用途 / エンジニアリングガイド
揚水・灌漑負荷向けの風力発電
発電用風力タービンは、揚水プロジェクトに電力を供給する電源の一つとして評価できます。まず必要な給水サービスと実際のポンプ駆動要件を確認し、次に風を利用できる時期と揚水が必要な時期を比較してください。
風力機器を選定する前に、揚水の要求条件を定める。
このプロジェクトには、必要な揚水条件、電気インターフェース、電源供給計画が必要です。風力タービンの定格出力がkWで示されていても、流量やポンプ接続の適合性は確定しません。
01 / 水の需要
必要な給水量と給水のタイミングを明示してください。
一日または一運転サイクル当たりに必要な水量、季節ごとの運転スケジュール、その水量を供給しなければならない時間帯を提示してください。
一日または運転サイクル当たりに必要な水量、季節ごとのスケジュール、その水量を供給しなければならない期間を提示してください。最低流量、圧力、連続性に関する要件があれば明示してください。柔軟に実施できる貯水槽への給水と、途切れのない揚水を必要とする工程を区別してください。
水需要の算定根拠と、担当する灌漑設計者またはプロセス設計者の情報を保持してください。農地面積だけでは、揚水に必要な電力量は決まりません。運転要件を定義する際は、水源の制約、送水先、同じ水系の他の利用者も含めてください。
02 / 揚水の運転条件
運転点における流量と全揚程を使用してください。
該当する高低差、圧力、配管系の影響を含めて、必要な流量と全揚程を求めてください。
該当する高低差、圧力、配管系の影響を含め、必要な流量と全揚程を把握してください。ポンプ供給業者に性能曲線と提案する運転点を確認してください。最大流量と最大揚程の表示だけでは、両者が同時に得られることは確認できません。
物理的な関係として、水動力は rho × g × Q × H で表され、密度を kg/m³、流量を m³/s、揚程をメートルで表すと、単位はワットになります。これは水の動力のみを表します。ポンプ、モーター、駆動装置、電気系統の損失には、それぞれ独自の裏付けが必要です。これは風車の容量選定結果ではありません。
03 / ポンプ&ドライブ
電源が電力を供給すべき電気機器を特定する。
ポンプ、モーター、ドライブの識別情報、定格入力、運転限界、始動時の挙動を収集してください。
ポンプ、モーター、駆動装置の識別情報、定格入力、運転限界、始動挙動を収集してください。可変速駆動装置を提案する場合は、その給電と制御に関する資料を入手してください。どの装置が揚水需要を設定し、水源やタンクの状態に対応するのかを定義してください。
風車の発電機をポンプや太陽光発電ポンプ用ドライブに直接接続できると仮定してはいけません。選定したコントローラー、変換機器、およびポンプ用ドライブには、合意済みのインターフェースが必要です。次を使用してください: 電気的インターフェース記録 提案されている接続について。
04 / タイミングと貯水
揚水を別の時間帯に移せるか確認してください。
許容される揚水時間帯を、設置場所の風況記録および水使用スケジュールと比較してください。
許容されるポンプ稼働時間を、現地の風況記録および水使用スケジュールと比較してください。貯水槽を提案する場合は、水システムの設計者に、有効容量、運転水位、許容される中断を定義してもらってください。貯水と蓄電は異なる機能を果たします。
貯水量が不足する期間や、風力発電とは独立してポンプを運転する必要がある期間を記録してください。系統電源または合意した別の電源の役割を明確にしてください。第三者製の蓄電設備を提案する場合は、その容量と機器の適合性を別途検討する必要があります。
05 / 候補システム
同じ水供給の範囲で、オプションを比較してください。
風力を利用した供給、太陽光を利用した供給、既存の供給を、同じ供給義務に照らして比較してください。
風力を利用した供給、太陽光を利用した供給、および既存の供給を、同じ給水義務を基準に比較してください。各候補の根拠となる資源データ、揚水スケジュール、駆動構成、バックアップ、プロジェクト費用を記録してください。風力が有用なのは、現地条件と給水業務の評価によって、その寄与が裏付けられる場合に限られます。
比較では、発電電力量だけでなく、満たされない水需要も明らかにする必要があります。タービンの定格出力(kW)を、保証された一日当たりの給水量に換算しないでください。 風力発電と太陽光発電の比較ガイド 比較に用いる入力条件の整合性を保つのに役立ちます。
06 / 問い合わせ用資料
必要な送水条件と機器文書を一緒に送ってください。
現地の座標、風況データ、需要が発生する時間帯、ポンプ特性曲線、モータ駆動装置の資料、および予定する電源の情報を提供してください。
設置場所の座標、風況データ、需要が生じる時間帯、ポンプ特性曲線、モータードライブの資料、および予定する電源を提示してください。既存の電力系統やバックアップに関する情報も含め、供給される機器と、現地の給水システムの設計・設置工事を区別してください。
MARSTONは、確認済みの5, 10, 20, 30および50 kWの範囲を対象に、風力設備に関するお問い合わせを検討できます。モデル選定には、実際の使用条件と適用される電気構成の確認が引き続き必要です。提案を統合された揚水ソリューションとして扱う前に、供給範囲と前提条件の文書化を求めてください。
次の資料も確認してください: 遠隔地電源の風力と太陽光:プロジェクトを比較する.
次の資料も確認してください: 風力タービンの電気インターフェースと単線結線図.
次の資料も確認してください: 風車の年間発電量:入力情報・計算・不確かさ.
その他のプロジェクトガイド: 温室向け風力発電:環境制御負荷の評価.
一般的な背景情報: FAO: 揚水動力、流量、揚程。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。
検討に必要な情報を準備する。
チェックリストでプロジェクト情報を整理してください。入手できない項目を明示し、参照資料を残します。
| 確認項目 | 提供する情報 | 目的 |
|---|---|---|
| 給水サービス | 水量、季節、供給時間帯、必要な連続性 | 具体的なサービス義務を定義してください。 |
| 揚水の動作点 | 流量、全揚程、ポンプ特性曲線、および水源の制約 | ポンプの負荷条件を確定してください。 |
| 電気駆動 | モーター、駆動装置、入力限界、起動挙動 | 必要な給電インターフェースを確認してください。 |
| タイミングとバックアップ | 風のデータ、タンクの役割、および代替的な供給 | 需要に対して発電を評価する。 |
| プロジェクトの範囲 | 設備、水システム設計および現地工事 | 検討可能な問い合わせ内容を準備してください。 |
技術検討上の質問。
これは機械式の風力揚水ポンプのガイドですか?
このガイドは、揚水プロジェクトの電力供給に用いる発電用風車を扱います。ポンプを機械的に直接駆動する方式を説明するものではありません。
風力タービンの定格出力(kW)から、一日当たりの揚水量を求められますか?
揚水量は、必要な揚水条件、機器の性能、資源を利用できるタイミングおよび電力供給構成に依存します。定格出力(kW)だけでは不十分です。
タービンを太陽光ポンプ用コントローラに直接接続できますか?
互換性を確認するには、実際の入力特性、運転機能、および提案された変換機器を検討する必要があります。直接接続できると仮定しないでください。
水タンクは、バックアップの必要性をなくしますか?
それは、利用可能な水の量、許可されるポンプの停止時間、および実際の資源の状態によって異なります。水供給の設計者は、それを評価する必要があります。
水動力の式には何が含まれていませんか?
ポンプ、モータ、駆動装置、および電力供給の損失と運転上の制限は含まれません。風力発電の出力を予測するものではありません。
灌漑用タービンを選定するために必要なものは何ですか?
必要な揚水条件、ポンプと駆動装置の文書、資源データ、運転時期の柔軟性、継続性の要件、想定する給電構成を提示してください。
技術的なお問い合わせ
プロジェクト情報を用意してご相談ください。
発電用風力タービンは、揚水プロジェクトの電力供給源の一つとして評価できます。技術見積もりで検討を希望する機器の範囲と、入手可能な情報をお知らせください。