Come costruire un parco elettrico di vento

Il vento è una delle risorse naturali più sostenibili della terra quando si tratta di generare energia elettrica - tutto quello che devi fare per costruire è costruire una turbina a vento che converte il movimento dell'aria in energia cinetica.

La cattura di vento su larga scala richiede tuttavia un parco eolico, una raccolta di turbine eoliche appositamente progettate posizionate sul paesaggio o sull'oceano, dove i venti sono costanti e forti; le turbine eoliche hanno più lame, che sono posizionate in alto sulle torri, che spin nella brezza e la potenza della raccolta.

Gli esperti dell'industria dicono che gli Stati Uniti dispongono di risorse eoliche sufficienti per raddoppiare efficacemente la sua attuale capacità di generazione del vento, e così viene fornito con una serie di benefici ambientali. Solo in America, la potenza eolica impedisce il rilascio di circa 62 milioni di tonnellate di gas serra e dei conservatori ogni anno 20 miliardi di galloni d'acqua.

Potenziali ostacoli alla costruzione di centrali eoliche includono la controversia pubblica sul posizionamento delle turbine eoliche, che consente sfide, problemi finanziari e questioni tecniche, come la necessità di infrastrutture per trasmettere l'energia alla rete elettrica che serve ai clienti, tuttavia, se si desidera costruire la tua eolica, non è in realtà difficile da fare.

Per iniziare: pianificare il tuo parco eolico

Costruire un parco eolico è un grande progetto che richiede squadre di specialisti per gestire i molti aspetti del progetto dalla concezione alla pianificazione all'attuazione. Dalla scelta dell'ubicazione appropriata e nella valutazione del rischio per la fauna selvatica per l'acquisizione dei permessi adeguati e l'implementazione e la verifica delle turbine stesse, c'è molta progettazione dietro la costruzione di questo tipo speciale di generatore di energia.

In primo luogo, assicuratevi di scegliere una località che abbia abbastanza risorse eoliche; i migliori siti per le centrali eoliche commerciali hanno velocità del vento di 13 miglia all'ora (6 metri al secondo) o più, secondo l'American Wind Energy Association, e un vento eccessivo può effettivamente distruggere le attrezzature e rendere il progetto più costoso.

Le mappe speciali per la velocità del vento consentono di identificare una regione con risorse idonee per il vento. Ad esempio, l'U.S. Department of Energy offre una pratica mappa del vento, ma è anche possibile utilizzare uno strumento chiamato anemometro per misurare l'energia eolica in un sito specifico e alcuni stati offrono anche programmi di prestito anemometro. Il tuo ingegnere può utilizzare servizi e software specializzati, come windNavigator® e GHWindFarmer, per analizzare topografia, condizioni meteo e aerodinamica per ottimizzare la posizione.

Inoltre, dovrai considerare le preoccupazioni particolari della località di destinazione, come l'accesso alla strada, gli impatti potenziali del rumore, le sfumature delle ombre delle lame e le questioni culturali.

Valutare i rischi, i costi agricoli e il finanziamento

Le lame di rotazione delle turbine eoliche possono uccidere uccelli, pipistrelli, rapaci e uccelli acquatici in pericolo, quindi è meglio posizionare le turbine lontano dai corridoi occupati della fauna selvatica e dai percorsi migratori annuali. Il comitato consultivo per i turbine eoliche del Fish and Wildlife Service di U.S. raccomanda di utilizzare un approccio graduale che include una valutazione preliminare, una caratterizzazione del sito e studi sul campo per prevedere e valutare le specie e gli habitat danneggiati dalla centrale eolica.

Come sviluppatore del sito, dovrai lavorare a stretto contatto con l'agenzia governativa (o autorità autorizzativa) appropriata per ridurre e mitigare la morte degli animali dovuta alla centrale eolica; in alcuni casi, potresti essere autorizzato a costruire il parco eolico se si modifica la sua operazione per essere più favorevole alla fauna selvatica, ad esempio, si potrebbe essere richiesto di fermare temporaneamente le turbine durante la stagione migratoria e durante i periodi di vento basso, quando i pipistrelli sono più la resa attiva e di potenza è minima.

Pensate a quanta energia che vuoi produrre - o quanto il sito può produrre - e quanti soldi puoi spendere. L'acquisto di turbine a vento da sola può restituire una media di $ 1. 37 milioni per megawatt di capacità.

In generale, è più conveniente che gli utilities sviluppino impianti di energia eolica rispetto agli investitori privati ​​perché le utilities possono sfruttare strutture finanziarie favorevoli che riducono i costi di circa il 30%, o circa 1. 4 centesimi per kilowattora, secondo un relazione finanziata dal Dipartimento per l'Energia Americana.

I programmi di stimolo governativo rendono anche più facile lo sviluppo di un parco eolico. Il credito d'imposta per la produzione (PTC) fornisce ora un credito d'imposta di 2/3 ¢ / kilowatt durante il primo decennio di funzionamento. Se si inizia la costruzione sul tuo impianto di energia rinnovabile prima del 2020, puoi fare un'elezione irrevocabile per richiedere un credito d'imposta sugli investimenti (ITC).

Per proiettare i costi di finanziamento del progetto di vento, inserisci i tuoi dettagli specifici negli strumenti interattivi BITES (Edifici, Industria, Trasporti e Scenari elettrici) forniti dal National Renewable Energy Laboratory. Potresti anche consultare il database degli incentivi statali e federali per l'energia rinnovabile.

Assicurarsi che la tua azienda soddisfi i requisiti legali

I produttori di elettricità sono governati da leggi federali come la legge sulle politiche di pubblica utilità del 1978 (PURPA), la legge sulla politica energetica del 2005 (EPACT 2005) e l'Indipendenza e la sicurezza energetica Atto del 2007 (EISA 2007); inoltre, i singoli stati hanno interpretazioni diverse di come si applicano queste leggi federali e hanno diversi mandati per promuovere l'energia rinnovabile attraverso la legislazione sulle norme rinnovabili del portafoglio (RPS).

Un avvocato o consulente specializzato nello sviluppo di energie rinnovabili può aiutarti a navigare nelle leggi che regolano il progetto proposto. Avrete inoltre bisogno di diverse edilizie e permessi ambientali da parte di agenzie governative.

Se la tua azienda eolica siede su una proprietà governativa o ha un partner agenzia federale, il permesso può essere contingente a un processo formale di valutazione dell'impatto ambientale.Ad esempio, le centrali eoliche collocate in proprietà gestite dall'Ufficio di presidenza U. di Land Management sono disciplinate da alcune linee guida intese a proteggere le specie protette federalmente e altre risorse naturali.

Identificare l'equipaggiamento e la progettazione del parco eolico

Le turbine eoliche moderne sono più nitide e più grandi di vecchi mulini a vento, con enormi lame e torri come alto come edifici di alto livello. Il preciso posizionamento di queste turbine su una centrale eolica influenza la sua produzione energetica complessiva.

Come regola generale, maggiore è la turbina eolica, maggiore è la sua capacità di generazione. La turbina eolica più comunemente installata ha una capacità di 1,5 megawatt e può alimentare 500 case, ma i modelli più recenti funzionano ancora più grandi. Il sito web di General Electric elenca i formati fino a 3,4 megawatt per l'utilizzo onshore e fino a 6 megawatt per l'offshore. Altri produttori di turbine eoliche includono Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang e Nordex.

Grandi e pesanti turbine eoliche richiedono fondazioni più grandi e costi maggiori per l'installazione. Le turbine eoliche offshore devono essere progettate per condizioni oceaniche. Tieni presente che le turbine eoliche raramente funzionano a piena capacità poiché la loro generazione di energia è dipendente dal tempo.

Oltre alle turbine eoliche, un parco eolico richiede un sistema di raccolta di energia elettrica, trasformatori, una rete di comunicazione e sottostazioni e un sistema SCADA (controllo di controllo e sistema di acquisizione dati) è utilizzato per monitorare le prestazioni. Il vostro ingegnere raccomanderà attrezzature adeguate e il posizionamento della turbina in base ai tuoi siti, finanze e obiettivi energetici.

Capacità di trasmissione sicura

Se state progettando un parco eolico su scala commerciale, sarà necessario un modo per offrire energia a clienti all'ingrosso e al dettaglio. In genere, questo richiede linee di trasmissione che collegano l'uscita del tuo parco eolico alla rete di trasmissione di energia elettrica o "griglia" energetica nella tua regione. Le centrali eoliche commerciali situate in località remote possono trovarne una sfida per garantire la capacità di trasmissione e l'interconnessione con la griglia.

In alternativa, piccole centrali eoliche possono essere utilizzate come fonte dedicata di energia elettrica per una comunità o un'azienda. In questi casi, il parco eolico non può richiedere un collegamento alla normale rete elettrica. Tuttavia, per vendere il potere in eccesso, è ancora necessario un modo per consegnare tale potere alla utility elettrica.

Controllare con il National Renewable Energy Laboratory (NREL), che lavora con gli sviluppatori di vento per garantire la capacità di trasmissione e l'interconnessione. Il gruppo Utility Wind Integration fornisce anche risorse per collegare una centrale eolica al sistema elettrico.

Installa, prova ed esegue l'attrezzatura

La costruzione di un parco eolico può essere completata entro pochi mesi. Tuttavia, innanzitutto, è necessario costruire strade nel sito per il trasporto delle turbine e altre attrezzature.

Per ogni turbina eolica, è necessario scavare un foro e riempirlo con cemento armato per servire da fondamento stabilizzante e questo processo è più esigente in condizioni rocciose o in parchi eolici offshore.Una volta preparata la fondazione, tuttavia, dovrai erigere le turbine con sollevatori specializzati.

Successivamente, metterai in posizione i cavi e sistemi elettrici e eseguirà test per assicurare che tutti gli elementi funzionino correttamente. Ci vorranno sei mesi prima che tutti i colpi siano stati smontati e l'impianto eolico raggiunge la piena capacità produttiva commerciale.

Ogni turbina eolica necessita di circa una settimana di manutenzione ordinaria all'anno. L'American Wind Energy Association dice che impiega un tecnico di vento per servire ogni 10 megawatt di capacità di produzione installata.