турбина

Гледайте на покупката на вятърна турбина като на една нормална голяма покупка. Преценете цените и различните модели. Вземете информация от няколко производителя и изберете наложена фирма. Определете кои продукти и услуги ще са на разположение когато се нуждаете.

 

Намиране на доставчик
Няма сертифициращи агенции за доставчици на вятърни турбини, но някои държави планират да създадат такива в следващите 1-2 години. Когато избирате доставчик, обърнете внимание на неговия опит, сертификатите и лицензите, които притежава и гаранционната му политика. Поискайте референтен списък с клиенти, които са инсталирали подобна система. Проверете дали са доволни. Разпитайте доставчика за работа на системата, надеждност, поддръжка и възможности за поправка. Изберете доставчик, който може да ви помогне с местните правила и апликации. В повечето региони по света има асоциации за вятърна енергия, които предоставят списък с доставчици. Ако не сте сигурни дали има такава асоциация във вашия регион, проверете тук: Global Wind Energy Council (GWEC)

 

Истории на успеха

Многобройни домакинства вече успешно са инсталирали вятърни системи и са елиминирали голяма част от сметките си за електричество. Те обикновено закупуват електричество само за климатици през лятото. Електрическите фирми плащат на производителите на вятърна енергия за тяхната излишна енергия. Те никога не остават без ток поради късо съединение в мрежата.

 

Преведено от: Надежда Георгиева

Статия от: www.go-green.com