终身成本:风力发电成本

彼得•梅尔

因为我们是世界上微风最轻的国家之一
在欧洲,风能很有意义。Building LifePlans的彼得·梅尔(Peter Mayer)讨论了各种选择。

从表面上看,风力发电在英国是一个有吸引力的提议,因为英国是欧洲风最多的国家之一。更重要的是,风最大的月份是在12月到2月之间,这是电力需求最高的时候;在此期间,风力涡轮机可以产生其年产量的三分之一。

风力涡轮机差别很大。一个极端是大型商业风力发电场,其涡轮机以兆瓦为单位发电。另一种是微型涡轮机,适用于个人住宅或小型社区项目,输出功率为500-20,000瓦。


风速和功率


风速随着距离地面高度的增加而增加。风速越高,产生的电力就越多。虽然英国的平均风速适合发电,但风速数据通常只在地面以上10-50米的地方可用,这比许多微型涡轮机都要高。

这意味着涡轮机不能以100%的效率运行。英国的平均产能系数(即实际发电量与理论最大发电量的比值)为25-35%。维护时间也必须包括在内。

对于微型涡轮机,容量因素可能要低得多,因为它们往往处于低水平,周围的物体会干扰风的流动。事实上,风速可能低于转动涡轮机叶片所需的3-5m/s。

规格应检查在什么风速涡轮机产生其额定功率输出。这可能高于平均速度,这将意味着低于预期的产出和更长的回收期。应该进行专家评估,以确定微型风力涡轮机是否具有经济价值。

规范的选择

越来越多的

微型风力涡轮机一般安装在钢管桅杆、格子塔或直接安装在建筑物上。它们应该由结构工程师设计,考虑到基础、荷载和振动。

标准

BS EN 61400是小型风力发电的标准。关于风力涡轮机的可靠性和耐用性的证据并不容易获得。预计有些部件在使用期间需要更换。来自海洋部门的经验表明,涡轮机的使用寿命为20-25年,但在美国,一些涡轮机声称使用寿命更长。制造商的保修期往往限制在两到五年之间。

BRE已经为风力涡轮机制定了微型发电安装标准(MIS 3003:2007),使承包商能够获得第三方认证。这主要关注安装和能源性能,而不是耐用性。

BS EN 62305可能要求提供防雷设施,电气安装应符合BS 7671。

终身成本问题


要记住有许多成本效益。英格兰和威尔士的低碳建筑项目可能会提供资助,也可能适用减税。向电网输出多余的电力可以带来收入。值得注意的是,在其使用寿命结束时,大部分风力涡轮机可能会被回收。

但是,也可能产生额外的费用,例如需要委托编写环境影响报告,特别是评估噪音。也可能有漫长的规划期。

规范的选择

微型风力发电机 资本成本
£/涡轮
60年的净现值
£/涡轮

预计年产量
千瓦时

平均风速5米/秒
风机、转子扫掠面积2 - 4m2,额定功率1 - 1.5千瓦时,符合en61400 -2。 2000 - 2250 4922年 700 - 800
风机、转子扫掠面积16 - 25米2,额定额定值5 - 6kwh,符合en61400 -2。 22000 - 25000 35980年 6500 -8250
平均风速7米/秒
风机、转子扫掠面积2 - 4m2,额定功率1 - 1.5千瓦时,符合en61400 -2。 如上所述 2128年 1800 - 1900
风机、转子扫掠面积16 - 25米2,额定额定值5 - 6kwh,符合en61400 -2。 如上所述 11441年 14500 - 18000

表记录


•3%的贴现率用于计算净现值。

•安装包括基础或固定,桅杆或塔以及风力涡轮机和直接连接到房屋主电气系统。假定一般使用寿命为20年。维护包括:检查、保养和小修。

•根据国内费率0.10英镑/千瓦时,产生的电力作为收入包含在生命周期成本中。能源价格扶梯还没有应用。

•生命周期成本基于平均值。

•电力输出基于涡轮机类型的通用功率曲线,风速分布威布尔形状因子为2,风力涡轮机高度为10m,不调整空气密度或表面粗糙度。
基于项目具体信息的成本分析对于现实的最佳价值评估是必不可少的。

首次出版于建筑2007

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