Small Wind Power Technology - UMass Amherst

97 Pages·2006·3.71 MB·English

by  Sally Wright

1
SSmmaallll WWiinndd PPoowweerr
ffoorr yyoouurr hhoommee,, bbuussiinneessss,, oorr ffaarrmm
AA
PPrreesseennttaattiioonn ttoo
CCoo--oopp PPoowweerr
SSaallllyy WWrriigghhtt,, PPEE
SSttaaffff EEnnggiinneeeerr
RReenneewwaabbllee EEnneerrggyy
RReesseeaarrcchh LLaabboorraattoorryy
UUnniivveerrssiittyy ooff MMaassssaacchhuusseettttss,,
10 kW Bergey in Vermont
AAmmhheerrsstt
Slide Credits: NREL- Jim Green & Trudy Forsyth; Paul Gipe; AWEA
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
2
SSmmaallll WWiinndd PPoowweerr::
TTooddaayy’’ss AAggeennddaa
Why renewable energy? Why wind?
(cid:153)(cid:153) 1.
Technology overview
(cid:153)(cid:153) 2.
• Available turbines
• Noise & other impacts
Economics
(cid:153)(cid:153) 3.
• Costs, pay-back
• Incentives
How do I get one?
(cid:153)(cid:153) 4.
• Siting & zoning
• Grid interconnection
Examples ….. & Your Questions
(cid:153)(cid:153) 5.
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
3
(cid:153)(cid:153)(cid:153)(cid:153) 11.. WWhhyy RReenneewwaabbllee EEnneerrggyy??
• Sustainable
• Clean
• Produced locally
– Widely available
– Energy independence
• Reduced price volatility
• World & national policy
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
4
(cid:153)(cid:153)(cid:153)(cid:153) 11.. WWhhyy RReenneewwaabbllee EEnneerrggyy??
•• AAllll eenneerrggyy uussee hhaass iimmppaaccttss
–– EEnnvviirroonnmmeennttaall
•• EEmmiissssiioonnss // aasstthhmmaa ……
•• MMoouunnttaaiinn ttoopp rreemmoovvaall,,
nnuucclleeaarr wwaassttee……..
–– EEccoonnoommiicc
•• OOiill iimmppoorrttss // ttrraaddee ddeeffiicciitt ……
•• DDeecclliinniinngg ooiill pprroodduuccttiioonn// PPeeaakk OOiill……
•• FFuueell pprriiccee vvoollaattiilliittyy // bbrroowwnn--oouutt tthhrreeaattss iinn JJaannuuaarryy
–– PPoolliittiiccaall
•• IInntteerrnnaattiioonnaall sseeccuurriittyy ……
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
5
MMaannyy RReenneewwaabbllee EEnneerrggyy RReessoouurrcceess
• Wind energy
• Solar photovoltaics
• Solar thermal
• Biomass electric
• Biomass fuels
• Geothermal energy
• Hydropower
• Advanced Solar
Slide Source: Technology Opportunities to Reduce U.S. Greenhouse Gas Emissions, Oct 1997
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
6
WWhhyy WWiinndd PPoowweerr??
•• AAllll eenneerrggyy hhaass
eennvviirroonnmmeennttaall iimmppaaccttss
–– AAnndd eeccoonnoommiicc,, aanndd
ssoocciioo--ppoolliittiiccaall……
•• WWiinndd ppoowweerr iiss oonnee ooff tthhee
lloowweesstt--iimmppaacctt ffoorrmmss
–– aavvaaiillaabbllee ttooddaayy
Hull’s 660 kW turbine
next to high school (Hull, MA)
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
7
WWhhyy SSmmaallll WWiinndd PPoowweerr??
• Personal decisions
vs. public policies…
BBiigg wwiinndd
SSmmaallll wwiinndd
…speed & level of conversion
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
8
(cid:153)(cid:153)(cid:153)(cid:153) 22.. SSmmaallll WWiinndd TTeecchhnnoollooggyy
• Small turbines today
• What they look like
– components
• How they work
• How much power they
make
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
9
SSmmaallll WWiinndd TTuurrbbiinneess
AArree DDiiffffeerreenntt
• Utility-Scale Wind Power,
1,500 kW
600 - 1,800 kW wind turbines
– Professional maintenance crews
– 15+ mph (7+ m/s) average wind speed
• Small, “Distributed” Wind Power
0.3 - 50 kW wind turbines
– Installed at individual homes, farms, businesses, schools, etc.
– On the “customer side” of the meter
10 kW
• or off the utility grid
– High reliability, low-maintenance
– 9+ mph (4+ m/s) average wind speed
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl
10
SSmmaallll WWiinndd TTuurrbbiinnee TTeecchhnnoollooggyy
• Grid – connected
– Or battery charging
• 80- to 120-foot towers
– Up out of turbulence
• 3 blades
• $20,000 to $60,000
– Turbine & tower & installation
• Most common models:
– Simple, rugged design
– only 2–4 moving parts
– little regular maintenance required
Renewable Energy Research Laboratory, UMass Amherst
www.ceere.org/rerl