Opłacalność elektrowni wiatrowych

Znamy wiele zalet elektrowni wiatrowych: są one ekologiczne, pracują zazwyczaj samoczynnie, bez nadzoru obsługi. Jednak dla oceny opłacalności energetyki wiatrowej konieczne jest zgromadzenie szeregu danych i opracowanie odpowiedniego biznesplanu. Kluczowym zagadnieniem jest poprawne określenie zasobów energii wiatru. Ilość wyprodukowanej energii elektrycznej bardzo silnie zależy od średniej prędkości wiatru w rozważanym pod inwestycję terenie. Pomyłka w ustaleniu średniej prędkości wiatru szybko prowadzi do błędnych decyzji. Głównym składnikiem kosztu zakupu jest cena przedsięwzięcia elektrowni.
 

Podstawowe czynniki wpływające na czas zwrotu nakładów:

»  średnia prędkość wiatru w miejscu lokalizacji elektrowni lub farmy. 
»  rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej przez inwestora. 
»  realna cena energii elektrycznej ( zakupu, sprzedaży ). 
»  odległość elektrowni od sieci energetycznej 
»  wysokość uzyskanej dotacji, oraz preferencyjnego kredytu.
»  ilość zużywanej energii elektrycznej przez inwestora.
»  sposób rozliczenia z Zakładem Energetycznym. 
»  wysokość inflacji.
 
Instytucje dotujące i kredytujące inwestycje ekologiczne

»  Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska
»  Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska
»  Ekofundusz
»  Agencja Poszanowania Energii
»  Fundacja Poszanowania Energii
»  Fundacja Ochrony Środowiska
 


Przydomowe elektrownie wiatrowe   

Rozwój energetyki wiatrowej jest od wielu już lat bardzo dynamiczny. W ofercie producentów oprócz przemysłowych farm wiatrowych znajduje się szeroka oferta turbin wiatrowych o mocy do kilku kW przeznaczonych dla prywatnych użytkowników i małych firm. Takie przydomowe turbiny wiatrowe charakteryzują się niewielkimi wymiarami (średnica wirnika do ok. 5 m) i masą (do ok. 75 kg), co sprawia, że można je montować w niewielkiej odległości od domów.

Przydomowe elektrownie wiatrowe można podzielić na dwa rodzaje ze względu na oś obrotu śmigieł. Jednym z nich są elektrownie z poziomą osią obrotu tzw. HAWT (horyzontalne) oraz drugi rodzaj to elektrownie z pionową osią obrotu tzw. VAWT (wertykalne).

Elektrownie wiatrowe mogą być instalowane na masztach bez fundamentów (nie są wymagane wtedy żadne pozwolenia) z wykorzystaniem odpowiednich odciągów linowych trzymających maszt w pionie (maszty z odciągami przystosowane są do generatorów o masie do 50-60 kg) oraz na masztach z fundamentami czyli wolnostojące (na budowę masztu z fundamentem jest potrzebne pozwolenie na budowę, które uzyskujemy bez problemu w terminu 30 dni, pod warunkiem, że spełniamy wymogi dotyczące planowanej budowy)

Wysokość masztu uzależniona jest od miejsca postawienia oraz mocy (czyli ciężaru) generatora. Średnia wysokość masztu to 9-12m. Stosowane są dwa rodzaje masztów: maszt rurowy lub kratownica. Maszty rurowe i kratownice wykonane są ze stali ocynkowanej. Dodatkowo maszty rurowe mogą być wykonane z betonu połączonego ze stalą. Przydomowe elektrownie wiatrowe z reguły spełniają wymogi wynikające z ochrony przed hałasem już w odległości 20 m od budynku.

Analiza Warunków Wietrznych to rzetelna informacja o spodziewanej średniej prędkości wiatru obliczonej na podstawie danych o wietrzności z ostatniego roku.

Rys. SunnyLife - analiza warunków wietrznych


Rodzina 4-5 osobowa mieszkająca w domu jednorodzinnym zużywa około 4 MWh energii rocznie. Jest to nieco ponad 330 kWh energii miesięcznie. Wielkość ta może wahać się od 150 do 500 kWh miesięcznie. Bardzo wiele zależy od sposobu użytkowania energii elektrycznej (używanie urządzeń energooszczędnych, sposób ogrzewania wody użytkowej itd.).

W Polsce średnia roczna prędkość wiatru to około 4 – 5 m/s. W takich warunkach można wyprodukować od 150 do 450 kWh energii miesięcznie.

Fot. Turbiny wiatrowe SunnyLife


Pamiętać należy, że turbina wiatrowa większość (ok. 65%) energii produkuje w półroczu chłodnym (X – III). Może to spowodować niedobór energii latem. Idealnym uzupełnieniem turbiny wiatrowej są moduły fotowoltaiczne. Produkują one ¾ energii w półroczu ciepłych, przez co świetnie współpracują z turbiną wiatrową w zakresie jednego systemu zasilania. W zależności od zapotrzebowania stosuje się niewielkie elektrownie fotowoltaiczne o mocy od kilkuset Wp do ok. 2 kWp. Taka ilość wystarczy na uzupełnienie letnich niedoborów energii. Systemy składające się z modułów i turbiny nazywamy hybrydowymi systemami zasilania.

 

Tabela przedstawia orientacyjne ilości energii wyprodukowane przez turbinę WHI - 500 (3 kW) i system fotowoltaiczny o mocy 1260 Wp (SunnyLife)



System zasilania domu jednorodzinnego czy małej firmy składa się z turbiny wiatrowej i/lub modułów fotowoltaicznych oraz akumulatorów i inwerterów. Mogą występować dodatkowe urządzenia jak kontrolery ładowania czy urządzenia kontrolno – pomiarowe. Każdy system zasilania konfigurowany jest indywidualnie dla Klienta. Odpowiednio skonfigurowany system zasilania zapewni bezpieczne i stabilne zasilanie domu przez cały rok. Sunny Life Technologies oferuje wszystkie niezbędne urządzenia oraz pełne wsparcie na każdym etapie inwestycji.

 


Podsumowanie:
Drożejąca energia wymusiła powstanie rynku przydomowych elektrowni wiatrowych, ale na zwrot nakładów trzeba zaczekać conajmniej 15 lat. Zestaw do budowy elektrowni przydomowej o mocy 3 KW, bez kosztów pracy i budowy sieci przesyłowej kosztuje ok 35 tys. zł netto, natomiast o mocy 5 KW prawie 60 tys zł netto.


Zobacz artykuły z działu Elektrownie wiatrowe