Мини-вятър и микро-вятър - Околна среда - ROTA GUIDO - Пиаченца
Термините мини-вятър и микро-вятър означават онези малки инсталации, способни да произвеждат електричество от вятърни източници за собствена, лична употреба или за интегриране на потреблението на електроенергия в малки икономически дейности. Обикновено мини-вятър означава инсталации с номинална мощност между 20 kW и 200 kW, докато микро-вятър означава инсталации с номинална мощност до 20 kW. Тези инсталации могат да използват условията, специфични за местоположението на инсталациите. Те са адаптивни инсталации, които успяват да използват както слаби, така и силни ветрове и които успяват да засекат непредвидени пориви на вятъра.
Могат да се разграничат два основни типа вятърни турбини:
- с вертикална ос: те се отличават с малък брой движещи се части в тяхната структура, което им дава още една устойчивост на пориви на вятъра и възможност за използване на която и да е посока на вятъра, без да се налага да се преориентират непрекъснато. Това е универсално оборудване, пригодено за лична употреба, както и за централизирано производство на електроенергия от порядъка на гигавати (една турбина задоволява средната електрическа нужда за 1000 къщи).
- с хоризонтален вал: състоящ се от стоманена кула с височини между 60 и 100 метра, в горната част на която е обвивка, съдържаща електрически генератор, задвижван от ротор с дълги лопатки приблизително. 20 метра (обикновено 2 или 3). Той генерира променлива мощност, обикновено 600 киловата, която отговаря на ежедневните нужди от електроенергия на 500 семейства или 1000 домове.
Така уловената кинетична енергия на вятъра се трансформира в ротационно движение, което е в състояние да захранва електрическия генератор, работещ съгласно принципа на електромагнитната индукция. Кормило, разположено на противоположната страна, гарантира най-доброто позициониране на турбината спрямо посоката на произход на вятъра.
Що се отнася до размера на малките турбини, както вече споменахме, те варират от няколко десетки хиляди вата до 20 kW. Най-малките турбини, пригодени за особено морски приложения, се характеризират с диаметър на ротора от около 1 m, до 8 - 10 m за размери от 10 до 20 kW. Отвъд този праг вече няма смисъл да се говори за мини-масло.
Опорната кула може да има различни височини, но във всеки случай наложеното общо правило е, че долната част на острието не достига височина по-малка от 10 m от земята. Нормално е, че колкото по-силна е турбината, толкова по-висока е производителността до максимум около 30 m за 20 kW турбини.
ПРОИЗВОДСТВО НА ЕНЕРГИЯ
Производството на енергия от малки турбини зависи до голяма степен от анемометричните характеристики на мястото, на което е монтирано. Обикновено повечето строители оценяват годишното производство при стандартни вятърни условия (обикновено 5,5 m/s, което е място с добро ниво на вятъра). Средно при такива условия средното годишно производство е около 2 - 2,5 MWh годишно на 1 kW инсталирана мощност, т.е. количество електроенергия, необходимо всяка година за малък домакински потребител.
За малко производство на енергия също се казва, че местоположението се характеризира с брой часове от около 2000 - 2500 часа. Еквивалентните часове са резултат от съотношението между произведената енергия (в kWh) и инсталираната мощност (в kW) и като се има предвид, че инсталацията може да бъде достатъчно производителна и финансово устойчива, има добро правило никога да не се спуска под 1500 - 1800 еквивалентни часове.
ИЗПОЛЗВАНЕ НА ПРОИЗВЕДЕНАТА ЕНЕРГИЯ
За да може да се използва електричеството, произведено от вятърната турбина, е необходимо оборудването да бъде свързано към електрическата мрежа или, в негово отсъствие, към система за съхранение, състояща се от серия батерии.
ИНСТАЛАЦИЯ, НЕ СВЪРЗАНА С МРЕЖАТА:
В системи, които не са свързани към мрежата и следователно са оборудвани с батерии, ще е необходимо да се осигури система за управление, способна да управлява правилно нивото на зареждане. Мощността може да бъде налична незабавно за зареждане, като в този случай ще трябва да бъде оборудвана с устройства с постоянен ток или ако не, ще трябва да има инвертор, който преобразува постоянния ток в променлив, преди да може да се използва.
Трябва да се отбележи, че всички устройства надолу по веригата на турбината намаляват отчасти ефективността на енергийната трансформация, така че 70% от електричеството, реално произведено от турбината, достига заряда, който трябва да се използва.
МРЕЖА, СВЪРЗАНА ИНСТАЛАЦИЯ:
не са необходими батерии, но става необходимо, освен инвертора и контрола за измерване на количеството енергия, доставена в мрежата.