소형 풍력 전기 시스템 설치 및 유지 관리

풍력 시스템 제조업체나 이를 구입한 대리점에서 소형 풍력 전기 시스템 설치에 도움을 줄 수 있습니다.시스템을 직접 설치할 수 있지만 프로젝트를 시도하기 전에 다음 질문을 스스로에게 물어보십시오.

• 제대로 된 시멘트 기초를 부을 수 있나요?
• 엘리베이터를 이용할 수 있거나 타워를 안전하게 세울 수 있는 방법이 있습니까?
• 교류(AC) 배선과 직류(DC) 배선의 차이점을 알고 있습니까?
• 터빈에 안전하게 배선할 수 있을 만큼 전기에 대해 충분히 알고 있습니까?
• 배터리를 안전하게 취급하고 설치하는 방법을 알고 있습니까?

위 질문 중 어느 하나라도 '아니요'라고 대답했다면 시스템 통합자나 설치자를 통해 시스템을 설치하도록 선택해야 할 것입니다.제조업체에 도움을 요청하거나 주 에너지 사무소 및 지역 유틸리티에 문의하여 지역 시스템 설치자 목록을 확인하세요.풍력 에너지 시스템 서비스 제공업체의 전화번호부에서도 확인할 수 있습니다.

신뢰할 수 있는 설치업체가 허가 등의 추가 서비스를 제공할 수도 있습니다.설치자가 전기기사 자격을 갖춘 사람인지 알아보고, 참고자료를 요청하여 확인하세요.Better Business Bureau에 문의하실 수도 있습니다.

적절한 설치와 유지 관리를 통해 소형 풍력 발전 시스템은 최대 20년 이상 지속됩니다.연간 유지 관리에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 필요에 따라 볼트와 전기 연결을 점검하고 조입니다.
• 기계의 부식 여부와 가이 와이어의 장력이 적절한지 확인
• 해당하는 경우 터빈 블레이드의 마모된 앞쪽 가장자리 테이프를 확인하고 교체합니다.
• 필요한 경우 10년 후에 터빈 블레이드 및/또는 베어링을 교체합니다.

시스템을 유지 관리할 전문 지식이 없는 경우 설치자가 서비스 및 유지 관리 프로그램을 제공할 수 있습니다.

시스템 제조업체나 대리점은 풍력 시스템에 가장 적합한 위치를 찾는 데 도움을 줄 수도 있습니다.몇 가지 일반적인 고려 사항은 다음과 같습니다.

• 풍력 자원 고려 사항– 복잡한 지형에 거주하는 경우 설치 장소 선택에 주의하세요.예를 들어, 풍력 터빈을 언덕 꼭대기나 바람이 많이 부는 쪽에 설치하면 같은 부지에 있는 계곡이나 언덕의 풍하측(보호된) 쪽에 있는 것보다 우세한 바람에 더 많이 접근할 수 있습니다.동일한 부동산 내에서 다양한 풍력 자원을 보유할 수 있습니다.연간 풍속을 측정하거나 알아내는 것 외에도 현장의 일반적인 바람 방향을 알아야 합니다.지질 구조 외에도 나무, 집, 창고 등 기존 장애물을 고려해야 합니다.또한 새 건물이나 최대 높이에 도달하지 않은 나무와 같은 향후 장애물에 대해서도 계획을 세워야 합니다.터빈은 건물과 나무의 바람 방향에 위치해야 하며 300피트 이내의 모든 것보다 30피트 위에 있어야 합니다.
• 시스템 고려 사항– 유지보수를 위해 타워를 올리고 내릴 수 있도록 충분한 공간을 확보하십시오.타워가 가이딩된 경우 가이 와이어를 위한 공간을 확보해야 합니다.시스템이 독립형이든 그리드 연결형이든 관계없이 터빈과 부하(집, 배터리, 워터 펌프 등) 사이의 와이어 길이도 고려해야 합니다.전선 저항으로 인해 상당한 양의 전기가 손실될 수 있습니다. 전선 길이가 길어질수록 더 많은 전기가 손실됩니다.더 많거나 더 큰 전선을 사용하면 설치 비용도 증가합니다.교류(AC) 대신 직류(DC)를 사용할 때 배선 손실이 더 큽니다.배선 길이가 긴 경우 DC를 AC로 전환하는 것이 좋습니다.

주거용으로 사용되는 소형 풍력 터빈의 크기는 일반적으로 생성하려는 전기량에 따라 400와트에서 20킬로와트까지 다양합니다.

일반적인 가정에서는 연간 약 10,932kWh(월당 약 911kWh)의 전기를 사용합니다.해당 지역의 평균 풍속에 따라 이 수요에 상당한 기여를 하기 위해서는 5~15kW 범위의 풍력 터빈이 필요할 것입니다.1.5킬로와트 풍력 터빈은 연간 평균 풍속이 시속 14마일(초당 6.26미터)인 지역에서 월 300킬로와트시가 필요한 가정의 요구 사항을 충족합니다.

필요한 터빈 크기를 결정하는 데 도움이 되도록 먼저 에너지 예산을 설정하십시오.에너지 효율은 일반적으로 에너지 생산보다 비용이 저렴하기 때문에 가정의 전기 사용을 줄이는 것이 아마도 더 비용 효율적일 것이며 필요한 풍력 터빈의 크기도 줄일 수 있습니다.

풍력 터빈 타워의 높이도 터빈이 생성하는 전기량에 영향을 미칩니다.제조업체는 필요한 타워 높이를 결정하는 데 도움을 주어야 합니다.

풍력 터빈의 연간 에너지 출력 추정치(연간 킬로와트시 단위)는 풍력 터빈과 타워가 귀하의 요구 사항을 충족하기에 충분한 전기를 생산할지 여부를 결정하는 가장 좋은 방법입니다.

풍력 터빈 제조업체는 귀하가 기대할 수 있는 에너지 생산량을 추정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.제조업체는 다음 요소를 기반으로 계산을 사용합니다.

• 특정 풍력 터빈 전력 곡선
• 해당 현장의 연간 평균 풍속
• 사용하려는 타워의 높이
• 바람의 빈도 분포 – 평균 1년 동안 각 속도로 바람이 부는 시간의 추정치입니다.

또한 제조업체는 사이트 고도에 맞게 이 계산을 조정해야 합니다.

특정 풍력 터빈의 성능에 대한 예비 추정치를 얻으려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.

AEO= 0.01328D²V³

어디:

• AEO = 연간 에너지 생산량(킬로와트시/년)
• D = 로터 직경, 피트
• V = 해당 현장의 연간 평균 풍속, 시간당 마일(mph)

참고: 전력과 에너지의 차이점은 전력(킬로와트)은 전기가 소비되는 비율이고 에너지(킬로와트시)는 소비되는 양이라는 점입니다.

소형 풍력 에너지 시스템은 전력 분배 시스템에 연결될 수 있습니다.이를 그리드 연결 시스템이라고 합니다.그리드에 연결된 풍력 터빈은 조명, 가전제품, 전열을 위해 유틸리티에서 공급되는 전력 소비를 줄일 수 있습니다.터빈이 필요한 양의 에너지를 전달할 수 없는 경우 유틸리티가 그 차이를 보충합니다.풍력 시스템이 귀하의 가정에 필요한 것보다 더 많은 전력을 생산하면 초과분은 전력회사에 보내지거나 판매됩니다.

이러한 유형의 계통 연결을 사용하면 풍력 터빈은 유틸리티 계통을 사용할 수 있는 경우에만 작동됩니다.정전 중에는 안전 문제로 인해 풍력 터빈을 정지해야 합니다.

다음과 같은 조건이 존재할 경우 계통 연결 시스템이 실용적일 수 있습니다.

• 귀하는 연평균 풍속이 시속 10마일(초당 4.5미터) 이상인 지역에 거주하고 있습니다.
• 해당 지역에서는 유틸리티에서 공급되는 전기 요금이 비쌉니다(킬로와트시당 약 10~15센트).
• 시스템을 그리드에 연결하기 위한 유틸리티 요구 사항은 엄청나게 비싸지 않습니다.

잉여 전력을 판매하거나 풍력 터빈을 구입하는 데에는 좋은 인센티브가 있습니다.연방 규정(구체적으로 1978년 공공 유틸리티 규제 정책법(PURPA))에 따라 유틸리티는 소형 풍력 에너지 시스템에 연결하고 전력을 구매해야 합니다.그러나 전력 품질 및 안전 문제를 해결하려면 배전선에 연결하기 전에 전력회사에 문의해야 합니다.

유틸리티에서는 시스템을 그리드에 연결하기 위한 요구 사항 목록을 제공할 수 있습니다.자세한 내용은 다음을 참조하세요.그리드 연결형 홈 에너지 시스템.

풍력 발전은 전기 배전 시스템이나 그리드에 연결되지 않은 독립형 시스템이라고도 하는 독립형 시스템에서 사용할 수 있습니다.이러한 응용 분야에서 소형 풍력 전기 시스템은 다음을 포함한 다른 구성 요소와 함께 사용할 수 있습니다.작은 태양 전기 시스템– 하이브리드 전력 시스템을 구축합니다.하이브리드 전력 시스템은 가장 가까운 송전선에서 멀리 떨어져 있는 가정, 농장 또는 전체 지역 사회(예: 공동 주택 프로젝트)에 안정적인 독립형 전력을 제공할 수 있습니다.

아래 항목이 귀하의 상황을 설명하는 경우 독립형 하이브리드 전기 시스템이 실용적일 수 있습니다.

• 귀하는 연평균 풍속이 시속 9마일(초당 4.0미터) 이상인 지역에 거주하고 있습니다.
• 그리드 연결은 불가능하거나 값비싼 확장을 통해서만 가능합니다.전력망에 연결하기 위해 원격 사이트에 전력선을 연결하는 데 드는 비용은 지형에 따라 마일당 $15,000에서 $50,000 이상으로 엄청날 수 있습니다.
• 당신은 유틸리티로부터 에너지 독립을 얻고 싶습니다.
• 깨끗한 전력을 생산하고 싶습니다.

자세한 내용은 그리드 외부에서 시스템 운영을 참조하세요.