Mitä on tuulivoima?

Tuulivoima tai tuulienergia kuvaa prosessia, jossa tuulta käytetään mekaanisen voiman tai sähkön tuottamiseen. Tuulivoimalat muuttavat tuulen liike-energian mekaaniseksi voimaksi. Tätä mekaanista voimaa voidaan käyttää tiettyihin tehtäviin (kuten viljan jauhamiseen tai veden pumppaamiseen) tai se voidaan muuntaa sähköksi generaattorilla.

Voit oppia, miten tuuliturbiinit tuottavat sähköä, ja nähdä kuvituksen tuuliturbiinin sisällä olevista komponenteista tai katsoa tuulivoima-animaation, jossa näytetään, miten liikkuva ilma pyörittää tuuliturbiinin lapoja ja miten sisäiset komponentit toimivat sähköä tuottaessaan.

Tuuliturbiinien koot ja käyttökohteet

Tuuliturbiinien avulla voidaan tuottaa energiaa sekä paikan päällä käytettäväksi että vientiin myytäväksi. Energiantarve määrittää turbiinin koon.

Tuuliturbiinien taloudellisuus maksimoituu, kun projektin koko suunnitellaan vastaamaan kuorman energiantarvetta ja samalla hyödynnetään mittakaavaetuja ja laitehistoriaa. Asuintalojen energiankäyttö paikan päällä edellyttää pientä turbiinia (tyypillisesti alle 10 kilowattia (kW)), joka pystyy tuottamaan kodin päivittäiseen toimintaan tarvitseman energiamäärän. Keskikokoiset koneet voivat tuottaa riittävästi energiaa vastaamaan suurempia kaupallisia käyttöpaikan kuormituksia. Yleishyödyllisen mittakaavan koneet, jotka maksimoivat tuotannon laitosalueen infrastruktuurin jalanjäljen ja kustannusten kannalta, soveltuvat parhaiten yleishyödyllisiin hankkeisiin.

Hankkeen koosta riippumatta sähköverkkoon liitetyt hankkeet edellyttävät yleishyödyllisen laitoksen hyväksyntää, ja ne saattavat vaatia verkkovaikutusselvityksiä, ennen kuin rakennustyöt voidaan aloittaa.

Asuntokohtainen energiankäyttö laitosalueella (<10 kW)

Pienet turbiinit tuottavat suunnilleen kotitalouden tarvitseman energiamäärän verran. Koska nämä turbiinit asennetaan yleensä lyhyempiin torneihin, sinun on hankittava sijaintipaikan arviointi, jotta voit määrittää, mihin hanke sijoitetaan, jotta varmistetaan, että se toimii suunnitellulla tavalla. Nämä tuuliturbiinit ostetaan käteisellä, joten vaikka sijoitetun pääoman tuotto voi olla tärkeää ottaa huomioon, se ei aina ole ratkaiseva tekijä hankkeen etenemisessä. Monet osavaltiot tarjoavat kannustimia tämän luokan koneille. Asuntomittakaavan tuulivoimalat eivät yleensä anna aihetta yksityiskohtaiseen resurssien arviointiin paikan päällä.

Pieni kaupallinen mittakaavan energiankäyttö paikan päällä (10-50 kW)

Tämän luokan tuulivoimalat tuottavat enemmän tehoa kuin keskivertotalo kuluttaa, mutta ne voivat soveltua hyvin pienille yrityksille, maatiloille, maatiloille, tiloille, tiloille, laitoksille, kuten kouluille, toimistorakennuksille tai osalle kampusta tai julkiselle kuormitukselle, kuten sairaalalle. Tässä turbiiniluokassa on tyypillisesti korkeampi koneiden kehitystaso, mikä lisää tehokkuutta ja sähköntuotantoa, mutta vaatii myös enemmän huoltoa. Nämä turbiinit vaativat kuitenkin yleensä vähemmän huoltoa kuin suuremmat koneet. Tämän luokan koneet voivat maksaa yhtä paljon kuin omakotitalo, ja ne ovat pienimpiä hankekokoja, joita voitaisiin rahoittaa, mikä edellyttäisi lainanantajan tarkastelua. Tämän kokoluokan hankkeet voivat myös käynnistää paikan päällä tapahtuvan resurssien arvioinnin tarpeen, mutta usein hankkeita voidaan viedä eteenpäin käyttämällä lähistöllä suoritettuja mittauksia ja kokenutta sijoituspaikan määrittelyä ja hankemallinnusta.

Kaupallinen paikan päällä tapahtuva energiankäyttö (50-250 kW)

Tämä tuulivoimalaluokka tuottaa kaupallisia määriä sähköä, ja se soveltuu hyvin kampuksille, suuremmille laitoksille, yhteisöille ja suuremmille kunnallisille julkisille kuormittajille. Tässä tuuliturbiiniluokassa on monia teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia, jotka ovat samoja kuin hyötykäyttöön tarkoitetuissa koneissa, ja se asennetaan usein torneihin, jotka edellyttävät erityislupia ja koordinointia muiden sääntelyorganisaatioiden tai -virastojen kanssa. Nämä tuulivoimalat edustavat usein huomattavaa pääomainvestointia, joten ne edellyttävät yritysten tai laitosten hyväksyntää. Ei ole epätavallista, että laitosjohtajat tekevät yhteistyötä rahoitusalan toimijoiden kanssa kehittäessään tämän kokoluokan hankkeita. Nämä hankkeet edellyttävät kokenutta ja yksityiskohtaista hankemallinnusta, jossa käytetään paikan päällä tai lähistöllä olevia tuuliresurssitietoja.

Suuri kaupallinen tai teollinen energiankäyttö (500 kW-1,5 MW)

Tämä tuuliturbiiniluokka on keskikokoisten koneiden yläpäässä, ja se soveltuu hyvin yhteisöihin ja erittäin suuriin paikan päällä oleviin teolliseen kuormitukseen, ja se voi tietyissä tilanteissa muodostaa jopa pienten tuulipuistojen perustan. Tätä koneluokkaa ei tyypillisesti voida erottaa tekniikaltaan yleishyödyllisistä tuulivoimaloista. Tornit ovat usein yli 200-metrisiä, ja ne on varustettava estevalaistuksella. Tämän kokoiset hankkeet edellyttävät yhteisön osallistumista ja hyväksyntää kaikilla tasoilla. Tämä luokka, lukuun ottamatta hyvin epätavallisia tilanteita, rahoitetaan tyypillisesti kaupallisten lainanantajien kautta, joilla on omat due diligence -vaatimuksensa, ja siksi ne edellyttävät toteutettavuustutkimuksia ja resurssien arviointikampanjoita paikan päällä.

Käyttötalousmittakaavan energiankäyttö (1,5-7,5 MW)

Käyttötalousmittakaavan tuulivoimalaitokset, jotka asennetaan satunnaisesti myös käyttöpaikalle, asennetaan tavallisesti suuriin kokonaisuuksiin, jotka tuottavat energiaa myyntiä varten. Nämä ovat erittäin tehokkaita, huipputeknisiä tuulivoimaloita, jotka toimivat poikkeuksellisen suurella käytettävyydellä ja tuottavat kustannuksiltaan kilpailukykyistä sähköä voimalaitosmittakaavassa. Näiden suurten tuulivoimaloiden roottorit ovat halkaisijaltaan yli 250 jalkaa, ja ne asennetaan korkeisiin torneihin, jotka edellyttävät ilmailun esteistä ilmoittamista ja valaistusta. Kokonsa ja asennusten mittakaavan vuoksi yleishyödylliset tuulivoimalat edellyttävät korkeimman tason koordinointia ympäristön, yleishyödyllisten laitosten ja kansalaisten kanssa. Yleishyödyllisen mittakaavan tuulivoimalat edellyttävät tarkkoja resurssien arviointeja, oikeudellista ja taloudellista huolellisuutta, yleishyödyllisten laitosten integrointia ja rahoitusta, jotka ovat tyypillisiä hyvin suurille pääomasijoituksille, kuten lentoasemille.