Các tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình: tiên phong trong lĩnh vực năng lượng xanh phân tán.

Các tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình thường đề cập đến các thiết bị điện gió có công suất dưới 500 kilowatt, cung cấp điện cho các hộ gia đình, trang trại, cộng đồng, doanh nghiệp nhỏ, lưới điện nhỏ hoặc các cơ sở ngoài lưới điện.

Tuabin gió cỡ nhỏ: thường dùng để chỉ các mẫu có công suất từ ​​1 kW đến 10 kW, chủ yếu được sử dụng cho các tòa nhà dân cư không nối lưới hoặc nối lưới, các trang trại nhỏ, v.v.

Tuabin gió cỡ trung bình: thường đề cập đến các mẫu có công suất từ ​​10 kW đến 500 kW, chủ yếu được sử dụng trong các khu dân cư, trường học, doanh nghiệp vừa và nhỏ, trạm thu phát sóng thông tin liên lạc, tưới tiêu nông nghiệp, v.v.
(Lưu ý: Đôi khi, những thiết bị dưới 1kW được gọi là "siêu nhỏ", trong khi những thiết bị trên 100kW được phân loại là "lớn".)

Các kiểu cấu trúc chính bao gồm tuabin gió trục ngang và tuabin gió trục đứng.

Tuabin gió trục ngang, với trục quay của rôto song song với mặt đất, tương tự như tuabin gió cỡ lớn. Công nghệ tiên tiến và hiệu suất cao trong việc sử dụng năng lượng gió đã giúp nó trở thành xu hướng chủ đạo trên thị trường. Thông thường, tuabin này có bánh lái đuôi hoặc hệ thống điều chỉnh hướng chủ động, cần phải được căn chỉnh theo hướng gió, có độ ồn tương đối cao và được lắp đặt ở độ cao lớn.

Tuabin gió trục đứng, với trục quay của rôto vuông góc với mặt đất. Không cần gió, có thể thu gió từ mọi hướng. Độ ồn khi vận hành thấp, dễ bảo trì. Hiệu suất sử dụng năng lượng gió nhìn chung thấp hơn so với tuabin trục ngang.

Một hệ thống phát điện gió cỡ nhỏ và trung bình hoàn chỉnh thường bao gồm một tuabin gió, bao gồm máy phát điện, cánh quạt, trục và thân máy bay, với hệ thống bánh lái/quay được sử dụng cho các tuabin gió trục ngang để duy trì sự thẳng hàng với hướng gió. Tháp đỡ tuabin gió ở độ cao lớn để thu được gió mạnh hơn và ổn định hơn. Hệ thống điều khiển chịu trách nhiệm giám sát quá trình khởi động, tắt máy, an toàn và trạng thái hoạt động của hệ thống. Hệ thống lưu trữ năng lượng (đối với hệ thống độc lập), lưu trữ năng lượng điện dư thừa để sử dụng khi không có gió. Bộ biến tần có một bộ biến tần độc lập chuyển đổi nguồn điện một chiều từ pin thành nguồn điện xoay chiều cho các thiết bị gia dụng. Có một bộ biến tần nối lưới chuyển đổi điện năng do tuabin gió tạo ra thành dòng điện xoay chiều có cùng tần số và pha với lưới điện, và cung cấp cho lưới điện.

Các kịch bản ứng dụng của tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình bao gồm ứng dụng độc lập (không kết nối lưới điện) và ứng dụng kết nối lưới điện. Ứng dụng độc lập lưới điện cho trạm thu phát sóng di động: cung cấp điện cho các trạm thu phát sóng di động ở vùng sâu vùng xa. Giám sát đường bộ: cung cấp điện cho thiết bị giám sát đường cao tốc và đường hầm. Ứng dụng trong nông nghiệp và chăn nuôi: như hàng rào điện cho đồng cỏ, tưới tiêu cho đất nông nghiệp, cung cấp điện cho tàu đánh cá, v.v. Ứng dụng ngoài trời và khẩn cấp: cung cấp điện cho xe nhà lưu động, cắm trại, cấp điện khẩn cấp khi xảy ra thiên tai. Ứng dụng kết nối lưới điện cho người dùng thương mại: lắp đặt tuabin gió công suất trung bình trong nhà máy, công viên, v.v. để giảm chi phí điện, tự sử dụng và kết nối điện dư thừa với lưới điện. Trường học và cộng đồng: Là dự án giáo dục khoa học phổ biến và trình diễn năng lượng xanh.

Ưu điểm của các tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình nằm ở khả năng phân tán năng lượng, cho phép tạo ra điện năng tại chỗ và giảm tổn thất truyền tải đường dài. Năng lượng sạch không phát thải carbon. Nó có thể tạo thành hệ thống bổ sung gió-mặt trời với hệ thống quang điện mặt trời để cải thiện độ tin cậy của nguồn cung cấp điện. Hệ thống nối lưới có thể bù đắp một phần hoặc toàn bộ lượng điện tiêu thụ của lưới điện quốc gia.

Những hạn chế của tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình là chúng thường yêu cầu tốc độ gió trung bình hàng năm không dưới 4-5 mét/giây, và vị trí lắp đặt phải thoáng đãng và không bị cản trở. Chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao, và chi phí thiết bị cũng như lắp đặt (đặc biệt là tháp) khá đắt đỏ.
Tốc độ và hướng gió thay đổi liên tục, công suất đầu ra không ổn định; có thể gây ô nhiễm tiếng ồn cho cư dân xung quanh.

Nếu bạn đang cân nhắc lắp đặt tuabin gió cỡ nhỏ đến trung bình, bạn cần đánh giá nguồn gió: sử dụng thiết bị chuyên nghiệp để đo dữ liệu trong ít nhất một năm, hoặc tra cứu thông tin khí tượng địa phương. Đây là bước quan trọng nhất. Tính toán nhu cầu điện: Xác định rõ tải điện và mức tiêu thụ điện của bạn để xác định lượng điện năng cần thiết từ tuabin gió. Chọn loại phù hợp: Dựa trên nhu cầu và môi trường của bạn, hãy chọn quạt trục ngang hoặc trục đứng. Kiểm tra địa điểm: Đảm bảo có đủ không gian thoáng và tránh các chướng ngại vật như nhà cửa và cây cối. Hiểu rõ quy định: Tham khảo ý kiến ​​chính quyền địa phương về giấy phép xây dựng, hạn chế chiều cao, quy định về tiếng ồn và chính sách đấu nối lưới điện. Chọn thương hiệu và nhà lắp đặt đáng tin cậy: Chọn sản phẩm được chứng nhận và có uy tín cùng đội ngũ lắp đặt chuyên nghiệp để đảm bảo an toàn và dịch vụ hậu mãi. Phân tích kinh tế: Tính toán thời gian hoàn vốn đầu tư, có tính đến chi phí thiết bị, phí lắp đặt, phí bảo trì và điện năng tiết kiệm/trợ cấp.

Các tuabin gió cỡ nhỏ và trung bình là công cụ mạnh mẽ để đạt được sự tự chủ năng lượng và cuộc sống xanh, đặc biệt phù hợp với những khu vực có nguồn gió dồi dào nhưng lưới điện chưa thuận tiện. Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp phổ quát có lợi ngay từ khâu lắp đặt, và sự thành công của nó phụ thuộc rất nhiều vào việc đánh giá cẩn thận cũng như việc lắp đặt và bảo trì chuyên nghiệp trong giai đoạn đầu. Trước khi đưa ra quyết định, hãy đảm bảo tiến hành nghiên cứu và chuẩn bị kỹ lưỡng.