طاقة الرياح الصغيرة / إجابات عملية
كم تنتج توربينة رياح بقدرة 5 kW من الكهرباء يوميًا؟
تشير القدرة المقننة 5 kW إلى فئة قدرة التوربينة. أما الطاقة اليومية فتعتمد على الرياح في موقعك وأداء التوربينة.
اطّلع على الحسابالإجابة المختصرة
لا يوجد إنتاج يومي ثابت لتوربينة رياح بقدرة 5 kW. كمثال حسابي، يؤدي افتراض معامل سعة سنوي صافٍ قدره 20% إلى 8,760 kWh سنويًا، أي متوسط سنوي يعادل 24 kWh يوميًا.
قيمة 20% افتراض، وليست نتيجة مقاسة لدى MARSTON أو توقعًا لموقعك. قد يكون الإنتاج الفعلي أقل أو أعلى.
01 / فهم الأرقام
قدرة مقننة واحدة، ونتائج مختلفة لإنتاج الطاقة.
توضح هذه السيناريوهات الحساب لنفس القدرة المقننة البالغة 5 kW. القيم 10% و20% و30% أمثلة مختارة، وليست نطاقًا للأداء المعتاد. يجب أن يحدد تقييم الموقع نتيجته الخاصة.
| معامل السعة السنوي الصافي المفترض | متوسط الطاقة اليومي على مدار السنة | الطاقة السنوية |
|---|---|---|
| 10% | 12 kWh | 4,380 kWh |
| 20% | 24 kWh | 8,760 kWh |
| 30% | 36 kWh | 13,140 kWh |
الطاقة السنوية = 5 kW × 8,760 ساعة × معامل السعة المفترض
المتوسط اليومي = الطاقة السنوية ÷ 365. في مثال 20%: 5 × 8,760 × 0.20 = 8,760 kWh/سنة؛ و8,760 ÷ 365 = 24 kWh/يوم.
المتوسط السنوي ليس ضمانًا لإمداد يومي ثابت. قد يكون الإنتاج أقل بكثير في بعض الأيام، وأعلى في أيام أخرى.
ماذا يعني «معامل السعة»؟
يقارن معامل السعة الطاقة المنتجة خلال فترة معينة بالطاقة التي يمكن إنتاجها بالتشغيل المستمر عند القدرة المقننة طوال الفترة نفسها. ولا يعني معامل سعة قدره 20% أن الرياح تهب خلال 20% من الوقت فقط.
في هذا المثال، تشير كلمة «الصافي» إلى الطاقة عند خرج التيار المتردد للنظام، مع احتساب الفواقد حتى تلك النقطة ضمن المعامل المفترض بالفعل. لا تخصم الفواقد نفسها مرة أخرى. وقد تختلف الطاقة التي يستهلكها الحمل أو تُخزَّن أو تُصدَّر إلى الشبكة.
02 / الأسئلة التي تفسّر الرقم
ما الذي ينبغي التحقق منه قبل اختيار التوربينة؟
لماذا لا نحسب ببساطة 5 × 24 = 120 kWh؟
يفترض هذا الحساب أن التوربينة تحافظ على خرج 5 kW طوال 24 ساعة. ويتغير خرج توربينة الرياح مع سرعة الرياح وظروف التشغيل. ولا تحدد القدرة المقننة وحدها عدد الساعات التي ستنتج فيها عند ذلك المستوى.
120 kWh هي النتيجة الحسابية ليوم كامل عند القدرة المقننة، وليست إنتاجًا يوميًا متوقعًا.
ما المعلومات اللازمة لتقدير فعلي لإنتاج الطاقة؟
ابدأ بمنحنى قدرة مناسب للتوربينة وبيانات الرياح عند الارتفاع المقترح لمحور الدوّار. يوضح منحنى القدرة خرج التوربينة عند سرعات الرياح المختلفة، وتبين بيانات الرياح مدى تكرار تلك الظروف.
- موقع المشروع والتضاريس والعوائق المجاورة.
- سجلات سرعة الرياح وارتفاع القياس وفترته.
- ارتفاع البرج المقترح وموضع التركيب.
- منحنى القدرة المناسب للتوربينة ونقطة قياس الخرج فيه.
- الفواقد الكهربائية والتوقفات وأي قيود على التوليد أو التصدير إلى الشبكة.
اضرب الخرج عند كل حالة من حالات الرياح في مدة حدوثها، ثم اجمع الطاقة واحتسب الفواقد بصورة متسقة. اطّلع على دليل حساب الطاقة السنوية.
كم تنتج توربينة بقدرة 5 kW عند سرعة رياح 5 m/s؟
لا توجد قيمة خرج موحدة لجميع توربينات 5 kW عند سرعة 5 m/s. استخدم منحنى القدرة المناسب للطراز المختار. ولا تكفي سرعة رياح واحدة للتنبؤ بإنتاج يوم كامل؛ بل يجب معرفة تغير الرياح مع الوقت.
وبالمثل، فإن إدخال متوسط سرعة الرياح السنوي في منحنى القدرة لا يعطي متوسط القدرة السنوي. فتوزيع سرعات الرياح عامل أساسي.
هل تستطيع توربينة رياح بقدرة 5 kW تزويد منزل أو منشأة صغيرة بالكهرباء؟
قد تغطي جزءًا من احتياجات الموقع من الطاقة، لكن ينبغي التحقق من استهلاك الطاقة بوحدة kWh والطلب على القدرة بوحدة kW معًا. قارن توقيت التوليد بتوقيت الأحمال.
قد يستهلك الموقع 24 kWh يوميًا، ومع ذلك يرتفع طلبه في وقت يكون فيه إنتاج التوربينة قليلًا. تطابق الإجماليات السنوية لا يثبت استمرارية الإمداد. أدرج الشبكة أو مصدرًا احتياطيًا أو نظام تخزين خضع لتقييم مستقل ضمن خطة الإمداد عند الحاجة.
هل يضمن التوجيه الكهربائي زيادة إنتاج الطاقة اليومي؟
يتحكم التوجيه الكهربائي في اتجاه التوربينة بالنسبة إلى الرياح. لكنه لا يحدد بمفرده مقدار الطاقة اليومية. ولتحديد فائدة في إنتاج الطاقة بالأرقام، قارن أدلة الأداء المناسبة تحت ظروف الرياح والتركيب نفسها.
هل أختار توربينة بقدرة 5 kW أم 10 kW؟
قارن إنتاج الطاقة المتوقع لهما في الموقع نفسه، باستخدام بيانات الرياح وافتراضات الفواقد نفسها. ثم قارن متطلبات البرج والأساس والمعدات الكهربائية والتركيب والتكلفة. مضاعفة القدرة المقننة وحدها لا تثبت تضاعف الطاقة السنوية.
المصادر وملاحظات الحساب
تتبع الطريقة العامة لتقييم الطاقة دليل طاقة الرياح الصغيرة الصادر عن وزارة الطاقة الأمريكية. ويتوافق تعريف معامل السعة مع مسرد المصطلحات لدى إدارة معلومات الطاقة الأمريكية.
جدول السيناريوهات حساب مستقل يستند إلى افتراضات معلنة. ولا يتضمن نتائج مقاسة لتوربينات أو ادعاءً بشأن إنتاج MARSTON السنوي. تشرح المراجع العامة الطريقة، ولا تتحقق من أداء منتج معين من MARSTON.
03 / موقعك واحتياجاتك من الطاقة
ما الذي يمكن أن تضيفه توربينة بقدرة 5 kW إلى موقعك؟
أرسل موقع المشروع وسجلات الرياح المتاحة وارتفاع قياسها وارتفاع البرج المقترح والطلب على الكهرباء. وضح ما إذا كنت تحتاج إلى تشغيل متصل بالشبكة أو نظام مستقل عنها، وحدد المعدات الموجودة في الموقع.
لم تُجرَ قياسات للرياح بعد؟ ابدأ بالمعلومات المتاحة لديك، ووضح ما لا يزال مجهولًا.