Como construir uma usina de energia eólica

O vento é um dos recursos naturais mais sustentáveis ​​da Terra quando se trata de gerar energia elétrica: tudo o que você precisa fazer para aproveitar é construir uma turbina de energia eólica que converta o movimento do ar para energia cinética.

Capturar o vento em grande escala, no entanto, requer um parque eólico, uma coleção de turbinas eólicas especialmente concebidas em toda a paisagem ou oceano, onde os ventos são firmes e fortes; As turbinas eólicas possuem múltiplas lâminas, que são colocadas no alto das torres, que giram na brisa e no poder da colheita.

Os especialistas do setor dizem que os Estados Unidos têm recursos de vento suficientes para efetivamente dobrar sua atual capacidade de geração de energia e, assim, vem com uma série de benefícios ambientais. Somente na América, a energia eólica impede a liberação de cerca de 62 milhões de toneladas de gases de efeito estufa e conserva 20 bilhões de galões de água anualmente.

Os obstáculos potenciais para a construção de parques eólicos incluem a polêmica pública sobre a colocação das turbinas eólicas, permitindo desafios, preocupações de financiamento e questões técnicas, como a necessidade de infra-estrutura para transmitir o poder à rede elétrica que serve clientes, no entanto, se você deseja construir seu próprio parque eólico, na verdade não é muito difícil de fazer.

Introdução: Planejando o seu parque eólico

Construir um parque eólico é um grande projeto que exige equipes de especialistas para lidar com os muitos aspectos do projeto, desde a concepção até o planejamento até a implementação. Ao selecionar a localização adequada e avaliar o risco para a vida selvagem para adquirir as permissões adequadas e implementar e testar as próprias turbinas, há muito planejamento por trás da construção desse tipo especial de gerador de energia.

Primeiro, certifique-se de escolher um local com recursos de vento suficientes; os melhores sites para parques eólicos comerciais têm velocidades de vento de 13 milhas por hora (6 metros / segundo) ou mais, de acordo com a American Wind Energy Association, e muito vento pode realmente esticar equipamentos e tornar o projeto mais caro.

mapas especiais de velocidade do vento irão ajudá-lo a identificar uma região com recursos de vento adequados. Por exemplo, o Departamento de Energia da U. S. oferece um mapa de vento acessível, mas você também pode usar uma ferramenta chamada anemômetro para medir energia eólica em um site específico, e alguns estados oferecem programas de empréstimo de anemômetro. Seu engenheiro pode usar serviços especializados e software, como WindNavigator® e GHWindFarmer, para analisar topografia, condições climáticas e aerodinâmica, a fim de otimizar a localização.

Além disso, você precisará considerar preocupações especiais do local de destino, como acesso rodoviário, potenciais impactos de ruído, sombras cintilantes das lâminas e problemas culturais.

Avaliação de riscos, custos agrícolas e financiamento

As lâminas giratórias em turbinas eólicas podem matar aves, morcegos, aves de rapina e aves aquáticas ameaçadas, por isso é melhor posicionar as turbinas longe de corredores de animais selvagens ocupados e caminhos migratórios anuais. O Comitê Consultivo das Diretoras de Turbinas Eólicas do Serviço de Peixe e Vida Selvagem do U. S. recomenda o uso de uma abordagem em camadas que inclua uma avaliação preliminar, caracterização do site e estudos de campo para prever e avaliar as espécies e habitats prejudicados pelo parque eólico.

Como desenvolvedor do site, você precisará trabalhar em estreita colaboração com a agência governamental apropriada (ou autorizar autoridade) para reduzir e mitigar a morte de animais devido ao parque eólico; em alguns casos, você pode ter permissão para construir o parque eólico se você alterar sua operação para ser mais amigo de animais selvagens - por exemplo, você poderia ser obrigado a parar temporariamente as turbinas durante a estação de migração e durante períodos de vento baixo, quando os morcegos são mais O rendimento ativo e de energia é mínimo.

Pense em quanto energia você quer produzir - ou quanto o site pode produzir - e quanto dinheiro você pode gastar. Comprar apenas turbinas eólicas pode fazer você retornar uma média de US $ 1. 37 milhões por megawatt de capacidade.

Geralmente, é mais barato para serviços públicos desenvolver instalações de energia eólica do que para investidores privados porque os serviços públicos podem aproveitar estruturas de financiamento favoráveis ​​que reduzem os custos em cerca de 30%, ou cerca de 1. 4 centavos por kilowatt-hora, de acordo com um relatório financiado pelo Departamento de Energia dos EUA.

Os programas de estímulo governamentais também facilitam o desenvolvimento de um parque eólico. O crédito fiscal de produção (PTC) agora fornece um crédito tributário de 2. 3 ¢ / kilowatt-hora durante a primeira década de operação. Se você começar a construção em sua instalação de energia renovável antes de 2020, você pode fazer uma eleição irrevogável para reivindicar um Crédito Fiscal de Investimento (ITC).

Para projetar o custo nivelado do financiamento do seu projeto de energia eólica, conecte seus detalhes específicos às ferramentas interativas BITES (Cenários de Construção, Indústria, Transporte e Eletricidade) fornecidas pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável. Você também pode procurar o banco de dados de incentivos estaduais e federais para energia renovável.

Certifique-se de que sua fazenda atenda aos requisitos legais

Os produtores de eletricidade são regidos por leis federais, como a Lei de Política de Energia Pública de 1978 (PURPA), a Lei de Política de Energia de 2005 (EPACT 2005) ea Independência e Segurança Energética Ato de 2007 (EISA 2007); Além disso, os estados individuais têm interpretações diferentes de como essas leis federais se aplicam, e eles têm mandatos variados para promover a energia renovável através da legislação dos Padrões de Portfolios Renováveis ​​(RPS).

Um advogado ou consultor especializado em desenvolvimento de energia renovável pode ajudá-lo a navegar as leis que regem o projeto proposto. Você também precisará de várias licenças de construção e ambientais de agências governamentais.

Se o seu parque eólico se sentar em propriedade do governo ou tem um parceiro de agência federal, permitir que dependa de um processo formal de avaliação de impacto ambiental.Por exemplo, os parques eólicos colocados em propriedades administradas pela U. S. Bureau of Land Management são regidos por certas diretrizes destinadas a proteger as espécies protegidas por federal e outros recursos naturais.

Identificar equipamento e construção de parques eólicos

As turbinas de vento modernas são mais lisas e maiores do que os moinhos de vento antiquados, com enormes lâminas e torres tão altas como edifícios altos. A colocação precisa dessas turbinas em um parque eólico afeta sua produção global de energia.

Como regra geral, quanto maior a turbina eólica, maior a capacidade de geração. A turbina de vento mais comumente instalada tem uma capacidade nominal de 1. 5 megawatts e pode alimentar 500 casas, mas os modelos mais novos são ainda maiores. O site da General Electric lista tamanhos até 3. 4 megawatts para uso terrestre e até 6 megawatts para o mercado offshore. Outros fabricantes líderes de turbinas eólicas incluem Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang e Nordex.

As turbinas eólicas grandes e pesadas requerem fundações maiores e custam mais para instalar. As turbinas eólicas offshore devem ser projetadas para condições oceânicas. Tenha em mente que as turbinas eólicas raramente funcionam a plena capacidade, pois sua geração de energia depende do tempo.

Além de turbinas eólicas, um parque eólico requer um sistema de coleta de energia elétrica, transformadores, uma rede de comunicações e subestações, e um SCADA (controle de supervisão e sistema de informação de aquisição de dados) é usado para monitorar o desempenho. Seu engenheiro recomendará o equipamento adequado e a colocação da turbina com base em seus objetivos de site, finanças e energia.

Capacidade de transmissão segura

Se você estiver planejando um parque eólico de escala comercial, você precisará de uma maneira de fornecer energia para clientes atacadistas ou retalhistas. Normalmente, isso requer linhas de transmissão que ligam a saída do seu parque eólico à rede de transmissão de energia elétrica, ou a "grade" de energia, em sua região. Os parques eólicos comerciais situados em locais remotos podem encontrar um desafio para garantir a capacidade de transmissão e a interconectividade com a grade.

Em alternativa, parques eólicos menores podem ser utilizados como fonte dedicada de eletricidade para uma comunidade ou empresa. Nestes casos, o parque eólico pode não exigir um link para a rede elétrica regular. No entanto, para vender o excesso de energia, você ainda precisa de uma maneira de entregar esse poder para a utilidade elétrica.

Verifique com o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), que trabalha com desenvolvedores de vento para garantir a capacidade de transmissão e a interconectividade. O Utility Wind Integration Group também fornece recursos para conectar um parque eólico ao sistema elétrico.

Instalar, testar e executar o equipamento

A construção de parques eólicos pode ser concluída dentro de alguns meses. No entanto, primeiro você precisa construir estradas no site para transportar turbinas eólicas e outros equipamentos.

Para cada turbina eólica, você precisará escavar um buraco e preenchê-lo com concreto armado para servir de base estabilizadora, e este processo é mais exigente em condições rochosas ou parques eólicos offshore.Uma vez que a fundação está preparada, você precisará erguer as turbinas com guindastes especializados.

Em seguida, você colocará a fiação elétrica e os sistemas no lugar e executará testes para garantir que todos os elementos estejam operando corretamente. Muitas vezes leva seis meses antes de todas as torções serem eliminadas e o parque eólico atinge a capacidade de produção comercial total.

Cada turbina eólica precisa de uma semana de manutenção de rotina por ano. A American Wind Energy Association diz que é preciso um técnico de vento para atender a cada 10 megawatts da capacidade de geração instalada.