Q-ტიპის ქარხნული ტურბინა + ფერმა: ენერგიის საკუთარი საკმარისობის მიღწევის გასაღები

Ბოლო დროს ჩვენთან დამკვიდრებული აშშ-ის მომხმარებელი მოუწოდა. მას საკუთარი ფერმა აქვს, რომელიც უახლოესი საჯარო ელექტროსადგურისგან დაახლოებით სამი კილომეტრით არის დაშორებული. ამ მანძილზე მისი ფერმის საჯარო ელექტროსადგურზე დაკავშირება ძალიან ძვირად შემიძლებელი იქნება. თუმცა, თუ ეს არ გაკეთდება, სინათლის, გამაგრილებლების და ტელევიზორების მსგავსი ელექტროენერგიის საჭიროების მქონე ყველა ინფრასტრუქტურა თავისუფლად გამოყენება შეუძლებელი ხდება, რაც ყოველთვის მისთვის მძიმე პრობლემას წარმოადგენს.

Ამასთანავე, ცივ თვეებში მისი ოჯახი უნდა დაყრდნობოდეს ელექტრო სითბოს გამოყენებას სარკმლებზე და წყლის სწრაფი გათბობის მოწყობილობებზე. ამ მიზეზით, მისი ყოველდღიური ელექტროენერგიის მოხმარება შეადგენს 15–20 კილოვატ-საათს. ღამით, როდესაც ყველა სითბოს მომარაგების მოწყობილობა ერთდროულად მუშაობს, მოკლე დროში წარმოქმნილი მაქსიმალური ელექტროენერგიის მოხმარება შეიძლება მიაღწიოს 5 კილოვატს. ეს არ არის მხოლოდ დამატებითი ელექტროენერგიის გადასახადების მიზეზი, არამედ უსაფრთხოების საფრთხეს ასევე ქმნის. ამიტომ, მას სჭირდება ამ მდგომარეობის სწრაფად შეცვლა.

Მომხმარებლის ამ დროს მოცემული აღწერის გამოსმენის შემდეგ ჩემს გონებაში დაესახა იდეა მყისკარად: ეს უბრალოდ არის Q-ტიპი ქარის ტურბინის შესანიშნავი გამოყენების სცენარი. ორი რამ აქვს მომხმარებელს ყველაზე მეტად გამოუსწორებელი: პირველი, დღეს დღეში მოხმარებული ელექტროენერგია, მაგალითად სინათლე, მაცივარი და ტელევიზორი, ფაქტობრივად არ მოიხმარს ბევრ ელექტროენერგიას; მეორე, ზამთრის გათბობა — ელექტრო სარეცხი სარდაფი და მყისკარად გამათბობელი, რომელიც ღამით 5 კილოვატის პიკში ჩაირთვება, ხოლო დღეში მოხმარებული ელექტროენერგიის ჯამი შეადგენს 15–20 კილოვატსაათს. ეს მონაცემები ძალიან მნიშვნელოვანია. ისინი გვეუბნებიან ორ რამეს: პირველი, მისი მაქსიმალური სიმძლავრის მოხმარება ხდება ზამთრის ღამეებში; მეორე, პიკის სიმძლავრე არ არის განსაკუთრებით მაღალი და შეიძლება სრულად დაფარდეს საშუალო ზომის მიწის გარეთ მოქმედების სისტემით.

Იმ გეგმის ძირითადი ელემენტი, რომელსაც მე მივრეკომენდე მას, არის Q-ტიპი ქარის ტურბინა. რატომ აირჩიეს Q-ტიპი? რადგან ფერმის გარშემო არეალი ჩვეულებრივ საკმარისად ღიაა და ქარის პირობები კარგია, მაგრამ ტრადიციულ სამფორეშიან ქარის ტურბინას სჭირდება მაღალი ქარის სიჩქარე, ის ხმაურიანია და მოვლა რთულია. Q-ტიპი არის ვერტიკალური ღერის დიზაინი, რომელსაც დაბალი საწყისი ქარის სიჩქარე აქვს — ქარი 2 მ/წმ-ის სიჩქარით უკვე შეძლებს ბრუნვას და ის არ ეშინება ქარის მიმართულების ცვლილების. თუ ფერმის გარშემო არსებული სასტუმროებისა და ხეების გამო წარმოიქმნება ტურბულენტური ქარი, ის მაინც სტაბილურად გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას. უფრო მნიშვნელოვანია ის, რომ ის ხმაურიანი არ არის და არ გამოიწვევს კლიენტებში ღამით "ჟუჟუნის" ხმის გამო ძილის დაკარგვას.

Მომხმარებლის მდებარეობის მიხედვით, აშშ-ის ცენტრალურ რეგიონში მდებარე ფერმის საშუალო წლიური ქარის სიჩქარე შეადარებით 4–5 მ/წმ-ია. 5 კვტ სიმძლავრის Q-ტიპი ქარის ტურბინა, შესაბამისი აკუმულატორების კომპლექტით ერთად, სრულად აკმაყოფილებს 5 კილოვატის პიკური სიმძლავრის მოთხოვნას. მე მისთვის გამოვთვალე ანგარიში: ზამთარში დღეში ელექტროენერგიის მოხმარება 20 გრადუსია, ხოლო ღამის გათბობა კონცენტრირებულია ღამის პირველ ნახევარში, დაახლოებით 4–5 საათში. ამ დროს, თუ ტურბინა მთელი ღამე მუშაობს და აკუმულატორები ამოიტვირთება, ეს სრულად უზრუნველყოფს ენერგიის მოთხოვნას. დღეს ნაკლებად იყენებენ ელექტროენერგიას, ხოლო ზედმეტი ელექტროენერგია ინახება აკუმულატორებში, რაც ხელს უწყობს დახურული ციკლის შექმნას.

Რასაკვირველობას, მხოლოდ ქარის ტურბინაზე დაყრდნობა საკმარისად უსაფრთხო არ არის. მე ვსთავაზობ მის მცირე სიმძლავრის მზის პანელების ერთი კომპლექტის დამატებას — არ ძირითადი მომარაგებისთვის, არამედ დამატებითი წყაროს როგორც. სინამდვილეში, არსებობს ასევე ქარგაბელი დღეები ქარის გარეშე, ხოლო ფოტოვოლტაიკური სისტემები ზუსტად ამ ხარვეზს ავსებს. LiFePO4 აკუმულატორების ბატარეით დღეს 10 კილოვატ-საათის საცავი მოცულობა სრულიად საკმარისია. ინვერტერი არჩევენ სუფთა სინუსოიდური ტალღის, დაახლოებით 8 კილოვატის, რაც უსაფრთხოებასა და სტაბილურობას უზრუნველყოფს.

Რაც შეეხება ხარჯებს, მომხმარებლების ყველაზე მეტად აღნიშნული საკითხია „რამდენად შეიძლება დაზოგვა ელექტროსადგურის ქსელზე“. სამკილომეტრიანი ელექტროსადგურის ქსელის გაყვანა, რომელიც მოიცავს ტელეფონის ბოძებს, ტრანსფორმატორებს და მშენებლობას, მინიმუმ ათასობით დოლარს მოითხოვს. ხოლო 5 კვტ-იანი Q-ტიპის ქარის ტურბინის, 5 კვტ-იანი მზის პანელების და 10 კვტ·სთ-იანი ელექტროენერგიის დაგროვების სისტემის საერთო ფასი, რომელიც მოიცავს აღჭურვილობის ფასს, დამონტაჟების და ინფრასტრუქტურის მშენებლობის ხარჯებს, მინიმუმ ნაკლებია 50%-ით, ვიდრე ელექტროსადგურის ქსელის ხარჯები. მეტი და ამ სისტემა 15–20 წლის განმავლობაში უპრობლემოდ შეიძლება გამოყენება. ამ პერიოდში მხოლოდ ქარის ტურბინის საყრდენების ხანდახან ზეთვა და ბატარეების მდგომარეობის შემოწმება არის საჭიროებული, ხოლო სხვა მენტენანსი თითქმის არ არის სჭიროებული. ელექტროენერგიის გადასახადი? ნულოვანი.

Მეტად მნიშვნელოვანია უსაფრთხოება. კლიენტმა ღამით ერთდროულად ჩართო ყველა სითბოს მომარაგების მოწყობილობა, რაც ექვივალენტური იყო წრედის მაქსიმალურ ტვირთზე დატვირთვას, ხოლო ძველი სადენები და გასაღები ადვილად გადახურდებოდნენ და ალბათობით ალერს მოჰყვებოდნენ. როდესაც არაქსელური (off-grid) სისტემა იგეგმება, ის 5 კილოვატის პიკური მოხმარების მიხედვით არის რეზერვირებული. ინვერტერს აქვს გადატვირთვის დაცვა, ბატარეას აქვს ტემპერატურის კონტროლის მართვა, ხოლო შტოების კონტროლი — მაგალითად, საძინებლის და სასტუმროს სითბოს მომარაგების სისტემები ნახევარ საათით არის გადახვევილი, რაც პიკური ტვირთის შემცირებას უზრუნველყოფს. ამ წესით სისტემა არ მხოლოდ საკმარისია, არამედ უფრო უსაფრთხოებას უზრუნველყოფს, ვიდრე საქალაქო ელექტრომომარაგების საწყისი გეგმა.

Ჩვენ ამ ანალიზებს მომხმარებელს ერთ-ერთად გადავცეთ და ის ადგილზევე გამოუხატა აღტაცება. ბოლოს ის კითხა: "თუ ზაფხულში გათბობა არ ჩაირთვება, რა ხდება ზედმეტი ელექტროენერგიით?" ჩვენ მივუხედეთ სიცილოვით და ვთქვით, რომ ელექტრო წყალგამაცხელებლის ან პატარა სასწრაფო მუხლუკის დამატება, რათა სასოფლო სამუშაო ინსტრუმენტების და მომავალი ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების გამოყენება შეიძლება, საერთოდ არ არის დაკარგული ენერგია.

Ეს შემთხვევა ფაქტობრივად ძალიან ტიპურია. ბევრი ადამიანი მიწიდან გამოსვლის შესახებ საუბრის დროს პირველ რიგში ფიქრობს "ბატარეების მეტი დაყენებასა და ფოტოელექტრული პანელების მეტი გაშლაზე", მაგრამ ხშირად უგულებელყოფს ქარის ენერგიის უპირატესობას ღამით და ზამთარში. Q-ტიპის ქარის ტურბინა + ფოტოელექტრული სისტემა + ენერგიის დაგროვება — ეს «ლანდშაფტის საცავო» კომბინაცია არის გასაღები მოშორებული სასოფლო მეურნეობების ენერგიის საკუთარი საჭიროებების სრულად დაკმაყოფილების გასაღები.