Քամին երկրագնդի կայուն բնական ռեսուրսներից մեկն է, երբ խոսքը գնում է էլեկտրաէներգիայի արտադրման մասին: Բոլորը, որ պետք է անենք, որպեսզի նա օգտագործում է քամու ուժային տուրբին, որը վերափոխում է օդի շարժումը կինետիկ էներգիայի մեջ:
Խոշոր մասում քամու հարձակումը, սակայն, պահանջում է հողմային տնտեսություն, որը հատուկ նախագծված հողմային տուրբինների հավաքածու է, որը տեղակայված է լանդշաֆտի կամ օվկիանոսում, որտեղ քամին կայուն եւ ուժեղ է:
Քամու տուրբինները ունեն բազմակի շեղբեր, որոնք բարձր են աշտարակների վրա, որոնք շարժվում են բրեզե եւ բերքահավաքում:
Արդյունաբերության փորձագետները նշում են, որ ԱՄՆ-ն բավարար քամու ռեսուրսներ ունի, որպեսզի արդյունավետորեն կրկնակի ներկա հողմակայանի հզորությունը կրկնակի լինի, եւ այդպես վարվելը գալիս է շրջակա միջավայրի շահերին: Միայն Ամերիկայում քամու ուժը խոչընդոտում է մոտ 62 մլն տոննա ջերմոցային գազերի արտանետմանը եւ պահպանվում տարեկան 20 մլրդ գալոն ջուր:
Հողմային տնտեսությունների կառուցման հնարավոր խոչընդոտները ներառում են հողմային տուրբինների տեղադրման հասարակական մարտահրավերները, թույլատրող մարտահրավերները, ֆինանսավորման մտահոգությունները եւ տեխնիկական հարցերը, ինչպիսիք են ենթակառուցվածքի անհրաժեշտությունը հաճախորդներին սպասարկող էլեկտրական ցանցին էլեկտրաէներգիայի փոխանցման համար: Սակայն, եթե ցանկանում եք կառուցել ձեր սեփական հողմային տնտեսությունը, դա, ըստ էության, շատ դժվար է անել:
Getting Started: Նախագծեք ձեր Wind Farm
Հողմակայան կառուցելը մեծ նախագիծ է, որը պահանջում է մասնագետների թիմեր նախագծի բազմաթիվ առումներով, գաղափարից մինչեւ պլանավորում իրականացնել:
Ճիշտ տեղադրություն ընտրելու եւ վայրի բնության ռիսկը գնահատելու համար անհրաժեշտ թույլտվությունները ձեռք բերելը եւ տուրբինների իրագործումը եւ փորձարկումը, շատ պլանավորումը գնում է ետեւում էներգիայի գեներատորի այս հատուկ տիպի կառուցումը:
Նախ, համոզվեք, որ ընտրեք այն վայրը, որն ունի բավարար քամու ռեսուրսներ:
Առեւտրային հողմակայանների համար լավագույն կայքերը ունեն քամու արագությունը ժամում 13 մղոն (6 մ / վրկ) կամ ավելի, ըստ ամերիկյան քամու էներգիայի ասոցիացիայի: Շատ քամին կարող է իրականում լարել սարքավորումը եւ դարձնել նախագիծը ավելի թանկ:
Հատուկ քամու արագության քարտեզները կարող են օգնել ձեզ բացահայտել համապատասխան քամի ռեսուրսներով տարածաշրջան: Օրինակ, ԱՄՆ-ի էներգետիկայի դեպարտամենտը առաջարկում է հուսալի քամի քարտեզ, սակայն կարող եք օգտագործել նաեւ հոսքային էներգիայի որոշակի վայրում չափելու միջոց, որը կոչվում է անեմաչափ: Որոշ երկրներ նույնիսկ առաջարկում են անեմաչափ վարկային ծրագրեր: Ձեր ինժեները կարող է օգտվել մասնագիտացված ծառայություններից եւ ծրագրերից, ինչպիսիք են windNavigator- ը եւ GHWindFarmer- ը, վերլուծելու տեղագրությունը, եղանակային պայմանները եւ աերոդինամիկան, գտնվելու վայրը օպտիմալացնելու համար:
Բացի այդ, պետք է հաշվի առնել թիրախային վայրի հատուկ մտահոգությունները, ինչպիսիք են ճանապարհային ելքը, պոտենցիալ աղմուկի ազդեցությունները, շեղբերից ստվերները շերտերից եւ մշակութային հարցերը:
Գնահատելով ռիսկերը, ֆերմա ծախսերը եւ ֆինանսավորումը
Հողմային տուրբինների վրա մանող շեղբերները կարող են սպառնալ վտանգի ենթարկել թռչուններին, ճոճանակներին, հրետանայիններին եւ ջրվեժին, այնպես որ լավագույնն այն է, որ տուրբինները զբաղված լինեն զբաղված վայրի միջանցքներից եւ ամենամյա միգրացիոն ուղիներից: ԱՄՆ Fish and Wildlife Service- ի Wind Turbine Guidelines- ի խորհրդատվական կոմիտեն առաջարկում է միակողմանի մոտեցում, որը ներառում է նախնական գնահատման, կայքի բնութագրման եւ դաշտային ուսումնասիրություններ, կանխատեսելու եւ գնահատելու քամու ֆերմայի կողմից վնասված տեսակների եւ միջավայրի գնահատումը:
Որպես կայքի մշակող, դուք պետք է սերտորեն համագործակցեք համապատասխան պետական գործակալության (կամ թույլտվության մարմնի) հետ, նվազեցնելով եւ մեղմացնի կենդանիների մահը հողմակայանի պատճառով: որոշ դեպքերում ձեզ թույլատրվում է կառուցել հողմային տնտեսություն, եթե դուք փոխեք նրա գործունեությունը `ավելի շատ վայրի բնության համար բարեկամական: Օրինակ, դուք կարող եք պահանջել ժամանակավորապես միգրացիայի ժամանակահատվածում եւ ցածր քամու ժամանակահատվածներում տուրբինները դադարեցնելիս, երբ կենդանիները ակտիվ են եւ էներգիայի բերքատվությունը նվազագույն է:
Մտածեք, թե որքան էներգիա եք ուզում արտադրել, թե որքան կարող է արտադրել կայքը, եւ որքան գումար կարող եք ծախսել: Միայն հողմային տուրբինների ձեռքբերումը կարող է ձեզ վերադառնալ միջին հաշվով 1,37 մլն դոլար մեկ մեգավատ հզորությամբ:
Ընդհանուր առմամբ, այն ավելի էժան է քամու ուժային կառույցների զարգացման համար, քան մասնավոր ներդրողներին, քանի որ կոմունալ վճարումները կարող են բարենպաստ ֆինանսավորման կառույցներ ստեղծել, որոնք նվազեցնում են ծախսերը մոտավորապես 30 տոկոսով կամ մոտավորապես 1.4 ցենտ մեկ կիլովատ-ժամի համար: Էներգետիկայի դեպարտամենտ:
Կառավարության խթանման ծրագրերը նույնպես դյուրին են դարձնում հողմային տնտեսություն: Արտադրական հարկային վարկը (PTC) ներկայումս ապահովում է շահագործման առաջին տասնամյակի ընթացքում 2,3 տրիլիոն կիլովատտ ժամ հարկային վարկ: Մինչեւ 2020 թվականը սկսվում է ձեր վերականգնվող էներգետիկայի օբյեկտի վրա, դուք կարող եք անդառնալի ընտրություն կատարել ներդրումային հարկային վարկի պահանջով (ITC):
Նախագծի ֆինանսավորումը ձեր քամու նախագծի ֆինանսավորման համար, ձեր կոնկրետ մանրամասները տեղադրեք Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայի կողմից տրամադրված BITES- ի ինտերակտիվ գործիքների (Շենքեր, արդյունաբերություն, փոխադրումներ եւ էլեկտրաէներգիայի սցենարներ) մեջ: Կարող եք նաեւ ցանկանալ թերթել պետական եւ դաշնային խթանների վերականգնվող էներգիայի համար:
Ապահովեք ձեր ագարակը համապատասխանում է իրավական պահանջներին
Էլեկտրաէներգիայի արտադրողները կարգավորվում են դաշնային օրենքներով, ինչպիսիք են 1978 թ. Հանրային ծառայությունները կարգավորող քաղաքականությունը (PURPA), 2005 թ. Էներգետիկ քաղաքականության ակտը (EPACT 2005) եւ Էներգետիկ անկախության եւ անվտանգության մասին 2007 թվականի օրենքը (EISA 2007): Բացի դրանից, առանձին երկրներ ունեն տարբեր մեկնաբանություններ, թե ինչպես են այդ դաշնային օրենքները կիրառվում, եւ նրանք ունեն տարբեր մանդատներ, վերականգնվող էներգիան խթանելու համար Վերականգնվող Պորտֆոլիո Ստանդարտների (RPS) օրենսդրության միջոցով:
Վերականգնվող էներգիայի զարգացման մասնագիտացված իրավաբան կամ խորհրդատու կարող է օգնել ձեզ առաջարկել ձեր առաջարկած ծրագրի կառավարումը: Դուք նաեւ պետք է տարբեր կառույցներ եւ բնապահպանական թույլտվություններ պետական մարմիններից:
Եթե ձեր հողմակայանը կկանգնի պետական գույքի վրա կամ ունի դաշնային գործակալության գործընկեր, ապա թույլտվությունը կարող է պայմանավորված լինել շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության գնահատման գործընթացին: Օրինակ, ԱՄՆ հողաշինարարության բյուրոյի կողմից կառավարվող հողմակայանները կառավարվում են ֆեդերացիայի կողմից պաշտպանված տեսակների եւ այլ բնական ռեսուրսների պաշտպանության նպատակով որոշակի ուղեցույցներով:
Սահմանել սարքավորումների եւ Wind Farm Design- ը
Ժամանակակից հողմային տուրբինները ավելի խոշոր եւ ավելի մեծ են, քան հին հողմաղացները, հսկայական շեղբերով եւ աշտարակներով, ինչպես բարձրահարկ շենքերում: Այս տուրբինների հստակ տեղադրումը հողմակայանում ազդում է ընդհանուր էներգիայի արտադրության վրա:
Որպես ընդհանուր կանոն, հողմային տուրբինն ավելի մեծ է, այնքան մեծ է իր սերնդի հզորությունը: Առավել տարածված հողմային տուրբինն ունի 1.5 մեգավատ հզորություն եւ կարող է հզորացնել 500 տուն, սակայն նոր մոդելները ավելի մեծ են: General Electric ընկերության կայքէջը թվարկում է մինչեւ 3.4 մեգավատ հզորություն, ինչպես նաեւ օֆշորային օժանդակության համար մինչեւ 6 մեգավատ: Այլ առաջատար հողմատուրբինային արտադրողները ներառում են Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulson, Gamesa, Միացյալ ուժ, Ming Yang եւ Nordex.
Խոշոր եւ ծանր հողմային տուրբինները պահանջում են ավելի մեծ հիմքեր եւ ծախսեր ավելի շատ տեղադրելու համար: Օֆշորային հողմային տուրբինները պետք է նախագծվեն օվկիանոսի պայմանների համար: Քամու տուրբինները հազվադեպ են վազում լիարժեք հզորությամբ, քանի որ էներգիայի արտադրությունը եղանակի կախված է:
Հողմային տուրբիններից բացի, հողմային ֆերմա պահանջում է էլեկտրաէներգիայի հավաքման համակարգ, տրանսֆորմատորներ, կապի ցանց եւ ենթակայաններ: Ավելին, վերահսկողության եւ տվյալների ձեռքբերման (SCADA) տեղեկատվական համակարգը օգտագործվում է կատարման վերահսկման համար: Ինժեները կարող է խորհուրդ տալ համապատասխան սարքավորում եւ տուրբինային տեղադրում `հիմնված ձեր կայքի, ֆինանսների եւ էներգիայի նպատակների վրա:
Անվտանգ փոխանցման հզորություն
Եթե դուք պլանավորում եք առեւտրային մասշտաբով հողմային տնտեսություն, ապա ձեզ հարկավոր է էներգիա մատակարարել մեծածախ կամ մանրածախ հաճախորդներին: Սովորաբար սա պահանջում է փոխանցման գծեր, որոնք կապում են ձեր հողմային ֆերմայի արտադրությունը ձեր տարածաշրջանում էլեկտրաէներգիայի հաղորդման ցանցին `էներգետիկ ցանցին: Առեւտրային քամու ֆերմերները հեռավոր վայրերում տեղակայված կարող են դժվարություն գտնել հաղորդակցության հզորության եւ ցանցի հետ փոխկապակցման համար:
Այլապես, փոքր հողմակայանները կարող են օգտագործվել որպես համայնքի կամ բիզնեսի համար նախատեսված էլեկտրականության հատուկ աղբյուր: Այս դեպքերում, հողմակայանը չի կարող պահանջել կապը կանոնավոր էլեկտրական ցանցին: Այնուամենայնիվ, ավելցուկային էներգիան վաճառելու համար դուք դեռ պետք է այդ իշխանությունը էլեկտրական սարքին հասցնելու համար:
Ստուգեք Ազգային Վերականգնվող Էներգիայի Լաբորատորիայի (NREL) հետ, որը աշխատում է քամու մշակողների հետ `փոխանցման հզորությունը եւ փոխկապակցվածությունը ապահովելու համար: Կոմունալ Wind Integration Group- ը նաեւ ռեսուրսներ է տրամադրում հողմաէներգիայի տնտեսության էլեկտրական համակարգին միացնելու համար:
Տեղադրեք, փորձեք եւ աշխատեք սարքավորումները
Հողմակայանի շինարարությունը կարող է ավարտվել մի քանի ամսվա ընթացքում: Այնուամենայնիվ, նախ պետք է նախեւառաջ կառուցել ճանապարհներ դեպի հողմատուրբինների եւ այլ սարքավորումների տեղափոխման համար:
Յուրաքանչյուր հողմատուրբինային համար անհրաժեշտ է փոս փորել եւ լրացնել այն երկաթբետոնով `որպես կայունացնող հիմք ծառայելու համար: այս գործընթացը ավելի պահանջկոտ է ժայռային պայմաններում կամ օֆշորային հողմային տնտեսություններում: Հիմնադրվելուց հետո, այնուամենայնիվ, դուք պետք է կառուցեք տուրբինները մասնագիտացված բեռնատարներով:
Դրանից հետո դուք էլեկտրական էլեկտրահաղորդման եւ համակարգերի տեղադրեք եւ փորձարկում եք, որպեսզի բոլոր տարրերը պատշաճ կերպով աշխատեն: Այն հաճախ տեւում է վեց ամիս առաջ հացահատիկները հալչում են, եւ հողմակայանը հասնում է ամբողջական առեւտրային արտադրողականությանը:
Յուրաքանչյուր հողմային տուրբին ունենալու է մեկ շաբաթվա ընթացքում ամենօրյա ռեժիմով սպասարկում: Ամերիկյան քամու էներգիայի ասոցիացիան նշում է, որ մեկ քամու տեխնիկ է սպասարկում յուրաքանչյուր 10 մեգավատ տեղադրվող արտադրողականության հզորությանը: