Vind er en af jordens mest bæredygtige naturressourcer, når det kommer til at generere elektrisk energi. Alt du skal gøre for at udnytte det er at konstruere en vindkraftsturbine, som konverterer luftens bevægelse til kinetisk energi.
Indfangning af vind i stor skala kræver imidlertid en vindmøllepark - en samling af specialdesignede vindmøller placeret over landskabet eller havet, hvor vinden er stabil og stærk.
Vindmøller har flere knive, som er sat højt på tårne, der spinder i brisen og høstkraft.
Erhvervseksperter siger, at USA har tilstrækkelige vindressourcer til effektivt at fordoble den nuværende vindegenereringskapacitet, og at det medfører en masse miljømæssige fordele. I Amerika forhindrer vindkraft kun frigørelsen af ca. 62 millioner tons drivhusgasser og bevarer 20 milliarder liter vand årligt.
Potentielle hindringer for at opbygge vindmølleparker omfatter offentlig kontroverser over placeringen af vindmøllerne, hvilket tillader udfordringer, finansieringshensyn og tekniske problemer, som f.eks. Behovet for infrastruktur til at overføre strømmen til det elnettet, der betjener kunder. Men hvis du ønsker at konstruere din egen vindmøllepark, er det faktisk ikke for svært at gøre.
Kom i gang: Planlæg din vindmøllepark
Opbygning af en vindmøllepark er et stort projekt, der kræver specialister til at håndtere de mange aspekter af projektet, fra idé til planlægning til implementering.
Fra at vælge den rette placering og vurdere risikoen for dyrelivet for at erhverve de rette tilladelser og implementere og teste turbinerne selv, går meget planlægning bag opbygningen af denne særlige type energigenerator.
Først skal du sørge for at vælge et sted, der har tilstrækkelige vindressourcer.
De bedste steder for kommercielle vindmølleparker har vindhastigheder på 13 miles i timen (6 meter / sekund) eller mere, ifølge den amerikanske vindkraftforening. For meget vind kan faktisk spænde udstyr og gøre projektet dyrere.
Særlige vindhastighedskort kan hjælpe dig med at identificere en region med egnede vindressourcer. For eksempel tilbyder US Department of Energy et praktisk vindkort, men du kan også bruge et værktøj kaldet et anemometer til at måle vindenergi på et bestemt sted. Nogle stater tilbyder endda anemometer lån programmer. Din ingeniør kan bruge specialiserede tjenester og software, som windNavigator og GHWindFarmer, til at analysere topografi, vejrforhold og aerodynamik for at optimere placeringen.
Desuden skal du overveje særlige bekymringer for målplaceringen, som f.eks. Vejadgang, potentiel støjpåvirkning, flimrende skygger fra knivene og kulturelle problemer.
Vurdering af risici, landbrugsudgifter og finansiering
Spindebladene på vindmøller kan dræbe truede fugle, flagermus, raptorer og vandfugle, så det er bedst at placere turbiner væk fra travle dyrelivskorridorer og årlige vandringsstier. Den amerikanske fiskeri- og vildtservicestyrelsens rådgivende udvalg for vindturbiner anbefaler en trinvis tilgang, der omfatter en foreløbig vurdering, lokalisering og feltundersøgelser for at forudsige og vurdere de arter og levesteder, der er skadet af vindmølleparken.
Som stedudvikler skal du arbejde tæt sammen med det relevante offentlige organ (eller tillade myndighed) at reducere og afbøde dyrs død på grund af vindmølleparken; I nogle tilfælde kan du få lov til at bygge vindmølleparken, hvis du ændrer driften til at være mere dyreliv. For eksempel kan du blive forpligtet til midlertidigt at stoppe turbiner i migrationssæsonen og i perioder med lav vind, når flagermus er mest aktive og effektudbyttet er minimalt.
Tænk på, hvor meget energi du vil producere - eller hvor meget webstedet kan producere - og hvor mange penge du kan bruge. Indkøb af vindmøller alene kan sætte dig tilbage et gennemsnit på 1,37 mio. USD pr. Megawatt af kapacitet.
Generelt er det billigere for forsyningsvirksomheder at udvikle vindkraftfaciliteter, end det er for private investorer, fordi forsyningsvirksomhederne kan klare sig i gunstige finansieringsstrukturer, der reducerer omkostningerne med omkring 30 procent, eller omkring 1,4 cent per kilowatt-time, ifølge en rapport finansieret af USA Institut for Energi.
Statsstimuleringsprogrammer gør det også lettere at udvikle en vindmøllepark. Produktionskattelånet (PTC) giver nu en skattekredit på 2,3 cent per kilowatt-time i løbet af det første tiår af driften. Hvis du begynder at bygge på din vedvarende energi facilitet inden 2020, kan du foretage et uigenkaldeligt valg til at kræve en Investment Tax Credit (ITC).
For at projicere den nivellerede omkostninger ved finansiering af dit vindprojekt, skal du tilslutte dine specifikke detaljer til de interaktive BITES-værktøjer (Bygninger, Industri, Transport og Elektricitetsscenarier), der leveres af National Renewable Energy Laboratory. Du vil måske også gennemse databasen over statslige og føderale incitamenter til vedvarende energi.
Sørg for at din gård opfylder juridiske krav
Elektricitetsproducenter er underlagt føderale love som loven om offentlige forsyningssikkerhedspolitikker fra 1978 (PURPA), lov om energipolitik fra 2005 (EPACT 2005) og lov om energi uafhængighed og sikkerhed fra 2007 (EISA 2007). Derudover har de enkelte stater forskellige fortolkninger af, hvordan disse føderale love gælder, og de har forskellige mandater til at fremme vedvarende energi gennem lovgivningen om vedvarende porteføljestandarder (RPS).
En advokat eller konsulent med speciale i udvikling af vedvarende energi kan hjælpe dig med at navigere i de love, der styrer dit foreslåede projekt. Du vil også have brug for forskellige bygnings- og miljøtilladelser fra offentlige myndigheder.
Hvis din vindmøllepark vil sidde på statslige ejendomme eller har en føderal agenturpartner, kan det være betinget af en formel vurdering af miljøpåvirkningen. For eksempel er vindmølleparker placeret på ejendomme forvaltet af US Bureau of Land Management styret af visse retningslinjer, der skal beskytte føderalt beskyttede arter og andre naturressourcer.
Identificer udstyrs- og vindmølleudformning
Moderne vindmøller er slankere og større end gammeldags vindmøller, med enorme blade og tårne lige så høje som højhuse. Den præcise placering af disse møller på en vindmøllepark påvirker den samlede energiproduktion.
Som hovedregel er jo større vindmøllen er, jo større er dens produktionskapacitet. Den mest installerede vindmølle har en kapacitet på 1,5 megawatt og kan drive 500 boliger, men nyere modeller kører endnu større. General Electrics hjemmeside viser størrelser på op til 3,4 megawatt til brug på land og op til 6 megawatt til offshore. Andre førende vindmølleproducenter omfatter Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang og Nordex.
Store og tunge vindmøller kræver større fundament og koster mere at installere. Offshore vindmøller skal være designet til havforhold. Vindmøller kører sjældent i fuld kapacitet, da deres energiproduktion er vejrafhængig.
Ud over vindmøller kræver en vindmøllepark et elforsyningssystem, transformatorer, et kommunikationsnetværk og understationer. Derudover bruges et overvågnings- og dataovervågningssystem (SCADA) til overvågning af ydeevnen. En ingeniør kan anbefale passende udstyr og turbineplacering baseret på dit websted, økonomi og energimål.
Sikker transmissionskapacitet
Hvis du planlægger en vindmøllepark i kommerciel skala, skal du levere energi til grossister eller detailkunder. Det kræver typisk transmissionslinjer, der forbinder produktionsenheden fra din vindmøllepark til det elektriske transmissionsnetværk - energinettet - i din region. Kommercielle vindmølleparker placeret på fjerntliggende steder kan finde det en udfordring at sikre transmissionskapacitet og sammenkobling med nettet.
Alternativt kan mindre vindmølleparker bruges som en dedikeret kilde til elektricitet til et samfund eller forretning. I disse tilfælde kræver vindmølleparken ikke et link til det almindelige elnettet. Men for at sælge overskydende strøm har du stadig brug for en måde at levere den strøm til elværktøjet.
Check med National Renewable Energy Laboratory (NREL), som arbejder med vindudviklere for at sikre transmissionskapacitet og sammenkobling. Utility Wind Integration Group giver også ressourcer til at forbinde en vindmøllepark til det elektriske system.
Installer, test og kør udstyret
Vindmøllebyggeri kan gennemføres inden for få måneder. Det kan dog være nødvendigt at opbygge veje på stedet for at trække vindmøller og andet udstyr.
For hver vindmølle skal du udgrave et hul og fylde det med armeret beton for at fungere som et stabiliserende fundament; Denne proces er mere krævende i stenrige forhold eller offshore vindmølleparker. Når fundamentet er forberedt, skal du dog oprette turbinerne med specialiserede løfter.
Derefter sætter du de elektriske ledninger og systemer på plads og kører tests for at sikre, at alle elementer fungerer korrekt. Det tager ofte seks måneder, før kinkene stryges ud, og vindmølleparken opnår fuld kommerciel produktionskapacitet.
Hver vindmølle har brug for en uges værdi af rutinemæssig vedligeholdelse om året. Den amerikanske Wind Energy Association siger, at det tager en vindtekniker at servicere hver 10 megawatt installeret genereringskapacitet.