קנייה

העמוד הזה מתרכז בכלכליות של טורבינות רוח קטנות מסחריות, ולא עוסק בבניה של טורבינות רוח באופן עצמאי. העמוד הזה נכתב איפשהוא ב-2006, ונכון להיום יש תעריף מיוחד לטורבינות רוח קטנות, מה שמשנה את החישובים שיש פה. כנסו לכאן, לאתר הקואופרטיב לאנרגיות מתחדשות, לכתבות יותר עדכניות שלי.

מה צריך לדעת כדי להחליט האם כדאי להתקין טורבינת רוח לייצור חשמל אצלכם בבית –

1. האם אתם מחוברים לרשת החשמל, או מנותקים ממנה?
2. האם יש לכם מקום פתוח ומתאים להתקנת טורבינת רוח (רצוי 100 מטר פנויים מכל צד של המגדל, ושהטורבינה עצמה תהייה 10 מטר מעל כל מכשול בתחום הזה – זה יקבע את גובה המגדל הרצוי, ואת העלות שלו).
3. מה נתוני הרוח.

נתוני רוח הם כזה דבר מהותי, שאני מציע לבדוק אותו קודם כל. הנה סיכום של המדידות הזמינות בארץ, שעל פיהם אפשר לקבל הערכה ראשונית:

לגבי הסעיף הראשון: אם אתם מנותקים מרשת החשמל, העלויות של המערכת תכלול מלבד הטורבינה והמגדל גם מצברים וממיר, והמחיר הכולל יהיה גדול יותר. לעומת זאת, מכיוון שאתם מנותקים מהרשת, האלטרנטיבה המזהמת – גנרטור דיזל – היא יקרה יותר מחשמל של חח”י, ורועשת הרבה יותר. האלטרנטיבה הנקייה – פאנלים פוטוולטאים – יקרים יותר או זולים יותר, תלוי בסעיף 3! אם אתם מחוברים לרשת החשמל, ישנם פחות טורבינות שיתאימו לכם (רוב הטורבינות הקטנות מיועדות לטעינת מצברים – אך יש מספיק שיודעות להזין את הרשת, בדרך כלל הגודל המינימאלי של טורבינה המזינה את הרשת גדול יותר מהגודל המינימאלי של טורבינה המטעינה מצברים). לגבי הסעיף השני: אם אתם מנותקים מהרשת – אין פה בעיה. ברור שיש לכם מקום מספיק רחוק מהבית (השיקול – בטיחות, למקרה ש , ורעש. זה כמובן תלוי בכיוון הרוח וטופוגרפיה מקומית). שיקולים אחרים אולי יובילו להתקנה קרובה יותר לבית, כמו חשש מגניבות וכדומה. אם אתם מחוברים לרשת – בדרך כלל שטח להתקין בו את הטורבינה הוא בעייתי. חשוב להדגיש, שגובה הטורבינה – כלומר הכלל של ה-10 מטר מעל מכשול ברדיוס ה-100 מטר הקרובים – הוא קריטי, ובכלל, ככל שתרימו את טורבינת הרוח, מהירות הרוח שהיא תראה תהיה גבוהה יותר, מה שיוביל לייצור יותר חשמל. בנוסף, אם הטורבינה לא מספיק גבוהה מעל פני השטח, ויש כל מיני הפרעות בזרימה מסביב, הלהבים של הטורבינה יעמדו במאמצים משתנים, בגלל ההפרעות בזרימה, מה שיתבטא באורך חיים קצר יותר (של החלקים השונים – להבים, מייסבים וכו.) . לגבי הסעיף השלישי: נתוני רוח. על זה אתעכב בשאר העמוד הקצר הזה, כי רוב השאלות שנשאלתי במהלך השנים האחרונות, בעקבות האתר, קשורות לזה. אשתמש בטורבינת הרוח skystream 3.7 של חברת southwest windpower, שנציגיה בארץ הם solarpower (גילוי נאות: עבדתי אצלהם בתור סטודנט) . אני לא יודע מי מייבא בארץ טורבינות רוח של חברת Bergey , אבל רוב העדויות שקראתי בקבוצות הדיון השונות ברשת, otherpower ן-awea בעיקר, משבחים אותם מאוד, על עמידות לאורך שנים ועמידה בגרף התפוקה של היצרן – שזה הנקודה הבאה שלנו בדיוק.

מתוך נתוני הייצרן, שמלווים לכל טורבינת רוח, נסתכל על הגרף הכי חשוב – כמות אנרגיה (קוט”ש ליום, קוט”ש לחודש או כדומה) לעומת מהירות רוח ממוצעת בגובה הטורבינה (ההנחה – התפלגות מהירות רוח אופיינית וכיוון רוח שלא משתנה באופן חד לאורך היום) .

החישוב צריך להתחיל מעלות הטורבינה, המגדל וההתקנה. עלות הרמת הטורבינה בארה”ב, כ-8500$ (כולל הרמה והתקנה) עכשיו נשאלת השאלה – תוך כמה זמן מייצרת הטורבינה חשמל בשווי 8500$ ? נפנה לגרף – נאמר שבדקנו את נתוני הרוח אצלנו, בגובה של הטורבינה, ע”י התקנת מד מהירות רוח למשך שנה ועיבוד הנתונים, או לחלופין אנו מסתמכים על נתונים של השרות המטאורולוגי, מתחנה או מספר תחנות באיזור מגוריכם, והגענו למספר 5.5 מטר לשניה. מבט בגרף של הטורבינה שלנו, יגלה שעבור 5.5 מטר לשניה ממוצע שנתי הטורבינה שלנו תספק 400 קוט”ש חשמל לחודש ממוצע. (חשוב להדגיש פה – נתונים אלו ישתנו בהתאם למהירויות הרוח האמיתיות בכל שעה יום שבוע וחודש אמיתיים, אך אם המדידות טובות, הממוצע החודשי לאורך שנה יהיה 5.5 מטר לשניה) . מהם מחירי החשמל שחח”י מעמידה לרשותינו – כ-45 אגורות לקוט”ש (אחרי ההעלאה הצפויה, עיגלתי לשם הנוחות). כל עוד אנו מספקים חשמל לרשת בכמות פחותה מהצריכה החודשית, אנו למעשה מוכרים חשמל בתעריף אותו אנו משלמים. אני לא אתייחס לתעו”ז בחישוב הפשוט הבא, אפילו לא אכניס ריביות וכדומה. זהו חישוב פשטני לקבלת סדר גודל.

אחריות היצרן על כל המערכת היא 5 שנים, אך הבטחתו היא שהמערכת עמידה להרבה יותר (לא מצאתי נתונים ספציפיים עבור הטורבינה הנ”ל, אך ל-Bergey שהזכרתי קודם, ישנה טורבינה בשם Bergey Excel שאורך החיים שלה הוא כ-20 שנים, עם טיפולים תקופתיים של כפעם בשנה לפחות) מה יקרה אם נתקין את הטורבינה גבוה יותר, או באתר אחר, בו מהירות הרוח היא רק 18% גבוהה יותר? 6.5 מטר לשניה? ההחזר על השקעה ישתפר ב-25% . מה יקרה אם נתקין את הטורבינה גבוה יותר, או באתר אחר, בו מהירות הרוח היא רק 36% גבוהה יותר? 7.5 מטר לשניה? ההחזר על השקעה ישתפר ב-52.5% . החזרים אלה אינם מאוד מעודדים. אולי זה המקום לציין כבדרך אגב, שככל שטורבינת הוח גדולה יותר ההחזר על השקעה טוב יותר. זה מכיוון שהיחס בין מחיר הטורבינה וכמות החשמל שהיא מייצרת משתפר ככל שגודל הטורבינה עולה. הטורבינות ברמת הגולן למשל (יפיפיות, אם כי טיפה רועשות) החזירו את ההשקעה בכ-7 שנים לערך (אם אני זוכר נכון, הייתי בסיור שם עם קבוצת סטודנטים לפני זמן מה). וזה עם טכנולוגייה בת 16 שנה. מה עושים בעולם? נותנים תמריצים. למה? כי החשמל הזה לא כרוך העלויות עקיפות, סביבתיות, בריאותיות ומלחמתיות (מי אמר פלישה לעירק). אולי גם אצלנו? ישנם דיבורים על תעריף ירוק לחשמל המיוצר ברמה ביתית, מתאים פוטוולטיאים למשל. אין סיבה שמענק זה לא ינתן גם לטורבינות רוח הממוקמות במקומות מתאימים. איך תמריץ של 55 אגורות ישפר את התמונה (סכ”ה 100 אגורות לקוט”שׁ) ? עבור מקרה 1 (5.5 מטר לשניה) –

עבור מקרה 2 (6.5 מטר לשניה) –

ועבור מקרה 3 (7.5 מטר לשניה) –

כלומר, נתוני הרוח מאוד משמעותיים כשאנו מחליטים אם להתקין או לא להתקין טורבינת רוח. החישוב היחידי פה שמכניס את ההשקעה לכזאת המוחזרת בתוך תחום אחריות היצרן היא המקרה האחרון, 7.5 מטר לשניה (נאמר – רמת הגולן), בתעריף של 100 אגורות לקוט”ש (אחרית הימים, כלומר, אחרי שהתעריף הירוק יכנס, או, עלות כזאת יכולה להיות סבירה עבור מי שמנותק מהרשת). זאת אחת הסיבות שזה יותר הגיוני להתאגד ולהקים טורבינת רוח גדולה. המספרים פשוט הרבה יותר טובים.

קבצים מצורפים:

חישוב פשטני – החזר על השקעה של skystream wind turbine

skystream – case study