风力涡轮机指南
近年来,国内风力涡轮机受到了一些负面宣传。蒂姆·普伦说,但是在合适的条件下——以及合适大小的涡轮机——它们可能仍然是一种产生自己的绿色能源的有用方法
国内风力涡轮机最近已经淡出了人们的视线,但对一些人来说,涡轮机仍然是一个可行的选择。首先有几个因素需要考虑,包括:
- 风速
- 位置
- 规划许可
- 噪声和闪烁
- 连接到电网
- 效率
- 维护和耐久性
- 成本
风速
国内风力涡轮机需要大量的“清洁”风,最好是不间断的,从单一方向不断吹。
一般的规则是,一个场地需要年平均风速超过5米/秒(m/s)才能生产,最好超过6米/秒。在地面以上10米处估计的5m/s可能在地面以上25米处估计为6m/s。
要决定你的网站是否合适,请咨询岸上年平均风速数据库(在新标签页打开).
如果你想要更精确的风速数据,你需要一个风速计(欧米茄生产的风速计价格约为400英镑)。风速表必须位于正确的位置和正确的高度,才能有任何值,并且必须放置一整年才能得到完整的年平均风速。
在哪里放置风力发电机
有用风受地形、障碍物以及速度的影响。被树木或高楼打断的强风是不行的。
涡轮机还需要:
- 距离200米内任何障碍物10米以上——理想情况是在不受湍流或方向变化干扰的“清洁空气”中
- 至少1.5倍于其高度,远离任何建筑物,道路,人行道,马道,电话或电线或任何可能在涡轮机倒塌时损坏的东西
- 在不会“冒犯”邻居(通常是噪音冒犯)的地点,保护建筑或国家公园
一台风力发电机要花多少钱?
风力涡轮机越大,成本就越高。一台5千瓦的风力涡轮机通常用于国内安装,成本约为2万至2.5万英镑。再加上准备场地、安装涡轮机、铺设电网连接电缆和规划许可的成本,最终成本可能达到3万至4万英镑。
一台好的5kW风力涡轮机,如Britwind R9000,将:
- 每年发电量约为10,000千瓦时,平均风速为6米/秒,几乎足够两个普通家庭使用
- 吸引了365必威(在新标签页打开)365必威(在新标签页打开)365必威(在新标签页打开)8.26便士/千瓦时和4.8便士/千瓦时的出口关税——每年回报1310英镑
- 总资本成本为3万英镑
- 至少有23年的回报。
另一种选择可能是小型涡轮机,就像futuenergy Airforce1 1kW的机器。这样的:
- 成本约为1200英镑,总安装成本为2000英镑
- 通常不需要规划许可
- 不会打扰邻居吗
- 可以安装在脚手架杆上吗
- 6米/秒的风速将产生约2000千瓦时的电量
由于这不是并网,没有上网电价,所有的生产必须在现场使用。这使得电力价值为15便士/千瓦时,因为它取代了从电网购买的电力。每年的回报约为300英镑——潜在的回报为7年。
我需要风力涡轮机的规划许可吗?
风力涡轮机需求规划许可(在新标签页打开).他们几乎总是会招致反对,通常来自邻居。这个过程既昂贵又耗时,包括:
- 计划
- 图纸
- 生态和蝙蝠的调查(在新标签页打开)
- 高速公路
- 视觉冲击
- 噪音测量(超过10kW)
噪声和闪烁
潜在的噪音是通常的反对理由,几乎没有理由。风力涡轮机不是无声的,但由于涡轮机和任何房屋之间必须有一定的距离,几乎没有可感知的噪音。
闪烁可能是一个真正的麻烦,可以影响癫痫患者。这是由于叶片在太阳前面经过,使阳光在下游的人看来闪烁不定。为了避免这种情况,涡轮机的位置不能直接位于太阳路径和任何相邻属性之间。
连接到电网
英国电网已接近最大容量,在一些地区,如英格兰南部海岸,电网已经满负荷运转。在这些地区,可能不可能将涡轮机连接到电网。即使它可以连接,升级一个电网连接也会花费数千或数万英镑。
容量在4kW以下的发电机通常可以连接,不需要升级。在制定任何其他计划之前,这需要与电网运营商进行检查。
有一种观点认为,涡轮机需要达到5kW或更高的功率才能证明投资的合理性。然而,一台1kW-2kW没有联网的机器就能满足普通家庭的所有需求。
风能还是光伏?
假设风速6.5m/s,容量2kW:
安装费用:约£4000
维护:200英镑/年
生产:每年3800千瓦时
生产价值:全部现场使用,不含570英镑
假设屋顶朝南,容量为3.9千瓦:
安装费用:约£5000
维护:50英镑/年
生产:每年3200千瓦时
生产价值:40%用于现场。4.11便士。出口价格为4.8便士。£360
效率
额定输出风力涡轮机的特点是它的名称,例如,一台10千瓦的涡轮机。这反映了它的最佳风速,在这种情况下,通常在10米/秒到12米/秒之间,这是相当强的风。
更重要的是启动和关闭风速:
启动速度是开始发电所需的速度,是生产的关键因素。数字越低越好。2m/s左右的值都是有用的。
关闭速度那就是另一回事了。一些风力涡轮机“平线”他们的输出在他们的额定输出,直到风达到它的“生存”速度。一台生存风速为30m/s的10kW风力发电机,随着风速从12m/s增加到30m/s,在关闭前将继续产生10kW。那台10kW涡轮的最大输出功率可能略高于10kW,最高可达12kW。
涡轮机将有必要的控制,以确保叶片转速不超过12千瓦,发电机被要求不超过12千瓦。其他的将没有这些控制,并将关闭时,最佳风速超过。在低风速和高风速下继续发电的能力对效率和财务回报至关重要。
维护和耐久性
风力涡轮机是由许多机械部件组成的复杂部件,这些部件会失灵。更小、更便宜的风力涡轮机没有任何监控系统,所以业主可能不会立即意识到它们没有发电。
短舱(设备的工作部分)位于桅杆的顶部,需要取下到地面进行维护或维修,这将是昂贵的。
风力涡轮机有保修期,一般为10-20年。确保你阅读了小字:一些制造商可能只覆盖零件。这意味着所有者支付劳动力和放下吊舱的费用,并且只能使用制造商提供的部件。这实际上使保证变得毫无价值。
结论:风力涡轮机值得吗?
有比国内规模的风力涡轮机更好的赚钱方式,而关税的变化意味着通常的5kW和10kW涡轮机比以前更不可行。一台1kW-2kW的小型风力涡轮机可能就是答案。这可以通过在系统中添加电池存储来改善,就像Sunamp或Telsa系统,价格约为3000英镑。
案例研究:“这是一个巨大的成功!”
西蒙和安妮·温斯坦利在丹弗里斯郡的山坡上安装了一台风力涡轮机,并对结果感到高兴(见本文顶部的图片)。
Simon和Annie最前沿的自我建造应该是低碳设计的标杆。密封结构是绝缘的被动式住宅标准(在新标签页打开)并使用带有热回收的机械通风,通过空气源热泵驱动的地板加热来加热;三层玻璃诺丹窗的朝向使被动式太阳能收益最大化。
然而,所有的绿色硬件都是谨慎的,唯一能证明这是一个绿色房子的证据是Segen公司的涡轮机,它价值1万英镑,为房子提供补充电力。
那么,这些节能措施的经济效益是什么呢?西蒙说:“这所房子每周要花费10英镑,包括所有费用。”
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蒂姆是可持续建筑方法和住宅能源效率方面的专家,并为杂志和全国性报纸撰写相关文章。他是……的作者可持续建筑圣经,简单的可持续住宅和厌氧消化-制造沼气-制造能源:地球扫描专家指南。
他对可再生能源和可持续性的兴趣最初是受到参观皇家节日大厅热泵和埃德蒙顿废物热项目的启发。1979年
最初的热情爆发导致他尝试(失败了)在肯特郡的一个烘焙场建造一个沼气池,将猪粪转化为燃料,这是他的第一个转化项目。
2002年,他搬到了南威尔士的一个小农场,那里可以获得更广泛的自然资源,这激发了他对可持续发展的热情。他继续在这处房产安装可再生能源技术,包括生物质锅炉和风力涡轮机。
他正式经营能源效率咨询公司WeatherWorks,并在全国各地的住宅建筑和装修展上担任演讲者和专家。
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