Energia z wiatru. Czy turbina jest lepsza od fotowoltaiki?

Przydomowa elektrownia wiatrowa to instalacja, która zapewnia moc niezbędną do zaopatrzenia domu w czystą, odnawialną energię. Wytwarzanej w ten sposób energii z wiatru nie ma tak dużo, jak przy komercyjnych rozwiązaniach, ale i tak wystarcza na potrzeby jednorodzinnego domu.

Dzięki instalacji można zasilać energią z wiatru sprzęt gospodarstwa domowego (np. lodówkę, pralkę, piekarnik, telewizor), systemy oświetlenia i ogrzewania oraz narzędzia elektryczne.

Przydomowa elektrownia wiatrowa składa się z kilku elementów, które wpływają na jej prawidłowe działanie. Są to:

• turbina wiatrowa, czyli łopaty montowane na obrotowym rotorze; jest to tzw. serce elektrowni wiatrowej;
• wieża, czyli maszt, który utrzymuje turbinę wiatrową na odpowiedniej wysokości; im wyżej, tym lepiej, bo wówczas uzyskuje się dostęp do silniejszych wiatrów;
• generator, czyli urządzenie, które zamienia energię mechaniczną na elektryczną;
• magazyny energii – akumulatory, w których przechowywana jest nadwyżka wytworzonej energii;
• inwerter – urządzenie, które przekształca prąd stały na prąd zmienny wykorzystywany m.in. do zasilania urządzeń domowych;
• systemy kontrolne – zabezpieczenia gwarantujące bezpieczeństwo i optymalne zarządzanie energią.

W Polsce najpopularniejsze są tzw. wiatraki, czyli turbiny wiatrowe poziome. Pod wpływem wiatru zaczynają poruszać się łopaty wirnika w turbinie.
Następnie – za pomocą przekładni – ruch wirnika trafia prosto do generatora, który wytwarza prąd stały. Stąd prąd płynie do inwertera, gdzie przekształcany jest na prąd zmienny, który można wykorzystać w domu.

Zasadniczo tak wytworzona energia elektryczna w przydomowej elektrowni wiatrowej jest przeznaczana na potrzeby własne np. do zasilania domowych urządzeń na prąd. Jeśli jest jej nadmiar, można ją przechowywać w akumulatorach do późniejszego wykorzystania lub przesyłać do sieci elektrycznej.

W przydomowej elektrowni wiatrowej trzeba zwrócić uwagę na kilka elementów, dzięki którym dojdzie do przekształcenia przechwyconej energii wiatru w energię elektryczną. Przede wszystkim ważna jest prędkość podmuchu. Znaczenie ma też jakość wszystkich części systemu, które zagwarantują efektywność całego procesu. W przypadku wiatru jest to czynnik, na który nie ma się wpływu.

Dlatego też, jeśli zainwestujesz w wysokiej jakości turbinę wiatrową i umieścisz ją w idealnej lokalizacji, będziesz mieć większą szansę na lepsze wykorzystanie tego odnawialnego źródła energii. Najlepiej stawiać wiatrak tam, gdzie podmuchów wiatru nie ograniczają żadne zabudowania, na wzniesieniach, na terenach rolniczych oraz w pobliżu dużych zbiorników wodnych (np. jeziora lub morza).

Zanim przejdziesz do realizacji projektu przydomowej elektrowni wiatrowej, upewnij się, że spełniasz pewne warunki.

Odpowiednia lokalizacja. Najlepsze miejsca w Polsce

Istotne jest to, gdzie mieszkasz, by móc prawidłowo wykorzystać siłę i kierunek wiatru. Najlepsze warunki dla przydomowych elektrowni wiatrowych w Polsce występują wzdłuż wybrzeża Morza Bałtyckiego oraz na Suwalszczyźnie. Dość dobre są też na Mazowszu, Lubelszczyźnie, Kujawach, Podkarpaciu i w Małopolsce.
W innych lokalizacjach słabsze i rzadziej pojawiające się wiatry mogą wiązać się z niedostateczną produkcją energii.

Wystarczająco dużo miejsca na montaż turbiny

Turbiny wiatrowe potrzebują przestrzeni wolnej od dużych drzew, wysokich budynków itp., aby wykorzystać siłę wiatru i działać wydajnie. Jednocześnie ważne jest, aby znajdowały się dość blisko domu, co zmniejszy straty w przesyle energii, ale jednocześnie na tyle daleko, by znieść wytwarzany hałas.

Niezbędne formalności dla wiatraków

Dla postawienia wiatraków niższych niż 3 m nie trzeba żadnego zgłoszenia. Natomiast budowę instalacji o wysokości 3-12 m, której moc nie przekracza 50 kW, a odległość wiatraka od granicy działki jest większa niż całkowita wysokość wiatraka, należy zgłosić do lokalnego Urzędu Gminy.

Wybierz odpowiednie elementy instalacji. Zapoznaj się z dostępnymi na rynku modelami turbin wiatrowych i innych części wiatraka, aby ustalić, jakich potrzebujesz pod względem wytwarzanej mocy.

1. Przygotuj grunt do postawienia masztu. Bardzo ważne są solidne fundamenty.
2. Zleć profesjonalistom wykonanie całej instalacji: montaż wieży, instalację turbiny oraz podłączenie wszystkich elementów potrzebnych do sprawnego działania elektrowni.
3. Przetestuj przydomową elektrownią wiatrową, by sprawdzić, czy spełnia swoją funkcję.
4. Zgłoś do operatora podłączenie do sieci energetycznej, by móc na bieżąco wykorzystywać energię z wiatru lub sprzedawać jej nadwyżki zewnętrznemu operatorowi.

Pozyskiwanie energii z wiatru, obniżenie rachunków za prąd, a nawet zarabianie na wyprodukowanych nadwyżkach energii – to brzmi kusząco. Jednak dla wielu osób zagadką pozostaje koszt takiej inwestycji.

Ile kosztuje budowa przydomowej elektrowni wiatrowej? To zależy przede wszystkim od mocy turbiny wiatrowej oraz od jakości systemów, które wybierzesz, uzgodnionej ceny za całą budowę i podłączenie instalacji.

Za budowę małej elektrowni wiatrowej o mocy 3 kW bez magazynów energii trzeba zapłacić ok. 40 000 zł. Natomiast najchętniej wybierana przez inwestorów przydomowa elektrownia wiatrowa o mocy 5 kW kosztuje ok. 70 000 zł. Oczywiście do tego należy doliczyć ewentualne koszty zakupu akumulatorów.

Ci, którzy chcą korzystać z naprawdę dużej mocy turbiny wiatrowej i zbudować elektrownię 10 kW, muszą liczyć się z wydatkiem ok. 100 000 zł. Jednorazowy wydatek jest spory i trzeba mieć na uwadze, że zwrot kosztów takiej inwestycji to perspektywa długoterminowa.

Warunkiem efektywnego działania przydomowej elektrowni wiatrowej jest nie tylko zakup dobrej jakości elementów całej instalacji, ale także jej lokalizacja.

Efektywność energii z wiatru zależy bezpośrednio od warunków wietrznych w miejscu budowy turbiny, co może powodować niestabilność wytwarzania energii elektrycznej w określonych momentach np. podczas bezwietrznej pogody. Warto też wziąć pod uwagę okresy konserwacji wiatraka lub jego awarię.

Dlatego najlepiej traktować przydomową elektrownię wiatrową jako wsparcie dla innych źródeł energii elektrycznej. Może to być po prostu dodatkowy zasób energii poza tą dostarczaną z sieci. Często też energia wiatrowa jest wspierana przez inne technologie np. panele fotowoltaiczne.

Fotowoltaika świetnie sprawdza się w bezwietrzne i słoneczne dni roku. Wówczas jest wsparciem dla energii dostarczanej przez wiatraki. W ten sposób te dwa systemy wzajemnie się uzupełniają i zwiększają szanse na całkowite uniezależnienie się od zewnętrznych dostawców energii.

Energia wiatrowa jest czystym źródłem energii, które nie generuje emisji mających negatywny wpływ na środowisko. Prąd z wiatru w budynkach mieszkalnych to inwestycja, która się opłaca i pozwala osiągnąć samowystarczalność energetyczną.