กังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลาง: ผู้บุกเบิกพลังงานสีเขียวในด้านพลังงานแบบกระจาย

กังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลางโดยทั่วไปหมายถึงอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมที่มีกำลังการผลิตน้อยกว่า 500 กิโลวัตต์ ซึ่งให้กระแสไฟฟ้าแก่ครัวเรือน ฟาร์ม ชุมชน ธุรกิจขนาดเล็ก ระบบไมโครกริด หรือสถานที่ที่อยู่นอกระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก

กังหันลมขนาดเล็ก: โดยทั่วไปหมายถึงรุ่นที่มีกำลังตั้งแต่ 1 กิโลวัตต์ถึง 10 กิโลวัตต์ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอาคารที่พักอาศัยที่อยู่นอกระบบไฟฟ้าหลัก หรือเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก ฟาร์มขนาดเล็ก เป็นต้น

กังหันลมขนาดกลาง: โดยทั่วไปหมายถึงรุ่นที่มีกำลังตั้งแต่ 10 กิโลวัตต์ถึง 500 กิโลวัตต์ ส่วนใหญ่ใช้ในชุมชน โรงเรียน วิสาหกิจขนาดเล็กและขนาดกลาง สถานีฐานการสื่อสาร การชลประทานทางการเกษตร เป็นต้น
(หมายเหตุ: บางครั้ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังต่ำกว่า 1 กิโลวัตต์ จะถูกเรียกว่า "ไมโคร" ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์ จะถูกจัดประเภทเป็น "ขนาดใหญ่")

โครงสร้างหลักของกังหันลม ได้แก่ กังหันลมแกนแนวนอนและกังหันลมแกนแนวตั้ง

กังหันลมแกนแนวนอน มีแกนหมุนของใบพัดขนานกับพื้นดิน คล้ายกับกังหันลมขนาดใหญ่ เทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วและประสิทธิภาพสูงในการใช้พลังงานลม ทำให้เป็นที่นิยมในตลาด โดยทั่วไปจะมีหางเสือหรือระบบควบคุมทิศทางลม ซึ่งจำเป็นต้องปรับให้ตรงกับทิศทางลม มีเสียงค่อนข้างดัง และติดตั้งในที่สูง

กังหันลมแกนตั้ง คือกังหันลมที่มีแกนหมุนของใบพัดตั้งฉากกับพื้น ไม่จำเป็นต้องมีลม สามารถดักจับลมได้ทุกทิศทาง มีเสียงรบกวนขณะทำงานต่ำ บำรุงรักษาง่าย ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานลมโดยทั่วไปจะต่ำกว่ากังหันลมแกนนอน

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานลมขนาดเล็กและขนาดกลางที่สมบูรณ์โดยทั่วไปประกอบด้วยกังหันลม ซึ่งรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใบพัด แกนหมุน และตัวเครื่อง โดยมีระบบควบคุมทิศทาง/การหมุน (rudder/yaw system) สำหรับกังหันลมแกนแนวนอนเพื่อรักษาแนวให้ตรงกับทิศทางลม หอคอยรองรับกังหันลมที่ระดับความสูงเพื่อรับลมที่แรงและเสถียรยิ่งขึ้น ระบบควบคุมมีหน้าที่ตรวจสอบการเริ่มต้น การหยุดทำงาน ความปลอดภัย และสถานะการทำงานของระบบ ระบบจัดเก็บพลังงาน (สำหรับระบบนอกเครือข่าย) จะจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินเพื่อใช้ในกรณีที่ไม่มีลม อินเวอร์เตอร์มีทั้งอินเวอร์เตอร์นอกเครือข่ายที่แปลงไฟ DC จากแบตเตอรี่เป็นไฟ AC สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน และอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าซึ่งแปลงไฟฟ้าที่ผลิตโดยกังหันลมเป็นกระแสสลับที่มีความถี่และเฟสเดียวกันกับโครงข่ายไฟฟ้า และส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้า

สถานการณ์การใช้งานของกังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลางนั้นรวมถึงการใช้งานแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าและการใช้งานแบบเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า การใช้งานแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าสำหรับสถานีฐานการสื่อสาร: การจ่ายพลังงานให้กับสถานีฐานการสื่อสารเคลื่อนที่ในพื้นที่ห่างไกล การตรวจสอบถนน: การจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ตรวจสอบสำหรับทางหลวงและอุโมงค์ การใช้งานด้านการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์: เช่น รั้วไฟฟ้าสำหรับทุ่งหญ้า การชลประทานสำหรับพื้นที่เพาะปลูก การจ่ายพลังงานให้กับเรือประมง เป็นต้น การใช้งานกลางแจ้งและในกรณีฉุกเฉิน: รถบ้าน การตั้งแคมป์ การจ่ายพลังงานฉุกเฉินในกรณีภัยพิบัติ การใช้งานแบบเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าสำหรับผู้ใช้เชิงพาณิชย์: การติดตั้งกังหันลมขนาดกลางในโรงงาน สวนสาธารณะ ฯลฯ เพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้า การใช้เอง และการเชื่อมต่อไฟฟ้าส่วนเกินเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า โรงเรียนและชุมชน: เป็นโครงการสาธิตด้านวิทยาศาสตร์และพลังงานสีเขียวที่เป็นที่นิยม

ข้อดีของกังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลางอยู่ที่การกระจายพลังงาน ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ในพื้นที่และลดการสูญเสียจากการส่งไฟฟ้าทางไกล การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นศูนย์ถือเป็นพลังงานสะอาด สามารถสร้างระบบเสริมพลังงานลมกับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการจ่ายพลังงาน ระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าสามารถชดเชยการใช้ไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าได้บางส่วนหรือทั้งหมด

ข้อจำกัดของกังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลางคือ โดยทั่วไปแล้วต้องมีความเร็วลมเฉลี่ยต่อปีไม่น้อยกว่า 4-5 เมตรต่อวินาที และสถานที่ติดตั้งต้องโล่งและไม่มีสิ่งกีดขวาง การลงทุนเริ่มต้นค่อนข้างสูง และค่าอุปกรณ์และการติดตั้ง (โดยเฉพาะเสา) ก็มีราคาแพง
ความเร็วและทิศทางลมเปลี่ยนแปลงได้ และกำลังไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาไม่คงที่ อาจก่อให้เกิดเสียงรบกวนแก่ผู้พักอาศัยในบริเวณใกล้เคียง

หากคุณกำลังพิจารณาติดตั้งกังหันลมขนาดเล็กถึงขนาดกลาง คุณต้องประเมินทรัพยากรลม: ใช้เครื่องมือวัดระดับมืออาชีพเพื่อวัดข้อมูลอย่างน้อยหนึ่งปี หรือสอบถามข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาในท้องถิ่น นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด คำนวณความต้องการใช้ไฟฟ้า: ชี้แจงภาระและปริมาณการใช้ไฟฟ้าของคุณเพื่อกำหนดว่ากังหันลมต้องการกำลังไฟฟ้าเท่าใด เลือกประเภทที่เหมาะสม: เลือกกังหันลมแบบแกนแนวนอนหรือแกนแนวตั้งตามความต้องการและสภาพแวดล้อมของคุณ ตรวจสอบพื้นที่: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่โล่งเพียงพอและอยู่ห่างจากสิ่งกีดขวาง เช่น อาคารและต้นไม้ ทำความเข้าใจกฎระเบียบ: ปรึกษาหน่วยงานราชการท้องถิ่นเกี่ยวกับใบอนุญาตก่อสร้าง ข้อจำกัดด้านความสูง กฎระเบียบด้านเสียง และนโยบายการเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า เลือกแบรนด์และผู้ติดตั้งที่น่าเชื่อถือ: เลือกผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองและมีชื่อเสียง และทีมติดตั้งมืออาชีพเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและบริการหลังการขาย การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจ: คำนวณระยะเวลาคืนทุน โดยคำนึงถึงต้นทุนอุปกรณ์ ค่าติดตั้ง ค่าบำรุงรักษา และไฟฟ้าที่ประหยัดได้/เงินอุดหนุน

กังหันลมขนาดเล็กและขนาดกลางเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการบรรลุเป้าหมายการพึ่งพาตนเองด้านพลังงานและการใช้ชีวิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีทรัพยากรลมที่ดีและระบบสายส่งไฟฟ้าที่ไม่สะดวก อย่างไรก็ตาม กังหันลมไม่ใช่ทางออกที่ใช้ได้กับทุกกรณี และความสำเร็จขึ้นอยู่กับการประเมินอย่างรอบคอบ การติดตั้งและการบำรุงรักษาอย่างมืออาชีพในระยะเริ่มต้น ก่อนตัดสินใจ โปรดทำการวิจัยและเตรียมการอย่างละเอียดถี่ถ้วน