Küçük bir türbin ne kadar elektrik üretir?
Çatıya ya da çiftliğe türbin kurmayı düşünüyorsan, ilk bakacağın rakam rotor çapı ve ortalama rüzgar hızıdır. Rüzgar türbini gücü hesaplama aracı bu iki değerden anlık gücü, rüzgarın taşıdığı toplam gücü ve kapasite faktörüyle yıllık enerjiyi hesaplar.
Rüzgardaki güç P = ½ × ρ × A × v³ formülüyle bulunur. Burada ρ hava yoğunluğu (deniz seviyesinde yaklaşık 1,225 kg/m³), A rotor süpürme alanı, v rüzgar hızıdır. Türbin bu gücün yalnızca bir kısmını, yani güç katsayısı Cp kadarını yakalar. Cp teorik olarak 0,593’ü (Betz sınırı) geçemez; pratikte 0,35–0,45 arasıdır.
Örnek: Rotor çapı 10 m ise alan yaklaşık 78,5 m²’dir. 8 m/s rüzgarda rüzgardaki güç 0,5 × 1,225 × 78,5 × 512 ≈ 24,6 kW olur. Cp 0,4 ile türbinin anlık gücü 9,85 kW çıkar. Kapasite faktörü %30 ise yıllık üretim 9,85 × 8.760 × 0,30 ≈ 25,9 MWh’tir.
Hız küp olarak etki ettiği için rüzgar hızındaki küçük bir değişim güçte büyük fark yaratır; hız iki katına çıkarsa güç sekiz kat artar. Bu nedenle ölçümsüz tahmin yerine yerel rüzgar verisi kullanmak şarttır. Kule yüksekliği, çevredeki engeller ve rakım da sonucu değiştirir.
Anlık güç, türbinin o rüzgar hızında üretebileceği değerdir; yıllık enerji ise rüzgarın değişkenliğini kapasite faktörüyle hesaba katar. Küçük türbinlerde kapasite faktörü genellikle %15–30 civarında kalır. Bu nedenle nominal güce bakarak değil, yıllık MWh değerine bakarak karar vermek daha doğrudur.
Üretilen enerjinin kullanım tarafı için elektrik tüketimi hesaplama, alternatif kaynak için güneş paneli hesaplama, depolama için akü kapasitesi hesaplama araçlarına bakabilirsin. Yatırımın geri dönüşünü enerji verimliliği geri ödeme aracıyla da deneyebilirsin.