Energia wiatru jest jedną z najczęściej wykorzystywanych w Polsce do uzyskania energii elektrycznej. Z roku na rok widoczny jest ciągły wzrost zainstalowanych turbin wiatrowych.
Warto w takim razie dowiedzieć się, jakie wyniki osiąga energia wiatrowa na tle pozostałych źródeł energii, a także w jaki sposób możemy instalować przydomowe elektrownie wiatrowe.
Wiatraki wytwarzające energię elektryczną
Energia kinetyczna jest jednym ze źródeł energii zaliczanych do odnawialnych. Zanim jednak powiemy o wykorzystaniu wiatru, warto zrozumieć skąd on w ogóle się bierze. Energia wiatrowa jest niczym innym niż przetransformowaną energią słoneczną. Nierównomiernie docierające do Ziemi promienie słoneczne powodują wychładzanie ogrzewanie mas wodnych i lądowych. To przyczynia się do powstania mas powietrza, które rozprzestrzeniają się na półkulę północną oraz południową. Do tego dochodzi ruch obrotowy ziemi. W związku z tym do 2% energii słonecznej zostaje przekształcone na energię wiatrową.
Wiatraki wytwarzające energię elektryczną zwane turbinami wiatrowymi są najpopularniejszymi urządzeniami służącymi do przetwarzania energii kinetycznej na prąd elektryczny. W budowie turbiny wiatrowej wymienimy między innymi wirnik, który musi być połączony z generatorem prądu. Jego zadaniem jest zwiększanie mocy wygenerowanego prądu. Bez jego odpowiednio dopasowanych parametrów, takich jak średnica, czy też wysokość, na jakiej wirnik zostaje zamontowany, siła wiatru byłaby zbyt mała, aby uzyskać oczekiwany efekt.
Energia wiatru wykorzystywana w Polsce
Pod koniec 2019 roku odnotowano niespełna 6 GW jako całkowitą moc, którą wytwarza energia kinetyczna. Dla porównania, w Europie suma mocy wyniosła już 205 GW. Energia wiatrowa dostosowywana jest do stref wiatrowych występujących w Polsce. Optymalna energia kinetyczna uzyskiwana jest w na północno-zachodnim terytorium kraju. Prawie jedna trzecia powierzchni Polski posiada korzystne warunki, które umożliwiają inwestycję w energetyce wiatrowej. To powoduje, że Polska znalazła się już na 10 miejscu na światowej liście, jeżeli chodzi o atrakcyjność terenu, aby energia odnawialna pozyskiwana z wiatru rzeczywiście mogła mieć miejsce.
Prognozy pokazują, że w 2030 roku w Polsce energia wiatrowa powinna zajmować już 8,2% udziału we wszystkich źródłach energii elektrycznej. Obecnie w okolicach Malborka i Sztumu rozpoczęła się inwestycja jednej z największych farm wiatrowych w Polsce. Energia odnawialna o mocy 94 MW będzie produkować energię elektryczną w skali 300 GWh rocznie. W ten sposób wiatraki mają zapewnić prąd, który wystarczy na całkowite utrzymanie ok. 75 tys. gospodarstw domowych.
Przydomowe elektrownie wiatrowe – pozyskiwanie energii z wiatru
Energia kinetyczna może być również wykorzystywana na prywatnej posesji. W tym celu buduje się małe turbiny wiatrowe, których moc nie przekracza 50 kW. Małe turbiny wiatrowe o małej mocy 3-5 kW, wyróżniają się największą popularnością. Łatwo je skonstruować, a także inwestycja w takie wiatraki jest w zasięgu każdego gospodarstwa domowego. Jeżeli chcemy jeszcze dodatkowo zarobić na produkcji prądu elektrycznego, to lepszym rozwiązaniem będą wiatraki wytwarzające energię elektryczną o mocy 20-50 kWh.
Zaletą, jaką posiadają małe turbiny wiatrowe jest to, że nie trzeba spełniać aż tak wielu wymogów, jeżeli chodzi o ich instalację na przydomowej posesji. Jednym z warunków jest hałas, który nie może przekroczyć 40dB. Jeżeli obawiamy się, czy przydomowy generator wiatrowy będzie w zupełności wystarczający do pokrycia zapotrzebowania gospodarstwa domowego na energię elektryczną, warto zdecydować się na wiatraki wyposażone w przetwornicę. Wtedy małe turbiny wiatrowe są w stanie zapewnić nam zasilanie gwarantowane. Jeżeli energia wiatru okaże się niewystarczająca, to wtedy wiatraki dzięki przetwornicy automatycznie przechodzą w tryb pozyskiwania energii z sieci. Analogicznie dzieje się, gdy energia wiatrowa jest znowu możliwa do pozyskania.
Energia odnawialna w przydomowych warunkach nie będzie wymagać od nas żadnych pozwoleń na budowę. Szczególnie jeżeli decydujemy się na montaż wiatraków bezpośrednio przy gruncie. Oczywiście należy zgłosić ten fakt w gminie. Wtedy też możemy się dowiedzieć o ewentualnych przeciwnościach związanych z przestrzennym planem zagospodarowania terenu. Jednak z reguły nie ma takich problemów. Warto jeszcze mieć rozeznanie w kosztach instalacji wiatraków. Z reguły za kompletne przydomowe elektrownie wiatrowe zawierające turbiny oraz inwertery, zapłacimy od 6 tysięcy złotych wzwyż. Wszystko w dużej mierze będzie zależeć od mocy wiatraku, średnicy wirnika, dodatkowych urządzeń, a także sposobu montażu.
Energia wiatru wykorzystywana do celów użytkowych
Oprócz przydomowych elektrowni wiatrowych warto wspomnieć o małych elektrowniach wiatrowych, które wykorzystywane są do użytkowych celów. Taki generator wiatrowy posiada najczęściej moc od 100W do 1000W. Dzięki nim można zasilać między innymi znaki drogowe, oświetlenia typu LED, a nawet wspomagać pracę wentylatorów lub siłowników bram wjazdowych. Ponadto generator wiatrowy tego typu wykorzystywany może być na jachtach lub podczas kempingu.
Po czym poznać, że wiatraki wytwarzające energię elektryczną zaliczają się do małych elektrowni wiatrowych? Jeżeli generator wiatrowy posiada wirnik o średnicy mniejszej lub równej 2 metrom, wtedy energia kinetyczna jest przekształcana właśnie przez tego typu urządzenia. W Polsce nie musimy mieć żadnych pozwoleń, aby móc zdecydować się na instalację małych elektrowni wiatrowych. Ich montaż najczęściej odbywa się na masztach lub innych elementach infrastruktury przydomowej.
Jak widać energia odnawialna jest w zasięgu naszych możliwości. Wystarczy, że zdecydujemy się na przydomowe elektrownie wiatrowe, aby móc skorzystać z energii elektrycznej, która w zupełności wystarczy na pokrycie zapotrzebowania średniego gospodarstwa domowego. Dodatkowo wiatraki montowane na posesji mogą stać się jeszcze sposobem na inwestycję, podczas gdy nadmiar energii elektrycznej sprzedawany jest do sieci energetycznej. Pozyskiwanie energii z wiatru to przyszłość.
Marek Lont
0 komentarzy