Q-turi shamol turbinalari + ferma: energiya o'zini yetkazib berishni ta'minlashning kaliti

Oxirgi vaqtlarda AQSHdan bir mijoz biz bilan bog'landi. U o'zining fermasini boshqaradi, bu ferma eng yaqin davlat elektr tarmog'iga taxminan uch kilometr masofada joylashgan. Shu sababli, uning fermasini davlat elektr tarmog'iga ulash uchun katta miqdordagi mablag' sarflash kerak bo'ladi. Ammo agar u buni qilmasa, yoritish, sovutgichlar va televizorlar kabi elektr energiyasini talab qiladigan barcha infratuzilma istalgan vaqtda ishlatilolmaydi, bu doimiy ravishda unga bosh og'rig'iga sabab bo'lmoqda.

Shu bilan birga, sovuq oylarda uning oilasi issiqlik uchun elektr pol issitgichi va tezkor suv isitgichlariga tayanadi. Natijada, uning kunlik elektr iste'moli 15 dan 20 kilovat-soatgacha yetadi. Tunlari barcha issiqlik jihozlari bir vaqtda ishlayotganda, lahzaviy maksimal elektr iste'moli bir vaqtda hatto 5 kilovatga yetib boradi. Bu nafaqat elektr to'lovlari miqdorini oshiradi, balki xavfsizlikka ham xavf soladi. Shu sababli, u bu vaziyatni darhol o'zgartirishga muhtoj.

Mijozning o'sha vaqtdagi tavsifini eshitgandan so'ng, darhol aqlimga bir g'oya kelib qoldi: bu oddiygina Q-turi shamol turbinalari uchun a'lo qo'llanish vaziyati. Mijozlarga eng ko'p bosh og'rig'iga sabab bo'ladigan ikkita narsa bor: birinchidan, kun davomida har kungi elektr iste'moli — masalan, chiroqlar, sovutgichlar va televizorlar — aslida juda kam elektr iste'mol qiladi; ikkinchidan, qishda issiqlik berish — elektr pol issitgichi va bir zumda isitadigan suv isitgichi, ular kechqurun 5 kilovatlik pikda yoqiladi va umumiy kunlik elektr iste'moli 15 dan 20 kilovat-soatgacha bo'ladi. Bu ma'lumot juda muhim. U bizga ikkita narsani aytib beradi: birinchidan, uning pik quvvati qishgi kechalarda sodir bo'ladi; ikkinchidan, pik quvvati xuddi shu darajada yuqori emas va uni o'rta hajmli off-grid tizim bilan to'liq qoplash mumkin.

Unga tavsiya qilgan rejamning asosi Q-turi shamol turbinalaridir. Nima uchun Q turini tanlash kerak? Chunki fermaga yaqin joylar odatda nisbatan ochiq va shamol sharoiti yaxshi, lekin anʼanaviy uch qanotli shamol turbinalari yuqori shamol tezligini talab qiladi, kuchli shovqin qiladi va ularga xizmat ko'rsatish qiyin. Q turi vertikal o'qli dizayn bo'lib, ishga tushish shamol tezligi past — shamol tezligi taxminan 2 m/s bo'lganda aylanadi va shamol yo'nalishi o'zgarganda ham qo'rquvlanmaydi. Agar fermaga yaqin joylarda g'orxonalarning va daraxtlarning sabab bo'lgan g'ayrioddiy shamol bo'lsa ham, u barqaror elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Ahamiyatlisi, u shovqinsiz ishlaydi va mijozlarga kechqurun "hum" shovqini tufayli uxlab qolish imkoniyatini beradi.

Mijozning joylashuvi qismida AQSHning Markaziy g'arbida joylashgan dehqonchilik xo'jaligining o'rtacha yillik shamol tezligi taxminan 4–5 m/s ni tashkil etadi. 5 kVt quvvatli Q-turi shamol turbinalari va mos akkumulyator to'plami birgalikda 5 kilovatlik ziravoy qisqa muddatli quvvat talabini to'liq qondirishi mumkin. Men unga hisob-kitob qildim: qishda elektr energiyasi kuniga 20 gradus isitiladi va kechki isitish kechning birinchi yarmida, ya'ni taxminan 4–5 soat davomida markazlashtiriladi. Agar bu vaqt davomida shamol turbinalari doim shamolli bo'lsa va akkumulyatorlar quvvat berayotgan bo'lsa, bu butun talabni to'liq qondiradi. Kun davomida kamroq elektr energiya sarflanadi va ortiqcha elektr energiya akkumulyatorlarga saqlanadi, shu tufayli yopiq aylanma tizim hosil bo'ladi.

Albatta, faqatgina shamol turbinalariga tayaningiz yetarli emas. Men unga kichik quvvatli quyosh panellari to'plamini qo'shishni taklif qilaman — asosiy ta'minot uchun emas, balki qo'shimcha sifatida. Aks holda, shamol bo'lmagan, lekin quyoshli kunlar ham bo'ladi va fotovoltaik bu bo'shliqni to'ldiradi. Lifepo4 akkumulyator to'plami bilan kun davomida 10 kilovat-soat saqlash quvvati yetarli.

Narx jihatidan mijozlar eng ko'p qayg'uradigan narsa — "quvvat tarmog'iga qancha tejam qilish". Uch kilometrlik quvvat tarmog'ini o'rnatish uchun telefon ustunlari, transformatorlar va qurilish ishlari hisobiga kamida o'nlab ming dollar sarflanadi. Boshqa tomondan, 5 kVt quvvatli Q-turi shamol turbinalari, 5 kVt quyosh panellari va 10 kWh elektr energiyasini saqlash tizimidan iborat bir to'plamning umumiy narxi, shu jumladan o'rnatish va infratuzilma qurilish xarajatlari hamda quvvat tarmog'ining narxidan kamida ikki baravar arzon. Bundan tashqari, bu tizim hech qanday muammo tug'dirmasdan 15 dan 20 yilgacha foydalanishga mo'ljallangan. Ushbu davr mobaynida shamol turbinalarining g'ildiraklarini ayrim vaqtlarda moylash va batareyalarning holatini tekshirishdan tashqari, deyarli hech qanday texnik xizmat ko'rsatish talab qilinmaydi. Elektr hisobi? Nol.

Qandaydir narsa muhimroq — bu xavfsizlik. Mijoz kechqurun barcha isitish jihozlarini bir vaqtda yoqdi, bu esa elektr tarmog‘ini chegarasiga yetkazishga teng. Eski simlar va tugmalar qizib ketish va o‘t olganlikka moyil edi. Tarmoqdan ajratilgan tizim loyihalanganda, u 5 kilovatlik zirva quvvatiga mos ravishda ortiqcha qilinadi. Invertor ortiqcha yuklanishdan himoya qiladi, akkumulyator haroratni boshqarish tizimiga ega, shuningdek, tarmoq boshqaruvi ham mavjud — masalan, yotoqxona va mehmonxona poli isitish tizimlari yarim soatga siljigan holda ishlaydi va bu zirva quvvatni kamaytiradi. Shu tarzda, bu faqatgina yetarli emas, balki dastlabki shahodat elektr ta'minoti rejasi bilan solishtirganda ham xavfsizroqdir.

Biz ushbu tahlillarni mijozga birma-bir aytib berdik va u darhol hayratda qoldi. Oxirida u: "Agar yozda isitish tizimi yoqilmasa, ortiqcha elektr energiya nima bo'ladi?" — deb so'radi. Biz kulib, elektr suv isitgichi yoki maydonchada elektr asboblari va kelajakdagi elektr transport vositalarini quvvatlantirish uchun kichik zaryadlash ustunini o'rnatishning umuman bekor ish emasligini aytdik.

Bu holat aslida juda tipik. Ko'pchilik odamlar tarmoqdan chiqish haqida gapirganda darrov "ko'proq batareya o'rnatish va ko'proq fotovoltayk" haqida o'ylaydi, lekin ular tez-tez kechasi va qishda shamol energiyasining afzalliklarini e'tiborsiz qoldiradilar. Q-turi shamol turbinalari + fotovoltayk + energiya saqlash — bu "landshaft saqlash" kombinatsiyasi uzoq masofadagi fermer xo'jaliklarining haqiqatan ham energiya o'ziga yetishishini ta'minlashning kaliti.