Сколько стоят ветряные турбины?

Джордж Дюваль — писатель и эксперт в области устойчивого развития и экологических исследований. После получения степени B.A. Получив степень бакалавра устойчивого развития в Международном университете Флориды, Джордж посвятил свою жизнь поиску новых способов сделать мир более зеленым. Его опыт варьируется от органического садоводства до возобновляемых источников энергии и питания на растительной основе. В настоящее время он пишет и редактирует ряд публикаций, большинство из которых посвящено окружающей среде.

Руководство

Ветрогенераторы дорогие. Очень дорого. Но хотя первоначальные затраты высоки, они построены так, чтобы окупить свои первоначальные инвестиции в долгосрочной перспективе, поскольку они непрерывно вырабатывают электроэнергию без каких-либо затрат, в отличие от ископаемого топлива. Но ветроэнергетика все еще находится в стадии обучения. Затраты высоки, потому что энергия ветра является новой. Массовому производству ветряных турбин меньше десяти лет. Инженеры все еще изучают, какие материалы обеспечивают наилучшее соотношение затрат и выгод и как лучше всего поддерживать и продлевать срок службы своих турбин. Текущая цена сырья, такого как сталь и медь, влияет на первоначальную стоимость, которая может колебаться в течение года. На стоимость также влияет местоположение, поскольку цена рабочей силы и доступность материалов могут резко повлиять на стоимость строительства ветряной электростанции. Тем более, если учесть налоги, государственные льготы и тарифы.

Промышленные ветряные турбины

Большие ветряные турбины, построенные для наземных и морских ветряных электростанций, могут генерировать от 2 до 3 МВт, а самые большие морские турбины могут генерировать до 12 МВт электроэнергии.Излишне говорить, что они дорогие. Хотя затраты могут варьироваться, обычно они составляют около 1 миллиона долларов за МВт. Общая стоимость средней турбины может варьироваться от 2,5 до 4 миллионов долларов, хотя большие морские турбины могут стоить десятки миллионов. Производство и установка самой мощной ветряной турбины мощностью 12 МВт стоит до 400 миллионов долларов. Затраты на ветряные турбины коммунального масштаба можно разделить на три категории: производство, транспортировка и установка, а также эксплуатация и техническое обслуживание.

Исследователи постоянно работают над снижением затрат. Новые материалы могут снизить производственные затраты при одновременном повышении долговечности, а также уменьшении веса, что приведет к снижению транспортных расходов. Затраты на ветровую энергию для коммунальных предприятий резко снизились за последнее десятилетие, но за последние несколько лет рост цен на драгоценные металлы привел к небольшому увеличению стоимости ветряных турбин. Многие до сих пор скептически относятся к тому, что большие первоначальные инвестиции в ветряные турбины того стоят. В то время как энергия ветра только недавно стала прибыльной, государственные субсидии и налоговые льготы по-прежнему необходимы для стимулирования инвестиций. Несмотря на экономические сложности, важно помнить, что возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра, предназначены не для получения прибыли, а для обеспечения более устойчивого будущего.

Производство

Производство ветряной турбины составляет подавляющее большинство, около 70%, от общей стоимости. Стоимость зависит от размера, используемых материалов и страны происхождения. Компоненты ветряной турбины изготавливаются отдельно и даже могут производиться в разных местах. Это связано с тем, что каждый компонент требует специализированных инженеров, таких как лопасти и редуктор. Башня — самая простая часть постройки, хотя она и составляет значительную часть затрат. Производственные затраты состоят в основном из затрат на оплату труда и сырья.

Ротор и лезвия

Лопасти составляют примерно 20% от общей стоимости турбины.Стоимость варьируется в зависимости от размеров и используемых материалов. Лезвия изготавливаются либо из стекловолокна, либо из гибрида стекла и углеродного волокна. В то время как лезвия из стекловолокна требуют меньших материальных затрат, гибридные лезвия требуют меньше труда. Разница в цене между ними оказывается незначительной.

Размер лезвий больше влияет на цену. Для средней ветряной турбины одна лопасть может стоить около 150 000 долларов. Лопасти для более крупных турбин могут стоить более 500 000 долларов каждая. Одни только материальные затраты составляют около половины общей стоимости каждой лопасти. Учитывая, что большинство ветряных турбин имеют три лопасти, мы можем сказать, что весь ротор стоит от 500 000 долларов США для средних турбин до более 1 миллиона долларов США для более крупных моделей.

Генератор и коробка передач

В гондоле находятся генератор, коробка передач и тормоза. Трансмиссия, мосты и карданный вал также размещены внутри. Здесь вырабатывается электричество. Компоненты генератора составляют около 35% от общей стоимости турбины и более 50% производственных затрат. Редуктор является наиболее важной частью турбины и должен быть прочным, надежным и изготовленным с высокой точностью.

Хотя ветряные турбины относительно минималистичны, внутренний редуктор представляет собой сложную систему. Они рассчитаны примерно на 25 лет, но требуют наибольшего внимания из-за большого количества движущихся частей. Редуктор может треснуть и сломаться из-за колебаний температуры и изменения нагрузки. Некоторые детали, возможно, придется заменить в течение срока службы, и вся коробка передач может даже выйти из строя. Редуктор составляет большую часть стоимости обслуживания и обслуживания ветряной турбины.

Башня

Башня и механизм рыскания составляют около 15% от общей стоимости ветряной турбины. Производство более высоких башен дороже с точки зрения затрат на материалы и рабочую силу, но приводит к более низким затратам на кВт, поскольку они могут использовать преимущества скорости ветра на большой высоте.Текущая цель состоит в том, чтобы снизить затраты на увеличение высоты башни, что зависит от внедрения новых материалов. Трубчатый прокат в настоящее время является наиболее распространенным материалом. В разработке находятся новые конструкции, включающие более высокие бетонные основания башен и решетчатую сталь, а также конструкции с пространственным каркасом.

Типичная турбина мощностью 1,5 МВт имеет высоту около 80 м, хотя некоторые из них могут достигать высоты от 140 до 160 м. Удвоение высоты башни требует удвоения диаметра и четырехкратного увеличения количества материала в башне. Стоимость башни составляет около $200/кВт. Затраты на турбину мощностью 1,5 МВт могут составить около 300 000 долларов, в то время как башни для более крупных турбин могут стоить более 1 миллиона долларов.

Транспортировка и установка

На транспорт приходится от 3% до 8% затрат, связанных с ветровой энергией в США. Затраты увеличиваются по мере увеличения размера турбины, а когда место установки удалено, затраты возрастают еще больше, поскольку необходимо построить подъездные пути и инфраструктуру. Ветряные турбины могут перевозиться по железной дороге, морским или автомобильным транспортом, а иногда и всеми тремя способами. Затраты включают топливо, рабочую силу, хранение, портовые сборы и тарифы и могут сильно различаться в зависимости от страны происхождения, назначения, вида транспорта и политического климата. Имейте в виду, что различные компоненты турбины могут изготавливаться отдельно, что увеличивает транспортные расходы, поскольку некоторые детали изготавливаются дальше от места назначения, чем другие.

Для перевозки одного ветряка требуется около года серьезного логистического планирования и 10 отдельных грузов. Лопасти труднее всего транспортировать, особенно для больших турбин. Они считаются негабаритными грузами и требуют особого внимания при перевозке грузовым автомобилем. Невнимательные водители склонны проезжать прямо под ними, если они нависают над кузовом грузового автомобиля, что увеличивает вероятность аварии. Стоимость перевозки одной ветряной турбины на короткие расстояния составляет от 30 000 до 40 000 долларов.Транспортировка на дальние расстояния может превышать 100 000 долларов за турбину.

Затраты на установку связаны со сборкой и строительством турбины. Аренда крана может стоить более 80 000 долларов в день, что в сумме составляет от 100 000 до 150 000 долларов за МВт. Но сначала нужно построить фундамент. Стоимость фундамента зависит от высоты башни, веса генератора и ротора, а также от грунтовых условий на участке. Для фундамента турбины может потребоваться от 8 до 20 грузовиков с бетоном, что может составить до 250 000 долларов на турбину, если вы включаете земляные работы и проектирование. Подъездные дороги могут стоить до 25 000 долларов за четверть мили. Чем удаленнее место, тем выше стоимость строительства дорог.

Расположение ветряной электростанции может иметь огромное влияние на стоимость. В то время как ветряная турбина в Европе или США может стоить около 1 миллиона долларов за МВт, турбины, установленные в таких странах, как Бразилия, могут стоить всего 500 000 долларов за МВт.

После того, как турбины установлены, их необходимо подключить к электрической сети. Инфраструктура для распределения электроэнергии включает в себя трансформатор на базе турбины, подземную проводку, электрические подстанции и электрические столбы. Трансформаторы стоят от 15 000 до 50 000 долларов за турбину, а провода, идущие внутри турбины, стоят около 20 000 долларов. Затраты могут составлять от 40 000 до 200 000 долларов и более, в зависимости от местоположения и размера ветряной электростанции.

Эксплуатация и техническое обслуживание

После изготовления и установки ветряные турбины довольно дешевы в обслуживании. Хотя это текущие расходы, доход от произведенной электроэнергии намного превышает годовые затраты. Ремонт можно разделить на несколько категорий:

-Мощность (для работы требуется небольшое количество энергии)

В целом O|M составляет от 1 до 2 центов за произведенный кВтч, или от 42 000 до 48 000 долларов в год в течение первых десяти лет. Одна только страховка стоит от 8000 до 15000 долларов в год на турбину.Административные и юридические расходы, включая бухгалтерский учет и налоги, составляют от 6 000 до 10 000 долларов США в год. Затраты на техническое обслуживание увеличиваются по мере старения турбин, но важно помнить, что это новые технологии. Средний возраст ветряков по всему миру составляет всего шесть лет. По мере того, как инженеры узнают больше о работе и долговечности ветряных турбин, они изучают новые и лучшие способы их обслуживания. Ожидается, что в ближайшем будущем затраты будут постепенно снижаться, но общая стоимость эксплуатации и обслуживания будет существенно увеличиваться по мере старения ветряных турбин и установки большего количества турбин.

Техническое обслуживание морских ветряных турбин выше. Транспортировка рабочих на место работы и трудоемкая работа делают их более дорогостоящими, и рабочие должны быть обеспечены защитой от опасностей на берегу моря и молнии. Оффшорные турбины также имеют тенденцию быть больше, что означает более высокие затраты на запасные части и рабочую силу.

Жилые ветряные турбины

Бытовые ветрогенераторы становятся все более популярными. Хотя они не производят много энергии, небольшая ветряная турбина все же может значительно снизить ваши счета за электроэнергию. Малые ветровые установки – это системы мощностью менее 100 кВт. Они бывают двух типов; крышные системы и отдельно стоящие системы. Установленные на крыше турбины стоят дешевле, но производят меньше энергии, в то время как отдельно стоящие системы намного дороже, но потенциально могут обеспечить энергией ваш дом.

Как и солнечные батареи, бытовые турбины требуют профессиональной установки и оборудования, такого как инверторы и аккумуляторы. Это может значительно увеличить первоначальную стоимость турбины. Тем не менее, вы можете сэкономить деньги, если у вас есть ноу-хау, чтобы установить его самостоятельно. Вы также можете получить налоговые льготы и гранты на установку малых ветровых систем в зависимости от вашей юрисдикции. Для домовладельцев в США доступна налоговая скидка в размере 30% на возобновляемые источники энергии. Несколько штатов также предлагают финансовые стимулы для установки ветряных электростанций.

Ветряные турбины на крыше

Если ваша крыша достаточно высока, чтобы использовать преимущества высокогорных ветров, вы можете подумать об установке турбины на крыше. Установленные на крыше турбины обычно имеют мощность от 0,5 кВт до 2,5 кВт. В среднем они, как правило, стоят около 3000 долларов, причем цены растут или падают в зависимости от емкости и качества паспортной таблички. Системы, установленные на крыше, предназначены только для удовлетворения ваших потребностей в энергии, вы не можете обеспечить электроэнергией весь дом с помощью одной. Не ожидайте получить какие-либо преимущества от чистого измерения. Турбина мощностью 1,5 кВт может производить около 2600 кВт в год, или около 25% потребности вашего дома в энергии.

Отдельно стоящие ветряные турбины

Отдельно стоящие турбины дают гораздо больше энергии, хотя и стоят дороже. Отдельно стоящие турбины могут иметь мощность от 2 до 3 кВт или до 100 кВт. Система мощностью 10 кВт может стоить от 50 000 до 80 000 долларов и вырабатывать около 10 000 кВт в год, чего достаточно для питания дома. Более крупная система мощностью 15 кВт может стоить более 100 000 долларов и может производить около 36 000 кВт в год.

Самые большие отдельно стоящие ветряные системы могут производить до 100 кВт и обычно используются для коммерческого использования. Турбины такого размера могут питать школу или небольшое здание. Стоимость ветряной турбины мощностью от 50 до 100 кВт может варьироваться от 500 000 до 1 миллиона долларов.

Обслуживание

Жилые ветряные турбины рассчитаны примерно на 20 лет, но они все еще требуют обслуживания. Турбины по-прежнему нуждаются в чистке и периодически требуют запчастей. Годовая стоимость обслуживания небольшой турбины, установленной на крыше, составляет всего несколько сотен долларов, в то время как обслуживание больших автономных систем стоит несколько тысяч в год.

Вывод

Энергия ветра стоит немалых денег, но затраты снижаются по мере того, как исследователи и инженеры узнают больше о динамике и работе ветряных турбин. Они имеют высокую первоначальную стоимость, но со временем она окупается. Ископаемое топливо может быть дешевле с экономической точки зрения, но за то, что мы не платим в долларах, мы платим окружающей средой.Энергетика ветра не имеет внешних эффектов, связанных с ископаемым топливом, таких как затраты, связанные с загрязнением окружающей среды, разрушением среды обитания, выбросами CO2 и ухудшением здоровья населения. И в отличие от других источников энергии, земля, используемая для ветряных электростанций, может быть использована для других целей, например, для сельского хозяйства. Стоимость ветряной энергии за последние десять лет снизилась астрономически, но ветряные электростанции по-прежнему борются за получение прибыли. Общественное давление вынудило правительства предоставить налоговые льготы и стимулы для осуществления инвестиций. Хотя некоторые люди в энергетической отрасли критикуют энергию ветра за ее высокую начальную стоимость, многие понимают, что наша планета должна прийти в себя, прежде чем получать прибыль. Некоторые из крупных игроков отрасли осознали, что инвестирование в возобновляемые источники энергии — это уже не выбор, а необходимость.

Часто задаваемые вопросы

Сколько стоит ветряк?

В среднем ветряные турбины стоят около 1 миллиона долларов за МВт, или от 2 до 4 миллионов долларов каждая. Большие морские ветряные турбины могут стоить десятки миллионов долларов. Самая большая на сегодняшний день ветряная турбина мощностью 12 МВт стоит 400 миллионов долларов на производство и установку.

Что входит в стоимость ветрогенератора?

Стоимость ветряной турбины можно разделить на производство, транспортировку, установку, эксплуатацию и техническое обслуживание. Производство составляет большую часть общих затрат. На стоимость ветряной турбины влияют цена сырья, страна происхождения и размер турбины.

Сколько стоит домашняя ветровая система?

Бытовые ветровые системы рассчитаны на мощность от 0,5 кВт до 100 кВт. Небольшие системы, устанавливаемые на крыше, стоят около 3000 долларов, в то время как отдельно стоящие установки могут стоить до 100 000 долларов и производят достаточно энергии для питания большого дома.

Зарегистрируйтесь сейчас, чтобы получать уведомления о наших последних розыгрышах, скидках и руководствах.