Na temat energii z wiatru napisano już wiele opracowań, artykułów w prasie i tych zamieszczanych w Internecie. Główna uwaga mediów skupia się na wielkich farmach wiatrowych lub niezwykle drogich konstrukcjach na otwartym morzu.
Wszyscy pamiętamy zdjęcia krajobrazów usianych wielkimi wiatrakami i nagłówki o produkcji MWh
czystej energii. Jednocześnie każdy z nas marzy o małej, przydomowej elektrowni wiatrowej, która
pozwoliłaby na niepłacenie coraz to wyższych rachunków za energię lub chociażby ich ograniczenie. Takiej,
która produkowała by 2-5 kW, bo przecież więcej nie potrzeba w gospodarstwie domowym. Niestety, tutaj
zaczyna się problem, bo w ofercie większości firm z sektora OZE są turbiny wiatrowe od 50 kW wzwyż. Są
to najczęściej kilkunastoletnie jednostki (z tzw. repoweringu), wycofywane ze względu na ich małą
efektywność, a ich ceny zaczynają się od setek tysięcy złotych. Jeśli nawet zdecydujemy się na zakup takiej
turbiny, to najczęściej oferowana jest nam możliwość zakupu generatora, który dopiero będzie
zdemontowany z niemieckiej wieży za kilka lub kilkanaście miesięcy. Mimo to zainteresowanie odbiorców
nie słabnie, a zapytania o małe przydomowe elektrownie nieustannie rośnie.
Oferowane systemy
Wychodząc na przeciw zapotrzebowaniu odbiorców zaczęły pojawiać się na polskim rynku pierwsze firmy
oferujące małe turbiny wiatrowe nawet od 0,1 kW do 30 kW. Prawie wszystkie oferowane rozwiązania
bazują na produkcji energii elektrycznej na wydzieloną sieć i gromadzenie jej w zespole akumulatorów.
Wiąże się to z przebudową sieci elektrycznej w domu (lub poszczególnych jej obwodów, np. oświetlenia).
Największą wadą tego systemu jest konieczność zakupu i utrzymywanie drogich akumulatorów w
ilości zapewniającej pokrycie potrzeb energetycznych. Dodatkowo w przypadku dni wietrznych nadwyżka energii,
która nie zmieści się w akumulatorach jest bezpowrotnie marnotrawiona, natomiast w przypadku dni
bezwietrznych pozbawieni jesteśmy zasilania i musimy ponownie przełączyć obwody w elektrycznej sieci
domowej na zasilanie energią „tradycyjną”, do czasu napełnienia akumulatorów. W dobie XXI w. brak
bezpieczeństwa energetycznego jest dla wielu osób nie do przyjęcia, zwłaszcza jeśli przy domu prowadzimy
działalność produkcyjną lub usługową. Z tego względu nie jest to najlepsze rozwiązanie.
Wykorzystanie publicznej sieci elektroenergetycznej jako gigantycznego akumulatora, który można zawsze
ładować, nawet w dni o dużej sile wiatru, oraz czerpać z niego w dni bezwietrzne, daje pewność ciągłości
zasilania. Jeśli dodatkowo zautomatyzujemy kierunek przepływu energii do i z sieci w zależności od siły
wiatru i aktualnego zapotrzebowania na energię, zyskamy komfort ciągłości zasilania i bezobsługowego
użytkowania systemu. Pozwala to również uniknąć przeróbek istniejącej instalacji elektrycznej w domu i
ochroni wrażliwe sprzęty elektroniczne przed ciągłym zmianami w zasilania. Takie podejście wydaje się
najbardziej racjonalnym i pożądanym. Pojawiły się już pierwsze systemy oferujące podobne rozwiązania.
W skład takiego systemu wchodzą następujące elementy: turbina wiatrowa, sterownik turbiny wraz z
prostownikiem prądu oraz falownik-inwerter, współpracujący z publiczną siecią elektroenergetyczną.
Inwerter jest mózgiem całego systemu. Nie tylko przetwarza prąd stały na prąd przemienny, ale nadaje mu
taką charakterystykę, jaka w danej chwili występuje w sieci elektroenergetycznej, tj. reguluje
napięcie i częstotliwość prądu do takich parametrów, jakie aktualnie ma prąd w sieci. Taka synchronizacja jest
konieczna dla bezproblemowego działania urządzenia, ale przede wszystkim wymagana przez zakład
energetyczny dla bezpieczeństwa funkcjonowania sieci elektroenergetycznej.

Schemat połączenia przydomowej turbiny wiatrowej z siecią elektroenergetyczną
(kliknij
aby powiększyć)
Pozwolenia
Turbiny wiatrowe mogą być stawiane na niezależnych masztach z odciągami lub wieżach osadzonych na
fundamencie. Mogą też być sytuowane na masztach zintegrowanych z budynkiem, np. na dachu lub
przytwierdzone do ściany. Wymaga to konsultacji z firmą architektoniczną, która dokona stosownych
obliczeń wytrzymałościowych.
Turbiny osadowione na wieżach z fundamentem są traktowane jak obiekt budowlany i podlegają prawu
budowlanemu, czyli wymagają zezwolenia na budowę. Natomiast maszty z odciągami uznawane są za
konstrukcję lekkie i wymagają jedynie zgłoszenia do gminy. Maszty zintegrowane z istniejącą infrastrukturą
budowlaną nie wymagają zezwoleń. ponieważ 2/3 terenu Polski zaliczane jest do stref wiatrowych korzystnych i bardzo korzystnych, duża część
gospodarstw domowych oraz małych firm w terenie może wykorzystywać własne, małe, przydomowe
elektrownie. Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań oraz spadek cen nowych technologii pozwala na
upowszechnienie takich rozwiązań. Zainstalowanie turbin wiatrowych w gospodarstwach rolnych pozwoli
na wzrost wydajności poprzez lepsze wykorzystanie maszyn i urządzeń, zaś w małych firmach umożliwi
obniżenie kosztów wytwarzania.
Wiele małych elektrowni wiatrowych może w ostatecznym rozrachunku pomóc osiągnąć cel przyjęty przez
rząd, aby do 2010 r. udział energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł w ogólnym bilansie produkcji
wynosił 7,5%, a dziesięć lat później 15%. Ponadto może przyczynić się do wypełnienia założeń
przyjętych w Brukseli podczas szczytu Unii Europejskiej w marcu 2007 r., aby do 2020 r. nastąpił wzrost udziału
wykorzystania odnawialnych źródeł energii w ogólnym bilansie energii finalnej całej UE do poziomu 20%.
Autor: Wiesław Sobol, Celton
(„Czysta Energia” – kwiecień 2008 r.)
cire.pl
Promocje: