Due affermazioni hanno un’alta probabilità di essere vere: (1) I prezzi dell’elettricità aumenteranno di più rapidamente rispetto al tasso di inflazione per diversi anni, e (2) i piccoli sistemi di energia eolica richiedono un notevole investimento di denaro e fatica. Quindi, un piccolo impianto di energia eolica è adatto a te? Solo tu puoi rispondere alla domanda. Questo articolo ti aiuterà a prendere una decisione informata dal punto di vista economico. Potresti voler prendere in considerazione altri obiettivi.
- Determina quanta elettricità usi e quanto costa, annualmente ed a kWh
Quindi, trova il modo per rendere la tua casa più efficiente e ridurre il tuo consumo di energia. Non compreresti un nuovo forno o condizionatore d’aria senza prima isolare le pareti o soffitto. Né dovresti investire in energie alternative senza prima ridurre il tuo fabbisogno totale.
Inizia capendo il valore del risparmio o della generazione di un kilowattora (kWh). Dividere la tua bolletta elettrica annua totale (meno gli addebiti mensili del cliente) per i kWh annui usati. Deduci le spese mensili perché né il risparmio né l’energia eolica il sistema compenserà l’intera bolletta a meno che non ti disconnetti completamente dalla rete. Il risultato è il valore del risparmio o della generazione di un kWh.
Quindi, conduci un audit energetico della tua casa per identificare i modi per utilizzare meno energia. L’implementazione di misure di efficienza energetica offrirà quasi sempre un ritorno più rapido sul tuo investimento. La conservazione dell’energia può migliorare la fattibilità di un progetto di turbina eolica attraverso una minore spesa in conto capitale associata a una turbina più piccola per servire il nuovo carico energetico inferiore.
- Determina l’idoneità del tuo sito e la risorsa eolica
La maggior parte degli esperti consiglia di avere almeno un acro di terra se lo sei considerando l’installazione di un piccolo impianto eolico. Esamina il tuo sito per potenziali turbolenze. Quando il vento scorre intorno a edifici, alberi e altre strutture nel paesaggio, rallenta o diventa turbolento. Una turbina eolica dovrebbe essere posizionata in un luogo in cui la turbolenza è ridotta al minimo.
Una regola empirica è che la turbine dovrebbe essere almeno 10 metri più alta di qualsiasi ostacolo entro 100 metri. Se gli alberi in crescita sono all’interno di questo intervallo, pianifica la loro altezza matura. Dovrebbe anche essere posizionata sopravento degli edifice e alberi rispetto alla direzione prevalente del vento.
La velocità del vento varia di anno in anno, di stagione in stagione, con l’ora del giorno, e con l’altezza dal suolo. Per un sistema eolico connesso alla rete, una media annua la velocità del vento di 10 mph è generalmente considerata il limite.
La maggior parte degli esperti consiglia la media velocità annuali del vento tra la Classe 2 (11,5 mph all’altezza del mozzo) e la Classe 4 (13,4 mph all’altezza del mozzo) altezza). I siti di classe 3 hanno una velocità media del vento di 12,5 mph all’altezza del mozzo. L’altezza del mozzo è la distanza dal suolo al centro del rotore della turbina.
Un piccolo aumento della velocità media del vento (V) si traduce in un grande aumento della potenza prodotta. La produzione di energia aumenterà di questo rapporto: (V2xV2xV2) diviso per (V1xV1xV1). Un sito con una velocità media del vento di 15 mph contiene quasi il 54% di energia in più rispetto a un sito con con una velocità media del vento di 13 mph.
La risorsa eolica ideale ha velocità elevate relativamente stabili. Se alberi e vegetazione sono permanentemente deformati a causa della costante esposizione al vento – cosa nota come “segnalazione” – probabilmente hai una buona risorsa eolica per generare elettricità.
- Determina quanta elettricità usi e quale potrebbe produrre un determinate generatore eolico
Seleziona la turbina e calcola l’altezza della torre in base a tale output. Sapendo il tuo consume energetico annuio in kWh, il rivenditore/installatore può aiutarti a selezionare una dimensione della turbina e l’altezza della torre. Non dare per scontato che la turbina dovrebbe fornire il 100 percento delle tue esigenze. A questa domanda si dovrebbe rispondere con un’analisi economica.
La maggior parte dei produttori di piccole turbine fornisce una produzione energetica mensile stimata in chilowattora (kWh) in base alla risorsa eolica determinata nel passaggio 2. Attenzione a prendere queste cifre al valore nominale, tuttavia. Non ci sono a livello di settore degli standard per confrontare le prestazioni delle turbine eoliche!
Un ricercatore del National Renewable Energy Lab (NREL) ha sviluppato questa stima formula che utilizza le dimensioni del rotore e la velocità del vento: produzione di energia annua in kWh = 0,01328 x rotore diametro (piedi) al quadrato x velocità media del vento (mph) al cubo. Cioè, kWh annuo = 0,01328 x D x D x V x V x V, dove D = diametro del rotore (piedi) e V = velocità media del vento (mph).
Una volta che sai quanta elettricità vuoi che il tuo generatore eolico produca, mensilmente o annualmente, è possibile guardare le specifiche di tutte le turbine corrispondenti alla produzione cercata. Le caratteristiche da considerare includono il diametro del rotore e i giri della turbina per minuto (giri/min). Le turbine con un numero di giri inferiore tendono ad essere più silenziose e possono durare più a lungo.
La quantità di potenza che una turbina può produrre è determinata principalmente dal diametro del suo rotore e dall’altezza della torre. Il diametro definisce l’area spazzata del rotore – la quantità di vento intercettato dalla turbina. Maggiore è l’area spazzata (l’area attraverso la quale il le pale del rotore girano) del rotore del generatore, più elettricità può produrre se il rotore e le dimensioni del generatore siano correttamente abbinate. L’area spazzata è la funzione che ti aiuterà a confrontare la potenza potenziale di un generatore eolico con un altro.
Sistemi eolici di piccole dimensioni connessi alla rete
I piccoli impianti di energia eolica possono essere collegati al sistema di distribuzione dell’energia elettrica. Questi sono chiamati sistemi connessi alla rete. Una turbina eolica connessa alla rete può ridurre il consumo di elettricità fornita dalle utility per l’illuminazione, gli elettrodomestici, il riscaldamento e il raffreddamento elettrici e la ricarica dei veicoli.
Se la turbina non è in grado di fornire la quantità di energia necessaria, l’utility fornisce la differenza. Quando il sistema eolico produce più elettricità di quella richiesta dalla tua famiglia, l’eccedenza viene accreditata e utilizzata per compensare l’uso futuro dell’energia fornita dalle utenze.
Le moderne turbine eoliche connesse alla rete funzioneranno solo quando la rete elettrica sarà disponibile. Possono anche funzionare durante le interruzioni di corrente se configurati per funzionare in tandem con lo storage per formare una microrete domestica per fornire alimentazione di backup.
I sistemi connessi alla rete possono essere pratici se esistono le seguenti condizioni:
- Vivi in un’area con una velocità media annua del vento di almeno 4 metri al secondo.
- L’elettricità fornita dalle utenze è costosa nella tua zona (almeno 10 centesimi per chilowattora).
- I requisiti dell’utility per connettere il tuo sistema alla sua rete non sono proibitivi e c’è una capacità sufficiente per integrare il tuo sistema.
Energia eolica in sistemi isolate dalla rete
L’energia eolica può essere utilizzata in sistemi isolati off-grid, o sistemi microgrid, non collegati a una rete di distribuzione elettrica. In queste applicazioni, i piccoli sistemi eolici possono essere utilizzati in combinazione con altri componenti, incluso un piccolo sistema elettrico solare, per creare sistemi di alimentazione ibridi.
I sistemi di alimentazione ibridi possono fornire energia off-grid affidabile per case, fattorie o anche intere comunità (un progetto di co-housing, ad esempio) che sono lontane dalle linee di servizio più vicine. Un sistema elettrico ibrido off-grid può essere pratico per te se gli elementi seguenti descrivono la tua situazione:
- Vivi in un’area con una velocità media annua del vento di almeno 4,0 metri al secondo.
- Una connessione alla rete non è disponibile o può essere effettuata solo tramite una costosa estensione. Il costo dell’esecuzione di una linea elettrica verso un sito remoto per la connessione alla rete elettrica può essere proibitivo.
- Vorresti ottenere l’indipendenza energetica dall’utenza.
- Vorresti generare energia pulita.
