Come costruire una fattoria di energia eolica

Il vento è una delle risorse naturali più sostenibili della Terra quando si tratta di generare energia elettrica. Per sfruttarlo, tutto ciò che devi fare è costruire una turbina a vento che converte il movimento dell'aria in energia cinetica. Per farlo su larga scala, tuttavia, avrai bisogno di una raccolta eolica-una collezione di turbine eoliche appositamente progettate posizionate attraverso il paesaggio o l'oceano, dove i venti sono costanti e forti. Le turbine eoliche hanno lame multiple, che sono fissate sulle torri, che girano nella brezza e nella raccolta dell'energia.

Gli esperti del settore affermano che gli Stati Uniti hanno abbastanza risorse eoliche per raddoppiare efficacemente la sua attuale capacità di generazione del vento e che ciò ha una serie di benefici ambientali. Solo in America, l'energia eolica impedisce il rilascio di circa 62 milioni di tonnellate di gas serra e conserva 20 miliardi di litri d'acqua all'anno.

I potenziali ostacoli alla costruzione di parchi eolici includono la controversia pubblica sul posizionamento delle turbine eoliche, consentendo sfide, preoccupazioni finanziarie e questioni tecniche, come la necessità di infrastrutture per trasmettere il potere alla rete elettrica che serve i clienti. Tuttavia, se desideri costruire il tuo parco eolico, non è troppo difficile da fare.

Iniziare: pianificare il tuo parco eolico

Costruire un parco eolico è un grande progetto che richiede a team di specialisti di gestire i molti aspetti del progetto e la pianificazione di implementazione per l'implementazione. La pianificazione è particolarmente cruciale per questo tipo di generatore di energia. La posizione adeguata deve essere valutata per eventuali rischi per la fauna selvatica, i permessi devono essere acquisiti e le turbine stesse devono essere testate.

Innanzitutto, assicurati di scegliere una posizione che abbia abbastanza risorse per il vento. I siti migliori per i parchi eolici commerciali hanno una velocità del vento di 13 miglia all'ora (6 metri al secondo) o più, secondo l'American Wind Energy Association. Anche se può sembrare più vento, meglio è, troppo il vento può sforzare le attrezzature e rendere il progetto più costoso.

Mappe speciali per la velocità del vento possono aiutarti a identificare una regione con risorse del vento adeguate. Ad esempio, la u.S. Dipartimento dell'Energia offre una pratica mappa del vento. Puoi anche prendere da solo le misurazioni dell'energia eolica, usando uno strumento chiamato anemometro, sul sito che stai prendendo in considerazione. Alcuni stati offrono persino programmi di prestito anemometro. L'ingegnere può utilizzare servizi e software specializzati per ottimizzare la posizione, come Windnavigator e GH Windfrar, che analizzano la topografia, le condizioni meteorologiche e l'aerodinamica.

Inoltre, dovrai prendere in considerazione preoccupazioni speciali della posizione target, come l'accesso alla strada, i potenziali impatti sul rumore, le ombre tremoli dalle lame e le questioni culturali.

Valutare i rischi della fauna selvatica

Le lame rotanti sulle turbine eoliche possono uccidere uccelli, pipistrelli, rapaci e uccelli acquatici in via di estinzione, quindi è meglio posizionare le turbine lontano da affollati corridoi della fauna selvatica e percorsi migratori annuali. Il u.S. Linee guida per i turbine eoliche di Fish and Wildlife Service Raccomanda un approccio a più livelli che include una valutazione preliminare, caratterizzazione del sito e studi sul campo per prevedere e valutare le specie e gli habitat danneggiati dal parco eolico.

Come sviluppatore del sito, dovrai lavorare a stretto contatto con l'agenzia governativa appropriata (o consentire l'autorità) per ridurre e mitigare la morte degli animali a causa del parco eolico. In alcuni casi, potrebbe essere permesso di costruire il parco eolico in aree sensibili se si altera il suo funzionamento per essere più favorevole alla fauna selvatica. Ad esempio, è possibile che sia necessario fermare temporaneamente le turbine durante le stagioni migratorie o durante i periodi di vento basso, quando i pipistrelli sono più attivi e la resa di potenza è minima.

Costi e finanziamenti del parco eolico

Pensa a quanta energia vuoi produrre o quanto il sito può produrre e quanti soldi puoi spendere. L'acquisto di turbine eoliche da sole può farti tornare in media $ 1.37 milioni per megawatt di capacità.

In generale, è più economico per le utility sviluppare strutture per l'energia eolica di quanto non lo sia per gli investitori privati ​​perché i servizi pubblici possono attingere a strutture di finanziamento favorevoli che riducono i costi di circa il 30%o circa 1.4 centesimi per chilowattora, secondo un rapporto finanziato dalla U.S. Dipartimento dell'Energia.

I programmi di stimolo del governo rendono anche più facile sviluppare un parco eolico. Il credito d'imposta sulla produzione (PTC) ora fornisce un 2.Credito d'imposta 3-center-per-kilowatt-ora durante il primo decennio di attività.

Per proiettare il costo livellato per il finanziamento del tuo progetto eolico, collega i tuoi dettagli specifici agli strumenti interattivi per morsi (edifici, industria, trasporti e scenari elettrici) forniti dal National Renewable Energy Laboratory. Potresti anche voler sfogliare il database degli incentivi statali e federali per l'energia rinnovabile.

Assicurati che la tua fattoria soddisfi i requisiti legali

I produttori di elettricità sono governati da leggi federali come la legge sulle politiche di regolamentazione pubblica del 1978 (PURPA), l'Energy Policy Act del 2005 (EPACT 2005) e l'Energy Independence and Security Act del 2007 (EISA 2007). I singoli stati hanno anche diverse interpretazioni di come si applicano queste leggi federali e hanno dei vari mandati per promuovere l'energia rinnovabile attraverso la legislazione di standard di portafoglio rinnovabile (RPS).

Un avvocato o un consulente specializzato nello sviluppo di energia rinnovabile può aiutarti a navigare nelle leggi che regolano il progetto proposto. Queste persone possono anche aiutarti ad acquisire i vari permessi di edifici e ambientali di cui avrai bisogno dalle agenzie governative.

Se il tuo parco eolico siederà sulla proprietà del governo o ha un partner di agenzia federale, consentire può dipendere da un processo formale di valutazione dell'impatto ambientale. Ad esempio, i parchi eolici collocati su proprietà gestiti dalla U.S. Bureau of Land Management sono regolati da alcune linee guida intese a proteggere le specie protette a livello federale e altre risorse naturali.

Identifica le attrezzature e il design del parco eolico

Le moderne turbine eoliche sono più eleganti e più grandi dei mulini a vento vecchio stile, con enormi pale e torri alte come gli edifici grattacieli. Il posizionamento preciso di queste turbine su un parco eolico influisce sulla sua produzione di energia complessiva.

Come regola generale, maggiore è la turbina eolica, maggiore è la capacità di generazione. La turbina eolica più comunemente installata ha un punteggio di capacità di 1.5 megawatt e possono alimentare fino a 500 case, ma i modelli più recenti sono ancora più grandi. Il sito Web di General Electric elenca dimensioni fino a 3.4 megawatt per uso onshore e fino a sei megawatt per l'uso offshore. Altri principali produttori di turbine eoliche includono Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang e Nordex.

Le turbine eoliche grandi e pesanti richiedono basi più grandi e costano di più per l'installazione. Le turbine eoliche offshore devono essere progettate per le condizioni dell'oceano. 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 elettrica, trasformatori, una rete di comunicazioni e sottostazioni. Inoltre, viene utilizzato un sistema informativo di controllo e acquisizione dei dati (SCADA) per monitorare le prestazioni. Un ingegnere può raccomandare un posizionamento adatto a attrezzature e turbine in base al sito, alle finanze e agli obiettivi energetici.

Capacità di trasmissione sicura

Se stai pianificando un parco eolico su scala commerciale, hai bisogno di un modo per fornire energia ai clienti all'ingrosso o al dettaglio. In genere questo richiede linee di trasmissione che collegano la produzione del parco eolico alla rete di trasmissione elettrica, la griglia energetica nella tua regione. I parchi eolici commerciali in sedi remoti possono trovare impegnativo garantire la capacità di trasmissione e l'interconnettività con la griglia.

In alternativa, i parchi eolici più piccoli possono essere utilizzati come fonte dedicata di elettricità per una comunità o un business. In questi casi, il parco eolico potrebbe non richiedere un collegamento alla normale rete elettrica. Tuttavia, per vendere energia in eccesso, hai ancora bisogno di un modo per consegnare tale energia all'utilità elettrica.

Per ulteriori informazioni, verificare con il National Renewable Energy Laboratory (NREL), che lavora con gli sviluppatori eolici per garantire la capacità di trasmissione e l'interconnettività. Il gruppo di integrazione eolica dell'utilità fornisce anche risorse per il collegamento di un parco eolico al sistema elettrico.

Installare, testare ed eseguire l'apparecchiatura

La costruzione del parco eolico può essere completata entro pochi mesi. Tuttavia, potrebbe essere necessario prima costruire strade nel sito per trasportare le turbine eoliche e altre attrezzature.

Per ogni turbina eolica, dovrai scavare un buco e riempirlo con cemento armato per fungere da base stabilizzante. Questo processo è più impegnativo in condizioni rocciose o nei parchi eolici offshore. Una volta preparata la fondazione, dovrai erigere le turbine con paranchi specializzati.

Successivamente, metterai in atto il cablaggio elettrico e i sistemi e eseguirai test per garantire che tutti gli elementi funzionino correttamente. Spesso ci vogliono sei mesi prima che i nodi vengano risolti e il parco eolico raggiunge la piena capacità di produzione commerciale.

Ogni turbina eolica ha bisogno di circa una settimana di manutenzione di routine all'anno. L'American Wind Energy Association afferma che ci vuole un tecnico eolico per servire ogni 10 megawatt di capacità di generazione installata.