Vjetroturbina + farma tipa Q: ključ za postizanje energetske samodostatnosti

Nedavno nas je kontaktirala kupac iz Sjedinjenih Država. Vodi svoju farmu, koja je otprilike tri kilometra udaljena od najbliže javne električne mreže. Stoga, na ovoj udaljenosti, koštati će puno novca da poveže svoju farmu s javnom mrežom. Ali ako to ne učini, sva infrastruktura koja treba struju, poput svjetla, hladnjaka i televizora, ne može se koristiti po volji, što mu je uvijek uzrokovalo glavobolju.

U međuvremenu, u hladnim mjesecima njegova obitelj mora za grijanje računati na električno podno grijanje i hitre toplice za vodu. Kao rezultat toga, njegova dnevna potrošnja električne energije dostići će 15 do 20 kilowatts sati. Noću, kada su sve grijačke naprave u funkciji u isto vrijeme, trenutna potrošnja struje može čak skočiti na 5 kilovata odjednom. To ne samo da zahtijeva više računa za struju, nego i predstavlja opasnost za sigurnost. Zato je hitno potrebno da promijeni ovu situaciju.

Nakon što sam tada čuo opis kupca, odmah mi se probudila ideja: to je jednostavno odličan scenarij primjene vjetroelektrane tipa Q. Postoje dvije stvari koje kupac ima najviše glavobolje: prvo, dnevna potrošnja električne energije tijekom dana, kao što su svjetla, hladnjaci i televizori, zapravo ne troši puno električne energije; drugo je grijanje zimi, električno podno grijanje plus instantni grijač vode, koji se uključuje na vrhuncu od 5 Ovi podaci su vrlo važni. To nam govori dvije stvari: prvo, njegova potrošnja energije je na vrhuncu u zimskim noćima; drugo, vrhunac snage nije posebno visok, i može se u potpunosti pokriti samo srednjom veličinom izvan mreže.

Srž plana koji sam mu preporučio je Q-tip vjetroturbina. Zašto odabrati tip Q? Zbog toga što je područje oko farme obično relativno otvoreno i uvjeti vjetra su dobri, ali tradicionalna vjetroturbina s tri lista ima visoke zahtjeve za brzinu vjetra, veliku buku i problematično održavanje. Tip Q ima vertikalnu osovinu, a početna brzina vjetra je niska - vjetar može okrenuti oko 2 m/s, a ne boji se promjene smjera vjetra. Ako je u blizini farme turbulentan vjetar uzrokovan stajama i drvećem, ona i dalje može stalno proizvoditi struju. Još važnije je da je tiha i da kupci neće ostati bez sna zbog "buđenja" buke noću.

U zavisnosti od lokacije kupca, prosječna godišnja brzina vjetra na farmi na srednjem zapadu Sjedinjenih Država iznosi oko 4-5 m/s. Vjetroenergetika tipa Q snage 5 kW, u kombinaciji s odgovarajućim akumulatorima, može u potpunosti zadovoljiti trenutnu potražnju za vrhunskim naponom od 5 kW. Izračunao sam mu račun: zimi, struja je 20 stupnjeva dnevno, a noćno grijanje je koncentrirano u prvoj polovici noći, oko 4-5 sati. U ovom trenutku, ako je ventilator stalno vjetrovito, zajedno s pražnjenjem baterije, može potpuno podržati. Tijekom dana se troši manje struje, a višak se pohranjuje u bateriju i stvara zatvorenu petlju.

Naravno, samo se oslanjati na vjetroturbinu nije dovoljno sigurno. Predlažem da doda niz solarnih panela malog kapaciteta - ne za glavnu opskrbu, već kao dodatak. Napokon, postoje i sunčani dani bez vjetra, a fotonapetost samo popuni tu prazninu. Sa lifepo4 baterijom, kapacitet za skladištenje 10 stupnjeva je više nego dovoljan tijekom dana. Inverter bira čisti sinusni val, oko 8 kilovata, i sigurnost i stabilnost su jamčeni.

Što se tiče troškova, ono što najviše brine kupce je "koliko da uštedimo na električnoj mreži". Povucite 3 kilometra električne mreže, otprilike procjenjuje se da od telefonskih stupova, transformatora do izgradnje, najmanje desetine tisuća dolara. A skup 5 kW Q-tip vjetroturbine, 5 kW solarnih panela i 10-stepenog sustava za skladištenje električne energije, ukupna cijena opreme plus troškovi instalacije i izgradnje infrastrukture je najmanje polovica manje od one u električnoj mreži. Osim toga, ovaj sustav može se koristiti bez ikakvih problema 15 do 20 godina. Tijekom tog razdoblja, osim povremenog uljevanja ležaja vjetroenergetske turbine i provjere stanja baterije, gotovo da nije potrebno održavanje. Račun za struju? -Nula. -Nula.

Ono što je važnije je sigurnost. Kupac je u noći uključio sve grijanje u isto vrijeme, što je bilo jednako tome da je potisnuo krug do granice, a stare linije i prekidači lako su se pregrijavali i zapalili. U slučaju da se ne koristi mreža, sustav će biti redundantan u skladu s vrhunskom vrijednošću od 5 kW. Inverter ima zaštitu od preopterećenja, baterija ima upravljanje temperaturom i kontrolu grana - na primjer, podno grijanje spavaće sobe i podno grijanje dnevnog boravka se pomjeraju pola sata, a vrhunac vrijednosti se može smanjiti. Na taj način, to nije samo dovoljno, ali i sigurnije od prvobitnog gradskog plana energije.

Prodali smo ove analize mušteriji jednu po jednu, i on je odmah bio uzbuđen. Na kraju je pitao: "Ako se u ljeto ne uključi grijanje, što će se dogoditi s višakom struje?" S osmijehom smo rekli da dodavanje električnog grijača vode ili male punilačke za korištenje električnih alata na farmi i budućih električnih vozila uopće nije gubljenje.

Ovaj slučaj je zapravo vrlo tipičan. Mnogi ljudi razmišljaju o "instalaciji više baterija i postavljanju više fotonapetosti" čim govore o napuštanju mreže, ali često zanemaruju prednosti energije vjetra noću i zimi. Vjetroenergetska turbina tipa Q + fotonaponski sustav + skladištenje energije, ova kombinacija "krajobraznog skladištenja" ključna je za udaljene farme da zaista postignu energetsku samoodrživost.