Jak wybrać najlepsze turbiny wiatrowe w 2024 roku

Ponieważ coraz więcej konsumentów poszukuje czystej, odnawialnej energii do użytku domowego i komercyjnego, energia wiatrowa stała się jednym z najszybciej rozwijających się źródeł energii na świecie. W centrum tego zjawiska znajdują się turbiny wiatrowe, które są wykorzystywane do wytwarzania energii wiatrowej.

Jeśli chcesz dodać Turbiny wiatrowe, znanych również jako generatory energii wiatrowej, ważne jest uwzględnienie szeregu czynników, w tym lokalizacji, mocy wyjściowej i prędkości wiatru.

W tym artykule omówimy działanie turbin wiatrowych, przeanalizujemy globalny rynek turbin wiatrowych, przyjrzymy się dostępnym typom turbin wiatrowych i na koniec omówimy kilka kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze. Turbiny wiatrowe aby dodać do katalogu produktów.

Spis treści
Jak działają turbiny wiatrowe?
Przegląd światowego rynku turbin wiatrowych
Jakie rodzaje turbin wiatrowych są dostępne?
6 czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze turbiny wiatrowej
Nadaj wiatrowi żagle swojego biznesu

Jak działają turbiny wiatrowe?

Turbiny wiatrowe to wysokie słupy wieżowe wyposażone w łopatki przypominające śmigła, które są napędzane przez wirnik, który obraca generator wiatrowy, który następnie wytwarza energię elektryczną. Wirnik jest napędzany siłą aerodynamiczną, która jest podobna do tej występującej w skrzydłach samolotów lub łopatkach wirnika śmigłowca.

Kiedy wiatr przepływa przez łopaty wirnika, ciśnienie powietrza po jednej stronie łopaty spada. Ta różnica ciśnienia powietrza po obu stronach łopaty wywołuje siłę nośną i opór konieczny do wirowania, a co za tym idzie, wytwarzania energii wiatru.

Wynikiem tych działań turbin wiatrowych jest wytwarzanie energii elektrycznej, która jest określana jako „energia wiatru” lub „siła wiatru”.

Przegląd światowego rynku turbin wiatrowych

Według raportu Grand View ResearchWartość światowego rynku energii wiatrowej w 99.28 r. wyniosła 2021 mld USD. Raport prognozuje, że w okresie prognozowania 2022–2030 wartość rynku będzie rosła ze średnioroczną stopą wzrostu (CAGR) wynoszącą 6.5%.

Ten oczekiwany wzrost jest napędzany przez rosnący globalny popyt na zastąpienie konwencjonalnych źródeł energii tymi, które są czystsze i bardziej zrównoważone. Podczas gdy energia słoneczna i wiatrowa były uważane za drogie kilka lat temu, postęp technologiczny w sektorach przyniósł innowacyjne rozwiązania, które ustanowiły zarówno energię wiatrową, jak i słoneczną jako opłacalne opcje w porównaniu do nowych elektrowni węglowych i gazowych budowanych obecnie. 

Sprzyjające ramy regulacyjne i struktury polityczne w wielu krajach i regionach, a także globalne inicjatywy zwalczające zmiany klimatu, takie jak Porozumienie paryskie, również napędzały wzrost na rynku energii wiatrowej. Dotyczyło to w szczególności Stanów Zjednoczonych i Chin, które były świadkami największej instalacji online na świecie. Razem te dwa rynki rozliczono dla 60% wszystkich nowych obiektów na lądzie.

Jeśli chodzi o segmentację regionalną, prognozuje się, że region Azji i Pacyfiku nadal będzie największym rynkiem energetyki wiatrowej lądowej i morskiej.

Jakie rodzaje turbin wiatrowych są dostępne?

Istnieją trzy główne typy turbin wiatrowych, które są obecnie dostępne na rynku. Poniżej znajduje się krótki przegląd każdego z nich: 

Turbiny wiatrowe o osi poziomej (HAWT)

To właśnie te turbiny przychodzą na myśl większości ludzi, gdy słyszy się określenie „turbina wiatrowa”. Turbiny wiatrowe o osi poziomej Zwykle mają trzy łopatki wokół wirnika, które obracają się „pod wiatr” wokół osi poziomej, czyli zwrócone w kierunku wiatru. 

Te turbiny są zazwyczaj montowane na wysokich wieżach i są w stanie przechwytywać wyższe prędkości wiatru, a jednocześnie unikać turbulencji z ziemi. Wadą jest jednak to, że te turbiny wiążą się z wyższymi kosztami instalacji i konserwacji, powodują większy hałas i zanieczyszczenie wizualne, a także mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla ptaków i nietoperzy.

Turbiny wiatrowe o osi pionowej (VAWT)

Jak sama nazwa wskazuje, zamiast obracać się wokół osi poziomej, VAWT są napędzane przez wirnik i łopatki, które obracają się wokół pionowej osi. W przeciwieństwie do HAWT, VAWT można zainstalować bliżej ziemi, co prowadzi do łatwiejszej i tańszej instalacji i konserwacji.

Mają również mniejszy hałas i wpływ wizualny oraz stanowią mniejsze potencjalne zagrożenie dla ptaków i innych zwierząt. turbiny najlepiej nadają się do zastosowań na małą skalę lub do środowisk miejskich. To powiedziawszy, istnieją pewne wady, a należą do nich niższa moc wyjściowa i wydajność, problemy z rozruchem i hamowaniem oraz większe naprężenie wywierane na wirniki.

Hybrydowe turbiny wiatrowe

Choć nazwa tego typu turbiny wiatrowej nie jest aż tak wymyślna jak HAWT i VAWT, łączy ona cechy turbin wiatrowych o poziomej i pionowej osi obrotu, co pozwala na optymalizację wydajności i niezawodności wytwarzania energii wiatrowej.

Niektóre hybrydowe turbiny wiatrowe są w rzeczywistości wyposażone zarówno w wirniki o osi poziomej, jak i pionowej, co pozwala im uzyskać to, co najlepsze z obu światów — przechwytując zarówno wysokie, jak i niskie prędkości wiatru. Inne hybrydowe turbiny wiatrowe są w stanie przeciwdziałać niższej mocy wyjściowej turbin VAWT, łącząc wirniki o osi pionowej z osłonami lub dyfuzorami, które pomagają zwiększyć prędkość wiatru i ciśnienie wywierane na łopatki. 

Nie są one jednak pozbawione wyzwań, ponieważ charakteryzują się większą złożonością i ciężarem, co przekłada się na niższą skalowalność i ograniczone nakłady na prace badawczo-rozwojowe.

6 czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze turbiny wiatrowej

Teraz, gdy dobrze rozumiemy, jak działają turbiny wiatrowe i jakie rodzaje turbin wiatrowych są dostępne na rynku, czas przyjrzeć się najważniejszym czynnikom, jakie firmy powinny brać pod uwagę, rozważając dodanie turbin wiatrowych do swojej oferty.

1. Źródło wiatru i prędkość wiatru

Jedną z pierwszych rzeczy, które powinni wziąć pod uwagę sprzedawcy, jest dostępny zasób wiatru w miejscu docelowego użytkownika. Oznacza to świadomość średnich prędkości i kierunku wiatru, a także zmienności w czasie w obszarach docelowych, w których użytkownicy będą instalować turbiny wiatrowe.

Istnieją narzędzia online, których można użyć w tym celu, w tym Global Wind Atlas, który pomaga uzyskać szacunki potencjału wiatru w różnych obszarach. Innym sposobem oceny tych właściwości wiatru jest zainstalowanie w tych miejscach anemometru, który jest urządzeniem mierzącym prędkość i kierunek wiatru. 

Znalezienie źródła wiatru pomoże w określeniu turbina wiatrowa rodzaj, rozmiar i liczba urządzeń, które zostaną zainstalowane w danym miejscu, wraz z prognozami dotyczącymi produkcji energii i oczekiwanego zwrotu z inwestycji. 

2. Typ turbiny wiatrowej

Mając pojęcie o zasobach wiatru, które użytkownicy będą mieli do dyspozycji w swoich lokalizacjach, następnym krokiem będzie rozważenie rodzaju turbiny wiatrowej, która zostanie zainstalowana. Jak wspomniano wcześniej, istnieją trzy główne typy turbin wiatrowych: turbiny wiatrowe o osi poziomej, turbiny wiatrowe o osi pionowej i turbiny wiatrowe hybrydowe.

HAWT-y zazwyczaj mają większą moc wyjściową ze względu na wyższe instalacje, które pozwalają im przechwytywać wiatr o większej prędkości i unikać turbulencji gruntowych. Jednak, chociaż są uważane za bardziej wydajne i niezawodne, zwykle wymagają więcej miejsca i większej konserwacji do działania. 

VAWT, które są instalowane bliżej ziemi, są bardziej kompaktowe, działają ciszej i są tańsze, ale ich wadą jest niższa wydajność i moc wyjściowa. 

Wybór typu turbiny wiatrowej powinien zostać dokonany na podstawie wymagań użytkowników dotyczących mocy wyjściowej, a także kwestii związanych z lokalizacją, np. czy turbiny będą instalowane na obszarach miejskich, gdzie przestrzeń jest mniejsza, a przepisy dotyczące hałasu i zanieczyszczenia wizualnego są bardziej rygorystyczne, czy na obszarach wiejskich, gdzie przestrzeń jest większa i można sobie pozwolić na głośniejszą pracę.

3. Rozmiar turbiny wiatrowej

Następnie należy wziąć pod uwagę rozmiar turbina wiatrowa do wykorzystania. Wielkość turbiny jest oczywiście określana przez zapotrzebowanie energetyczne użytkowników, a także ich ograniczenia budżetowe i terenowe.

Turbiny wiatrowe dzielą się na trzy główne kategorie w zależności od ich znamionowej mocy wyjściowej: mały (mniej niż 100 kW), średni (100–1,000 kW) i duży (ponad 1,000 kW).

Małe turbiny wiatrowe najlepiej nadają się do instalacji w środowiskach mieszkalnych lub poza siecią, ponieważ ich moc wyjściowa zazwyczaj pokrywa zapotrzebowanie na energię elektryczną pojedynczego domu lub małej społeczności. Średniej wielkości turbiny wiatrowe są idealne do zastosowań komercyjnych lub przemysłowych, ponieważ są w stanie dostarczyć wystarczającą moc dla dużych budynków i małych sieci elektrycznych. Duże turbiny wiatrowe są najmocniejszymi turbinami, przeznaczonymi do zastosowań na skalę przemysłową i podłączonych do sieci, które mogą zasilać sieci regionalne lub krajowe.

4. Wydajność i funkcjonalność

Kolejnym zestawem czynników, które należy wziąć pod uwagę, są: turbina wiatrowa opcje dostępne pod względem specyfikacji technicznych i wydajności oraz ich porównanie z kosztami. Dobrymi źródłami do wykorzystania w tej analizie są katalogi turbin wiatrowych i bazy danych energii wiatrowej, ponieważ pomagają one znaleźć i porównać różne modele turbin i marki, które odpowiadają kryteriom docelowego użytkownika.

Należy wziąć pod uwagę następujące kluczowe parametry: 

• Prędkość wiatru przy włączaniu: Minimalna prędkość wiatru niezbędna do uruchomienia turbiny.
• Wyłączona prędkość wiatru: Maksymalna prędkość wiatru jaką może wytrzymać turbina wiatrowa.
• Znamionowa prędkość wiatru: Prędkość wiatru, przy której turbina generuje maksymalną moc wyjściową.
• Średnica wirnika: Długość ostrza.
• Wysokość piasty: Odległość między podłożem a środkiem wirnika.
• Koszt jednostkowy energii (LCOE): Średni koszt wytworzenia kWh energii elektrycznej w okresie eksploatacji turbiny. 

5. Wpływ na środowisko

Ten krok jest kluczowy, ponieważ pomaga użytkownikom wdrożyć turbina wiatrowa operacje, które są faktycznie zgodne z ekologicznymi ideałami, które ruch energii odnawialnej próbuje promować. Ponieważ niektóre turbiny wiatrowe mogą mieć negatywny wpływ na środowisko, taki jak hałas i zanieczyszczenie wizualne, szkody dla ptaków i dzikiej przyrody oraz zwiększone użytkowanie gruntów, ważne jest, aby zmierzyć wpływ na środowisko, jaki będą miały określone typy lub rozmiary turbin. 

Narzędzia online, takie jak Kalkulator wpływu na środowisko energii wiatrowej, mogą być wykorzystywane do lepszego szacowania wpływu na środowisko niektórych Turbiny wiatrowe lub projekty i porównania z innymi źródłami energii, co pozwala wybrać najbardziej przyjazne dla środowiska rozwiązania.

6. Pozwolenia i zgody

Instalacje turbin wiatrowych to masowe operacje, które wymagają zgody władz lokalnych na wdrożenie. Nie ma sensu szukać turbiny o najbardziej optymalnym rozmiarze i mocy wyjściowej, tylko po to, aby odkryć, że turbina ta nie jest dozwolona w zamierzonym obszarze instalacji.

Dlatego ważne jest, aby zapewnić przeprowadzenie badań nad przepisami dotyczącymi turbin wiatrowych w docelowych lokalizacjach. Następnie użytkownicy mogą ubiegać się o pozwolenia i zatwierdzenia wymagane do zainstalowania i obsługi turbin wiatrowych.

Pozwolenia i zgody są zazwyczaj uzyskiwane od lokalnych wydziałów planowania, przedsiębiorstw użyteczności publicznej, wydziałów budowlanych, agencji ochrony środowiska i agencji lotniczych. Następnie strony te określą różne rozporządzenia dotyczące strefowania, rozporządzenia dotyczące hałasu, przepisy budowlane, przepisy elektryczne i normy bezpieczeństwa, których użytkownicy będą musieli przestrzegać. Są dostępni profesjonalni konsultanci ds. energii wiatrowej, którzy mogą udzielić wskazówek w trakcie tego procesu.

Nadaj wiatrowi żagle swojego biznesu

Sektor energetyki wiatrowej płynie kursem, który przewiduje wzrost w nadchodzących latach. Aby to wykorzystać, sprzedawcy sprzętu energetycznego powinni dodać turbiny wiatrowe do swoich zapasów, ponieważ w nadchodzących latach odnotują wzrost popytu. Okres 2022–2030.

Aby dowiedzieć się, które turbiny wiatrowe dodać do katalogu produktów, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak źródło wiatru, parametry wydajności turbiny wiatrowej i potencjalny wpływ na środowisko. Aby uzyskać wybór dostawców turbin wiatrowych, odwiedź stronę Chovm.com aby zapoznać się z szeroką gamą produktów.