Сколько вырабатывает ветрогенератор: Ветрогенераторы

Расчет выработки энергии ветрогенератором

Немало статей размещено в интернете, в том числе и на нашем сайте, о том, как рассчитать систему с солнечными батареями для конкретного дома, дачи, офиса или производственного здания. Нельзя не затронуть тему расчета системы содержащей ветрогенератор.

Тонкости расчета вырабатываемой энергии ветрогенератором

Ветрогенератор в автономной системе крайне полезен. По большей части тем, что его выработка не имеет ярко выраженной зависимости от сезонов. Солнечные батареи хорошо работают летом и плохо зимой, тогда как ветрогенераторы сохраняют свою эффективность в зимний период. Немало важно то, что сильные ветра, как правило, наблюдаются в пасмурную погоду, поэтому совместное применение ветрогенераторов и солнечных панелей достаточно обоснованно. 

Основная проблема ветровых турбин заключается в том, что их эффективность мала при низких скоростях ветра. Если внимательно посмотреть на кривую зависимости мощности от скорости ветра, то можно обнаружить следующее: турбина только начнет вращаться при скорости ветра около 3метров в секунду и, более-менее ощутимая, выработка энергии начнется только при 7метрах в секунду.

Ветрогенераторы достаточно эффективны в прибрежных районах, либо на возвышенностях, где скорости ветра выше и ветра чаще. На большей части территории России средняя скорость ветра составляет 4-5метров в секунду, что создает неблагоприятные условия для применения ветрогенераторов. Но данные усреднены, поэтому следует изучить энерго-потенциал конкретной местности, если существует подозрение, что ветрогенератор  может быть эффективен.

Для повышения эффективности работы ветровых электростанций применяют различные технические решения:

• ветрогенератор размещают на высокой мачте. Приведем пример: если увеличить высоту мачты с 5 до 20метров, выработка увеличится в 2 раза;
• применяют ветрогенераторы с вертикальным расположением лопастей. Вертикальные турбины более эффективны при слабых ветрах, а также менее шумные, тем не менее, их стоимость значительно выше горизонтальных;
• применяют специальные контроллеры заряда, которые, при низкой скорости, ветра сначала дают лопастям раскрутиться, и только потом подключают нагрузку.
  В таком режиме ветрогенератор вырабатывает некоторое количество энергии, хоть и небольшое, при слабом ветре.

On-line калькулятор для расчета энергии «ветряка»

Перейдем теперь к методам расчета систем с ветряными электростанциями. Покупая устройство, вы будете знать его заявленную номинальную мощность, а также найдете в инструкции график зависимости мощности вырабатываемой «ветряком» от скорости ветра. Имея эти данные довольно сложно оценить количество вырабатываемой энергии, поэтому для дальнейших рассуждений нужно воспользоваться одной из специальных программ, учитывающих метеорологические данные в вашей местности. Мы предлагаем вам воспользоваться удобным сервисом — on-line калькулятор на нашем сайте. Программа учитывает местоположение установки, высоту мачты, а также рельеф местности. Если в электростанции имеются солнечные батареи, в калькуляторе можно произвести расчет для всей системы и получить данные и графики как суммарной, так и раздельной выработки энергии.  

              

                

Рис.1. Расчет суточного потребления (нагрузки).

Рис.2. Подбор солнечных батарей и ветряка. Индивидуальные графики среднесуточной выработки.

Рис.3. Выгрузка графика среднесуточной выработки всех источников энергии.

Не стоит забывать о том, что программа никак не может брать в расчет влияние местных особенностей (предметов, деревьев, заграждающих зданий и т.п.), затеняющих солнечные батареи или вносящих турбулентности в поток воздуха, данные факторы следует учитывать отдельно. 

Читать еще статьи…

 

Расчет экономической выгоды ветрогенератора, насколько может быть выгодным ветряная электростанция || AxiomPlus

• Действительно ли ветряная электроэнергия является экологически чистой?
• Что выгоднее — производить киловатты из ветра или традиционно покупать у государства?
• Сколько можно заработать, продавая электроэнергию государству?
• Расчет прибыльности ветрогенератора
• Карта ветровых нагрузок в Украине

Вопрос сохранения экологии становится все более актуальным с каждым годом. Одним из самых важных его факторов является поиск альтернативных источников энергии, к которым относится и ветряная электроэнергия. Многие форумы, посвященные экологии, переполнены информацией о том, что ветроэлектростанции — это один из самых эффективных и экологичных источников энергии. Действительно ли ветрогенераторные установки помогают сохранить экологию и правда ли то, что они быстро окупаемые? Чтобы разобраться с этими вопросами я решил обратиться к авторитетным источникам.

Действительно ли ветряная электроэнергия является экологически чистой?

Безусловно, сами по себе ветровые электростанции не загрязняют окружающую среду, но только в тех местах, где они установлены. Срок службы промышленного ветрогенератора средней мощности — 2 МВт составляет 20 лет. Исследователи Орегонского университета, проведя оценку окупаемости ветровой установки, вычислили, что одних только смазочных материалов для обслуживания ветрогенератора за этот период необходимо от 273 до 546 тонн, в зависимости от модели. Эти данные были опубликованы в журнале «International Journal of Sustainable Manufacturing»

Согласно результатам, полученным американскими экспертами, около 78% электроэнергии, вырабатываемой средним ветрогенератором за 20-летний цикл тратится при его производстве: изготовление деталей из металла, пластмассы и других материалов, а также установке, для которой необходим цемент и металл. В цикле производственных процессов в атмосферу осуществляется большое количество выбросов CO2.Стоит учитывать и дополнительные факторы такие, как транспортная доставка и установка с помощью кранов (ветряки устанавливаются на высоте от 7-10 метров для большего воздействия ветра), что тоже предполагает дополнительные выбросы углекислого газа в атмосферу.

Как правило, в течении всего срока службы ветрогенератор как минимум 2-3 раза будет нуждаться в капитальном ремонте, стоимость которого может достигать себестоимости всей установки. Для ее обслуживания также необходимы аккумуляторы емкостью 150-200 Ач.

Большинство из них являются литий-ионными, а добывание лития — процесс предполагающий большие выбросы CO2 в атмосферу. Через каждые 4-5 лет аккумуляторы нужно будет менять, а изношенные батареи — необходимо будет утилизировать, что несет определенный вред для экологии.

Что выгоднее — производить киловатты из ветра или традиционно покупать у государства?

Для обслуживания частного дома нужен источник электроэнергии мощностью 2-3 кВт. Исходя из того, что ветроустановка в среднем будет работать на 35% рассчитанной мощности (слабый ветер или его временное отсутствие), то для бесперебойного энергообеспечения дома необходим будет ветряк мощностью 5-6 кВт. Средняя стоимость одной такой модели вместе со всей системой (аккумуляторы, инверторы и т.д.) на рынке достигает 15 тыс. долларов США, плюс за 20 лет 2-3 раза нужно будет сделать ремонт и замену батарей — это еще около 10 тыс. долларов — итого имеем 25 тыс. долларов (643 тысячи гривен).

Если покупать электроэнергию у государства при ее сегодняшней стоимости 1,68 грн за 1 кВт*час, при среднем показателе энергопотребления 1,5 кВт в час, то мы получаем:

1,5 кВт х 24 (часа) х 365 (дней) х 20 (лет) = 262 800 кВт — употребленных за 20 лет;

За 20 лет при сегодняшнем тарифе, мы потратим:

262 800 кВт х 1,68 грн = 441 504 грн = 17 182 доллара США

Выходит что, при условии сохранения сегодняшних тарифов, за 20 лет пользование ветрогенератором будет даже на 201 496 гривен более затратным, чем если просто платить за электричество государству.

Можно предположить, что со временем тариф будет увеличиваться в цене и параллельно будет расти выгода от использования ветрогенераторов, но, вряд ли, она выйдет за грань их самоокупаемости. Ветровая электроэнергия может быть выгодной только в том случае, если сильно вырастет тариф на ее потребление или ветрогенераторы резко подешевеют, сейчас же применять ветряк для обеспечения электросети частного дома — невыгодно!

Можно ли заработать, продавая электроэнергию государству по зеленому тарифу?

Давайте рассмотрим ситуацию, если вы приобретаете ветрогенератор не для себя, а для того, чтобы продавать электричество государству. Мы выяснили, что покупка и эксплуатация на протяжении 20 лет службы 5 кВт-ного ветрогенератора будет нам стоить 643 тысячи гривен.
Стоимость зеленого тарифа в Украине

Период	Тариф без НДС
с 01 июля 2015 по 31 декабря 2019 года	327,02 коп/кВт×час
с 01 января 2020 по 31 декабря 2024 года	293,71 коп/кВт×час
с 01 января 2025 по 31 декабря 2029 года	261,92 коп/кВт×час

*ссылка на источник: Киевэнерго

Расчет прибыльности ветрогенератора

И так, давайте посчитаем, сколько прибыли может принести небольшой бытовой электрогенератор за 20 лет службы. Если учесть, что мы ввели в эксплуатацию ветрогенератор в период до 31 декабря 2019 года и он вырабатывает 2 кВт в час, то мы заработаем:

3,2702 грн х 2 (кВт) х 24 (часа) х 365 (суток) х 20 (лет) = 1 145 878 грн

Если от этой суммы отнять стоимость ветрогенератора, дополнительного оборудования и его обслуживания, то мы получим:

1 145 878 грн — 643 000 грн = 502 878 грн

А если еще отнять стоимость электроэнергии, которую мы при этом 20 лет покупали у государства, то получим:

502 878 грн — 441 504 грн =61 374 грн

(в таком плюсе мы будем через 20 лет)

Украина — безветренный регион, если сравнивать со странами Западной Европы и Средиземноморья. Взглянув на карту ветровых нагрузок, станет ясно, что более или менее стабильно ветры дуют только на Западе Украины (Прикарпатский регион) и берегу Азовского моря. Размещение ветроэлектростанции где-нибудь в Киеве вряд ли бы имело прибыль.

Карта ветровых нагрузок на территории Украины

Стоит еще учесть тот факт, что согласно действующему законодательству, для того, чтобы продавать электричество необходимо оформить ФОП и получить государственную лицензию. Таким образом, можно сделать вывод, что заработать на ветрогенераторах, продавая электроэнергию по зеленому тарифу государству, довольно сложно. А для того, чтобы «выйти в ноль» вообще может потребоваться до 20 лет — не самый прибыльный вид заработка.

К тому же, ветрогенераторы издают много шума – в пределах 34 – 45 дБ, что может сравняться с шумом проезжающего по шоссе автомобиля или звуком отбойного молотка, работающего на расстоянии 10 метров.

Зачем тогда нужны ветрогенераторы?

Ветрогенераторы могут быть хорошим решением в том случае, если они используются в качестве резервного источника электроэнергии или если это единственный возможный источник питания электросети. Они могут устанавливаться в некоторых небольших предприятиях или частных домах для того, чтобы на случай отключения электричества (обрыв линий ЛЭП, отключение электричества при аварии в ближайших зданиях, плановые отключения и т.д.) можно было задействовать энергию ветра для поддержания освещения в помещении и подзарядки гаджетов.

В ином случае ветровыми генераторами могут пользоваться метеорологические станции, обсерватории, небольшие санатории, которые находятся слишком далеко от населенных пунктов и не имеют возможности подключиться к централизованным ЛЭП.
В качестве альтернативного источника электроэнергии для домашних нужд лучше купить генератор.

Автор: Владислав Сиромаха

Сколько энергии производит ветряная турбина? Выходная мощность ветряной турбины

Главная — Блог — Чистая энергия 101 — Сколько энергии производит ветряная турбина?

Inspire Clean Energy

10 минут чтения

категория: Чистая энергия 101

Поделитесь этой статьей

Не беспокойтесь об изменении климата — сделайте что-нибудь с этим.

Наши планы экологически чистой энергии — это самый простой способ уменьшить углеродный след вашего дома.

Перейти на экологически чистую энергию

→

Как ветряные турбины производят энергию?

Мы все знаем, что миру нужно больше  компаний, работающих с возобновляемыми источниками энергии  – что бы вы ни говорили об изменении климата, вы должны признать тот факт, что ископаемое топливо является исчерпаемым ресурсом и рано или поздно закончится. Если мы хотим жить в удобном электрическом мире, в котором мы живем сейчас, нам нужно найти альтернативные источники.

Некоторые из возобновляемых источников энергии, которые мы можем использовать, включают солнечную энергию, ветер, биомассу и геотермальную энергию, и хотя ни одна технология не может быть ответом, объединение их всех вместе помогает проложить путь вперед.

Многие люди обнаружили, что переход от традиционных энергетических планов, работающих на ископаемом топливе, к безлимитным планам возобновляемой энергии  открывает мгновенный доступ к чистой энергии без значительных инвестиций в такие вещи, как солнечные батареи.

Еще одним источником экологически чистой энергии, который уже активно развивается во всем мире, являются ветряные турбины. Это огромные сооружения, стратегически расположенные в постоянно ветреных местах, чтобы дать им наилучшие возможности для выработки наибольшей энергии.

Но как на самом деле работают ветряные турбины?

Как производится энергия ветра?

Энергия ветра  вырабатывается, когда мы используем энергию воздушного потока нашей атмосферы для выработки электричества. Ветряные турбины делают это, улавливая кинетическую энергию ветра (например, энергию движения).

В настоящее время существует три различных типа ветровой энергии: ветровая энергия коммунального масштаба, распределенная (малая) ветровая энергия и оффшорная ветровая энергия.

• Ветроэнергетика коммунального масштаба  включает в себя турбины всех размеров, которые передают свою энергию в сеть и используются коммунальными предприятиями.
• Оффшорная ветроэнергетика  именно то, на что это похоже: это огромные ветряные турбины, построенные в море и генерирующие наибольшее количество энергии.

Конечно, не вся электроэнергия, проходящая через энергосистему, поступает из экологически чистых источников, таких как ветер и солнечная энергия, большая ее часть по-прежнему поступает от сжигания топлива. Даже возобновляемые виды топлива не содержат вредных газов, поэтому мы должны осознавать, откуда берется наша энергия.

Возможно, вы этого не знаете, но во многих штатах вы можете выбирать, откуда берется ваша энергия. Мы даем нашим клиентам возможность выбирать энергию из экологически чистых источников, а не из вредных. Наши клиенты выбирают чистую энергию и план подписки, который им подходит, чтобы получать стабильный ежемесячный счет и быть довольными тем, что они помогают миру стать зеленее. Если вы хотите узнать больше о , как мы можем вам помочь, нажмите здесь .

Как работают ветряные турбины?

Ветряные турбины относительно легко понять, и часто их легче понять, если представить их как историческую ветряную мельницу, которая использовала бы энергию ветра для измельчения зерна.

Когда ветер проходит мимо лопасти ветряной турбины, сила захватывается ею (это называется захватом ее кинетической энергии), и турбина начинает вращаться. Энергия теперь считается механической энергией. Как и в случае с ветряной мельницей, здесь вращается внутренний вал. В отличие от традиционной ветряной мельницы, валы ветряных турбин соединены с коробкой передач, которая помогает значительно увеличить скорость — обычно в 100 раз больше.

Этот спиннинг подключен к генератору, который производит электричество. Это все, что вам действительно нужно знать, но если вас интересуют технические термины, эти же элементы называются мачтой, гондолой и ротором. Мачта поддерживает ротор и гондолу, а гондола содержит механические части. Мачты или башни полые и сделаны преимущественно из стали. Лопасти изготовлены из стекловолокна, армированного полиэстером, эпоксидной смолы, армированной стекловолокном, или эпоксидной смолы, армированной углеродным волокном, что делает их невероятно прочными, но в то же время достаточно легкими, чтобы заставить их вращаться при относительно слабом ветре.

Лопасти ветряной турбины очень похожи на крылья самолета; ветер заставляет вращаться трехлопастную турбину, потому что подъемная сила больше силы сопротивления. Их три, потому что это дает наилучший компромисс между скоростью вращения и механической надежностью.

Ротор соединен с генератором через ряд шестерен, так что скорость вращения увеличивается примерно в 100 раз. Это позволяет генератору производить электроэнергию и не быть слишком большим и дорогим. Компьютеры контролируют шаг лопастей и направление, в котором они указывают, для получения максимальной мощности.

Большинство береговых ветряных турбин сегодня рассчитаны на мощность 2,5-3 МВт (мегаватт) с лопастями длиной около 50 м, что составляет примерно половину длины футбольного поля. Всего 30 лет назад лезвия были всего 15 метров в длину!

Сделайте выбор

Если вы заинтересованы в том, чтобы сделать больше для окружающей среды, подумайте о переходе на экологически чистую энергию.

Зарегистрироваться

→

Ветряные турбины производят переменный или постоянный ток?

Электрогенераторы производят электричество переменного тока. Некоторые турбины содержат преобразователь, который преобразует переменный ток в постоянный (постоянный ток) и обратно, чтобы вырабатываемая электроэнергия соответствовала частоте и фазе сети, к которой она подключена. Разница между этими токами заключается в том, что в токах переменного тока электроны продолжают менять направления, а в токах постоянного тока они всегда движутся только в одном направлении.

Какие существуют типы ветряных турбин?

На сегодняшний день наиболее распространенным типом ветровой турбины является ветряная турбина с горизонтальной осью (HAWT). Это тот, который стал обычным явлением либо в виде отдельных лиц и небольших групп, либо в больших количествах на ветряных электростанциях . Они напоминают пропеллер самолета на башне.

Турбины с вертикальной осью, с другой стороны, были описаны как похожие на взбивалки. Турбины с вертикальной осью обычно имеют две лопасти, прикрепленные к верхней и нижней части вертикального ротора. Они могут быть довольно большими, но вышли из моды, поскольку они не так эффективны, как турбины с горизонтальной осью.

Есть несколько других, которые были отброшены как второстепенные или все еще находятся на стадии прототипа, включая бортовую ветряную турбину, разрабатываемую Altaeros Energies. Эта ветряная турбина чем-то похожа на нечто среднее между воздушным шаром и ветряной турбиной, и теоретически она была бы гораздо более визуально привлекательной, поскольку не нарушала бы ландшафт. Только время покажет, являются ли какие-либо из них жизнеспособными альтернативами HAWT, которые сейчас используются во всем мире. Как ветряные турбины производят энергию?

Ветряная турбина предназначена для преобразования кинетической энергии ветра в электричество. Лопастной ротор соединен с генератором через серию шестерен, так что скорость вращения увеличивается примерно в 100 раз. Это позволяет генератору производить электроэнергию, не будучи при этом слишком большим или дорогим. Электричество, производимое ветряной турбиной, обычно передается в энергосистему.

Какой тип ветряной турбины самый эффективный?

По состоянию на 2020 год лидером эффективности ветряных турбин является большая трехлопастная конструкция с горизонтальной осью, поэтому было развернуто более 300 000 ветряных турбин. Аэродинамические лопасти производят больше электроэнергии, чем любая другая конструкция, поскольку производимая подъемная сила перемещает лопасти быстрее, и каждая лопасть движется в «чистом» воздухе.

Кроме того, поскольку компьютеры контролируют ориентацию лезвий, они всегда работают с оптимальным потенциалом. Конструкции с вертикальной осью и другие конструкции с горизонтальной осью не могут конкурировать.

Другим преимуществом трехлопастных HAWT является то, что они очень хорошо масштабируются, фактически намного лучше, чем альтернативы. Большие турбины генерируют одинаково большое количество электроэнергии, что жизненно важно для производства электроэнергии в коммунальных масштабах. Ознакомьтесь с нашей статьей, посвященной преимуществам энергии ветра  для получения дополнительной информации.

Сколько энергии производит ветряная турбина?

Современная ветряная турбина начинает производить электричество, когда скорость ветра достигает 6-9 миль в час (миль в час) и должна выключаться, если она превышает 55 миль в час (88,5 километров в час), когда ее механизму угрожает опасность повреждения. Таким образом, хотя они могут генерировать электроэнергию большую часть времени, в других случаях их приходится отключать.

Существует также снижение, вызванное неизбежной неэффективностью механизма, большинство ветряных турбин работают с эффективностью около 30–40%, хотя в идеальных условиях ветра она может возрасти до 50%.

Подсчитано, что средний наземный ветряк мощностью 2,5–3 мегаватта может производить более 6 миллионов кВтч в год. Морская турбина мощностью 3,6 МВт может удвоить эту мощность.

Сколько энергии производит ветряная турбина за один оборот?

Ветряные турбины становятся все больше и производят все больше и больше электроэнергии. В 2018 году шведский энергетический гигант Vattenfall установил первую из 11 своих турбин мощностью 8,8 МВт производства Vestas у побережья Шотландии. Эти колоссальные турбины имеют общую высоту 191 м (627 футов), а каждая лопасть имеет длину 80 м (262 фута). По словам Адама Эззамеля, руководителя проекта Европейского оффшорного ветроэнергетического центра, «всего одно вращение лопастей может привести в действие средний британский дом в течение дня».

Может ли 1 ветряк снабжать энергией дом?

Существуют альтернативы гигантским ветряным турбинам, используемым для выработки электроэнергии в коммунальных масштабах. Небольшие ветряные турбины мощностью 100 киловатт или меньше могут использоваться для прямого питания дома или малого бизнеса. Они могут генерировать электроэнергию так же, как и солнечные батареи, в том смысле, что электроэнергия может храниться для использования в батареях и должна обеспечивать питание дома или офиса в ветреный день. Проблема возникает, когда ветер стихает в течение нескольких дней или поднимается слишком высоко, чтобы ветряная турбина могла работать без повреждений.

Другая, более серьезная проблема заключается в том, что установка ветряной турбины или солнечных батарей обходится очень дорого. Более простое решение — просто переключить свой тарифный план на ископаемое топливо дома или в офисе на подписку на экологически чистую энергию . Это позволит мгновенно сэкономить, и плата за установку не взимается.

Хотя установка солнечных батарей или ветряной турбины может окупиться в долгосрочной перспективе, это не финансовая инвестиция, которую могут сделать многие люди.

Если вы решите установить турбину, в зависимости от ситуации, ее можно установить на крыше или отдельно. В очень редких случаях избыточная вырабатываемая электроэнергия может подаваться в сеть и фактически приносить доход владельцу (точно так же, как солнечные панели).

Это растущий сектор рынка (вы даже можете купить их на Amazon), и со временем он может стать таким же важным, как ветряные электростанции, поскольку мы стремимся к более дешевым устойчивым источникам энергии.

Самое замечательное в ветре то, что он бесплатный, и его много! Есть надежда, что в конечном итоге до 50% потребностей в энергии можно будет обеспечить за счет энергии ветра. Уже почти половина электричества в Дании приходится на ветер. К концу 2018 года мировая мощность ветровой электроэнергии достигла почти 600 гигаватт, при этом доля США составила 9 гигаватт.6665 МВт. По оценкам Управления энергетической информации США, в 2020 году будет введено в эксплуатацию еще 14 300 МВт ветровой энергии. более чистое и устойчивое будущее.

В Inspire Clean Energy мы  компания по производству возобновляемых источников энергии  , которая стремится дать нашим клиентам возможность делать правильные вещи для окружающей среды, себя и своих семей. Мы хотим сделать выбор экологически чистой энергии простым и доступным.

Не уверены, подходят ли вам возобновляемые источники энергии? Прочтите последние обзоры Inspire Clean Energy , чтобы узнать, как мы помогли клиентам перейти на новую технологию.

Не беспокойтесь об изменении климата — сделайте что-нибудь с этим.

Наши планы экологически чистой энергии — это самый простой способ уменьшить углеродный след вашего дома.

Перейдите на чистую энергию

→

Поделитесь этой статьей

Вдохновите на чистую энергию

—

Наша миссия — изменить способ доступа людей к чистой энергии и ускорить переход к безуглеродному будущему.

Узнать больше о Inspire →

Узнать больше

Последние публикации

Вызов изменений на Climate Week Nest Summit Campus в Нью-Йорке

Inspire Impact: снабжение чистой энергией отдаленных уголков мира с нашими партнерами из GivePower

Сколько стоит Стоит ли запускать обогреватель?

Откройте для себя крупнейшие ветряные электростанции в США

Вызывает ли возобновляемая энергия загрязнение окружающей среды?

Надежные источники энергии

Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии

Что такое устойчивое развитие?

Как рабочие места, связанные с возобновляемыми источниками энергии, обеспечат будущее

Что такое компенсация выбросов углерода

Лучшие статьи

Каков средний счет за газ в моем штате?

Что потребляет больше всего электроэнергии в доме?

Средний счет за электроэнергию по квартире

Как рассчитать кВтч (киловатт-часы)

Средняя стоимость коммунальных услуг для дома

Типы альтернативных источников энергии, которые вы можете использовать сегодня

Экологическая устойчивость Определение и примеры

Сколько энергии производит ветряная турбина?

Разница между возобновляемыми и невозобновляемыми источниками энергии

Преимущества и недостатки ископаемого топлива

Вместе мы можем создать экологически чистое будущее

Получите возобновляемые источники энергии сегодня

→

Стоит ли цена в миллион долларов в 2022 году?

Автор Дэн Блюэтт

Сколько будет стоить ветряная турбина в 2022 году? Какими бы большими они ни были, ни для кого не секрет, что эти ветряные монстры стоят дорого.

В сегодняшней статье мы углубимся в цифры: сколько стоит ветряная турбина, окупаются ли они со временем и стоят ли большие первоначальные инвестиции? Оффшорные ветряные электростанции набирают обороты благодаря администрации Байдена в Соединенных Штатах и ​​во всем мире, однако оценить затраты на оффшорные ветряные электростанции труднее, чем на наземные ветряные электростанции.

Энергия ветра становится слишком дешевой?

Некоторые производители ветряных турбин, такие как Siemens Gamesa, выразили обеспокоенность тем, что стоимость энергии ветра становится слишком низкой для поддержания развития и роста рынка. Мы обсуждали это в недавнем выпуске подкаста Uptime.

Чтобы увидеть больше выпусков, перейдите на нашу страницу подкастов.

Сколько стоит ветряная турбина в 2022 году?

Для коммерческих ветряных турбин ответ составляет миллионов долларов за турбину.

Ветряные турбины стоят лотов , поэтому инвестиции должны окупиться в течение длительного периода времени.

Турбины производят значительное количество электроэнергии и продают ее обратно местным энергетическим компаниям, где она поступает в энергосистему, используемую домами и предприятиями.

Разбивка первоначальных затрат на ветряные турбины

• 2,6–4 миллиона долларов за среднюю коммерческую ветряную турбину
  • Типичная стоимость 1,3 миллиона долларов за мегаватт (МВт) коммерческой мощности по производству электроэнергии 90 ветряные турбины имеют мощность 2-3 МВт, но морские турбины могут достигать 12 МВт
  • Стоимость увеличивается по мере увеличения размера турбины, хотя есть преимущества использования меньшего количества более крупных турбин – сложность и конструкция всей фермы значительно уменьшено с меньшим количеством и более крупными турбинами.

Заинтересованы в энергии ветра? Ознакомьтесь с нашим подкастом об энергии ветра: Uptime

Слушайте Uptime на любой платформе подкастов

• Слушайте сейчас в iTunes
• или Spotify
• или смотрите на YouTube

Затраты на техническое обслуживание ветряной турбины

Продолжается техническое обслуживание после постройки расход.

• 1-2 цента за произведенный киловатт-час, или
• 42 000 – 48 000 долларов в год

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание могут быть значительными, но все эти машины представляют собой долгосрочные инвестиции, продолжающие (надеюсь) окупать себя со временем.

Исследование ветряных турбин с использованием немецких данных показало, что эти затраты могут составлять в среднем 1-2 евроцента за киловатт-час (кВтч) произведенных.

В этой статье утверждается, что типичные затраты на эксплуатацию и обслуживание составляют 42 000–48 000 долларов в год в США, но эта цифра также снижается по мере совершенствования технологий.

Это число увеличивается по мере старения турбины, что неудивительно, учитывая износ и суровые условия, в которых работают эти машины.

Из чего состоит эксплуатация и техническое обслуживание?

Эксплуатация и техническое обслуживание (ЭиТО) состоит из следующего:

• Страхование
• Аренда земли
• Обслуживание, ремонт и запасные части
• Административные задачи
• Электроснабжение (для работы требуется электричество)
• Разное

Эти текущие расходы не слишком значительны, и турбина значительно превысит затраты на техническое обслуживание.

Ремонт может значительно снизить мощность (подробнее об этом позже), а удары молнии в ветряные турбины могут стать настоящей проблемой.

Хотя лопасти турбины покидают фактор с системой молниезащиты, часто они неадекватны.

Особенно важны дополнительные уровни молниезащиты для морских ветряных турбин, где транспортировка рабочих для ремонта является дорогостоящей и трудоемкой.

Такие изделия, как сегментированные молниеотводы, могут обеспечить дополнительную защиту ветряных турбин от повреждения ударом молнии.

Сколько электроэнергии производит ветряная турбина?

Мы покрыли расходы, а теперь давайте обратимся к большому вопросу: сколько электроэнергии вырабатывает ветряк?

Мощность ветряных турбин измеряется в мегаваттах (МВт), что указывает на их способность вырабатывать электроэнергию.

Один мегаватт = 1 000 000 ватт мощности.

Один мегаватт может питать около 1000 домов в течение месяца, но на самом деле ветряные турбины не достигают своей номинальной мощности из-за меняющихся скоростей ветра.

Размер ветряной турбины влияет на мощность производства электроэнергии

Ветряные турбины стоят тем больше, чем больше они становятся, но они производят больше электроэнергии с большими гондолами и лопастями турбины.

В 2019 году сообщалось, что средний диаметр ротора увеличился до 129 метров (423 фута).

Обычные размеры коммерческих ветряных турбин в мегаваттах:

• 1,5 МВт (береговые или наземные)
• 2,5 МВт (береговые)
• 4 МВт (береговые)
• 6–8 МВт (морские)
• До 15 МВт (GE Haliade-X производит 12 МВт, а Siemens Gamesa SG 14-222DD — турбина мощностью 15 МВт) высокая стоимость их установки и транспортировки электроэнергии, а также повышенная эффективность, которую они получают при постоянной и более высокой скорости ветра.

  Предпочтительнее построить одну турбину, а не множество более мелких, потому что нужно построить меньше башен и систем крепления к земле, что упрощает все.

  Скорость и направление ветра влияют на «коэффициент мощности» при производстве электроэнергии

  При полной скорости ветра турбина может производить на полную мощность. Если турбина рассчитана на 2,5 МВт, то при максимальной скорости ветра она будет выдавать 2,5 МВт мощности.

  Тем не менее, все мы знаем, что ветер никогда не бывает постоянным.

  Поскольку ветер стихает, меняет направление и т. д., общие средние значения будут намного ниже, обычно в диапазоне 30-40% для наземных ветряных турбин и до 65% (иногда выше в редких случаях) для морских турбин.

  Самая большая ветряная турбина: турбина GE Haliade-X мощностью 12 МВт

  GE Haliade-X… безумна.

  Эта огромная ветряная турбина является первой мощностью 12 МВт, с лопастями длиной 107 м (351 фут) и общей площадью основания, достигающей 260 м (853 фута) в небе.

  Турбины такого размера обычно используются на шельфе, где скорость ветра постоянно намного выше, а подача энергии затруднена. Меньше турбин большего размера = более легкая передача энергии, меньше кабелей на большие расстояния и более простая система в целом.

  Если вам интересно, как эти турбины остаются в вертикальном положении на сумасшедших волнах и уносятся в море, прочтите эту статью с великолепными иллюстрациями.

  Сколько денег приносит ветряная турбина за счет вырабатываемой ею электроэнергии?

  Помните, что ветряная турбина имеет максимальную номинальную мощность (например, 4 мегаватта), но она будет производить электроэнергию только при «коэффициенте мощности» или «коэффициенте нагрузки», который представляет собой процент от этого максимума.

  В приведенной ниже таблице вы найдете некоторые цифры, основанные на типичной цене продажи (2019 г. данные) электроэнергии, создаваемой ветряными турбинами. Эта энергия продается обратно в электрические сети коммунальных предприятий, и цена падает по мере совершенствования технологии турбин.

  Благодаря продаже электроэнергии ветряные турбины окупают себя и создают возобновляемую энергию.

  Мы хотим, чтобы эта энергия была дешевой, и она движется в правильном направлении.

  Цель состоит в том, чтобы турбины работали с более высоким коэффициентом мощности, что означает, что они производят больше электроэнергии за время работы.

  Нужна молниезащита для ветряной турбины?

  Наши сегментные молниеотводы StrikeTape для ветряных турбин являются самым прочным и высокопроизводительным продуктом в мире. Затраты на техническое обслуживание ветряных турбин резко возрастают, когда они постоянно повреждаются ударами молнии, поэтому защитите свои турбины с помощью самого лучшего.

  Узнайте больше о молниезащите StrikeTape

  Используйте молниезащиту StrikeTape на своей ветровой электростанции.

  Другие вопросы и ответы по ветряным турбинам

  Ознакомьтесь с нашими общими вопросами о ветряных турбинах ниже, в том числе о стоимости ветряных турбин, технических характеристиках и многом другом.

  Если у вас есть вопрос, оставьте его ниже, и мы обновим эту статью с нашим ответом!

  Какой высоты ветряк?

  Башни большинства коммерческих ветряных турбин имеют высоту от 200 до 260 футов. Лопасти, часто более 100 футов в длину, при подсчете общей высоты увеличивают число до 300. Лопасти ветряной турбины модели Gamesa G87 достигают высоты 399 футов.

  С какой скоростью вращается ветряк?

  Скорость кончиков лопастей ветряных турбин обычно колеблется в пределах 120-180 миль в час, хотя она может варьироваться в зависимости от ветровых условий. Из-за их огромных размеров (с лопастями более 100 футов) кажется, что они вращаются медленно, хотя на самом деле скорость кончиков лопастей очень и очень высока.

  Сколько будет стоить ветряк в 2021 году?

  1 300 000 долларов США за мегаватт. Типичная ветряная турбина имеет мощность 2-3 МВт, поэтому стоимость большинства турбин составляет 2-4 миллиона долларов. Согласно исследованию эксплуатационных расходов ветряных турбин, эксплуатация и техническое обслуживание обходятся дополнительно в 42 000–48 000 долларов в год.

  Делают ли они небольшие ветряные турбины для индивидуальных домов?

  Да, и эти меньшие турбины теперь могут стоить менее 1000 долларов. Производство энергии будет сильно различаться в зависимости от размера, характеристик и ветровых условий дома человека, а некоторые дома могут вообще не подходить для турбины. Есть причина, по которой ветряные электростанции тщательно размещаются в очень ветреных, часто суровых условиях — сильные ветры возникают в местах, где люди часто не хотят жить. Если в вашем доме не бывает постоянного сильного ветра, установка ветряной турбины любого типа может быть нецелесообразна с финансовой точки зрения.

  Попадают ли лопасти ветряных турбин в птиц?

  К сожалению, иногда бывают, но это не самая большая угроза для популяции птиц.