Przydomowa elektrownia wiatrowa

widok na dom i przydomową elektrownię wiatrową Wiatr to tajemnicza siła, której nie widzimy, ale odczuwamy jej obecność i działanie. Drzemie w niej energia większa, niż nam się wydaje. Ta niewidzialna potęga natury może stać się naszym sojusznikiem, jeśli wykorzystamy ją do produkcji taniej i czystej energii elektrycznej.

Wiatr ma w sobie energię

Wiatr to, fachowo mówiąc, poziomy ruch mas powietrza względem powierzchni ziemi. Jego przyczyną jest różnica ciśnień między poszczególnymi masami oraz odmienne ukształtowanie powierzchni na sąsiednich terenach. Masy powietrza poruszają się, jak każdy obiekt fizyczny, z pewną energią, zwaną kinetyczną. Właśnie tę energię możemy wykorzystać – zgodnie z zasadą zachowania energii, może być przekształcana w energię innego typu. Na przykład elektryczną.

Turbina wiatrowa – jak pozyskać energię z wiatru?

Do pozyskiwania energii elektrycznej z wiatru służą urządzenia, zwane elektrowniami wiatrowymi. Ich potoczna nazwa to doskonale znany wszystkim wiatrak. Bardziej precyzyjną nazwą urządzenia, które poruszane jest przez wiatr jest jednak turbina wiatrowa. Turbiny zwykle składają się z trzech charakterystycznych skrzydeł (łopat), ale one same nie wystarczą, by wyprodukować energię elektryczną. Elektrownie wiatrowe zamieniają energię ruchu powietrza na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Następnie energia z wirnika trafia do generatora, który wytwarza już energię elektryczną.

Mała elektrownia wiatrowa

Każdy z nas doskonale zna obraz wielkich wiatraków, wirujących majestatycznie w dużych grupach, co staje się coraz częstszym elementem polskiego krajobrazu. Ale wiatrak w znacznie mniejszej skali może równie dobrze stanąć w gospodarstwie domowym i produkować energię na jego potrzeby. O takich mini-instalacjach mówimy w skrócie MEWi (mała elektrownia wiatrowa). MEWi zazwyczaj nie przekraczają mocy 50 kW. Nie generują zanieczyszczeń i nie są źródłem hałasu, więc ich praca w żaden sposób nie przeszkadza mieszkańcom gospodarstwa domowego.

Jak wykorzystać małą elektrownię wiatrową?

Turbiny wiatrowe często stosowane są do zasilania w energię domków letniskowych oraz do wsparcia energetycznego domków jednorodzinnych. MEWi można przystosować do współpracy z siecią energetyczną – w systemie zwanym on-grid część energii konsumujemy sami, a nadwyżki sprzedajemy do sieci. Z użyciem MEWi możemy też stworzyć sieć wydzieloną, czyli off-grid (zobacz On grid i off grid – przyłączona do sieci energetyki lub nie).

W tym drugim przypadku konieczne będzie jednak zainwestowanie w akumulatory chemiczne, co jest dość kosztowne. Dobrym, popularnym i dość tanim rozwiązaniem jest wykorzystanie turbin wiatrowych do produkcji energii na potrzeby podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU). Warto tutaj jednak pamiętać, że jeżeli będziemy się starać o dotacje, to może się okazać, że pomysł, aby mieć tylko ciepłą wodę da za małe oszczędności energetyczne. Energię uzyskaną z wiatru możemy wykorzystać także do innych celów co poprawi efektywność instalacji.

Komu opłaci się przydomowa elektrownia wiatrowa?

Przydomowa elektrownia wiatrowa nie wystarczy, by zapewnić sobie samowystarczalność energetyczną, ale pozwala na znaczne zredukowanie wydatków na energię oraz uniknięcie całkowitej zależności od dostawców energii. Jest to rozwiązanie korzystne zwłaszcza wtedy, gdy z różnych powodów narażeni jesteśmy na częste przerwy w dostawie prądu. Oczywiście pamiętać należy o tym, że elektrownia wiatrowa, tak jak pozostałe instalacje OZE, nie zwrócą się nam od razu – za to po kilku latach użytkowania zaczniemy odczuwać zauważalne korzyści finansowe.

Małe elektrownie wiatrowe – wymagania prawne

Co na temat przydomowych elektrowni wiatrowych mówią przepisy budowlane? W przeciwieństwie do pozostałych typów urządzeń wykorzystujących OZE (zobacz: Wymagania formalno-prawne w programie Prosument i Regulacje prawne w programie Prosument), postawienie turbiny wiatrowej w naszym gospodarstwie domowym napotyka na nieco więcej obostrzeń. Przepisy i procedury stosujące się do nich zależne są od sposobu, w jaki zamierzamy zainstalować to urządzenie. Jeśli planujemy postawić turbinę na maszcie stojącym na fundamencie, to jest na gruncie, to prawo budowlane zakwalifikuje ją jako budynek lub obiekt budowlany. Oznacza to, że w świetle art. 28 ust. 1 taka instalacja będzie wymagać pozwolenia na budowę, a po niej będzie trzeba wystarać się o dodatkowe pozwolenie na użytkowanie. Na szczęście możemy zupełnie legalnie uniknąć tych formalności, o ile tylko turbina nie będzie zbyt wysoka.

Przydomowa elektrownia wiatrowa: trzy metry ponad dach

Artykuł 30 ust. 1 pkt. 3 lit. b wyżej wymienionej ustawy mówi, że zgłoszenia organom nadzoru budowlanego wymagają roboty budowlane, polegające na instalowaniu urządzeń o wysokości powyżej 3 metrów na budynkach – a precyzyjniej mówiąc, umieszczonych wyżej niż 3 metry ponad obrys budynku, to jest od gruntu do dachu. Inymi słowy, nie musimy zgłaszać elektrowni wiatrowej, wystającej wyżej niż 3 metry ponad nasz dach. Jeśli jest ona wyższa, należy to bezwzględnie zrobić, a zasady określa art. 30 ust. 1a i nast. prawa budowlanego. Według ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 roku o ochronie przyrody, elektrownia wiatrowa nie może przekraczać jednak całkowitej wysokości 30 metrów.

Wysokie wiatraki powinny być pomalowane i oświetlone

Gdyby przydomowa elektrownia, którą zamierzamy postawić, miałaby być wyższa niż 3 metry, wówczas konieczne byłoby jej specjalne pomalowanie i oświetlenie, celem uniknięcia zagrożenia dla ewentualnego ruchu powietrznego. Zewnętrzne końce śmigieł powinny być pomalowane w pięć pasów jednakowej szerokości, prostopadłych do dłuższego wymiaru śmigła. Trzy powinny być czerwone lub pomarańczowe, dwa białe (pasy skrajne muszą być kolorowe). Malunki powinny pokrywać 1/3 długości skrzydła. Dodatkowo na najwyższym punkcie elektrowni obowiązkowo musi zostać umieszczone światło błyskowe o średniej intensywności.

Znaczenie położenia geograficznego elektrowni

Położenie geograficzne instalacji odnawialnego źródła energii często ma duże znaczenie dla jej efektywności. W przypadku na przykład energii słonecznej (zobacz: Przydomowa elektrownia fotowoltaiczna) z punktu widzenia naszego kraju położenie nie jest może aż tak istotne, bo przecież w dzień słońce świeci zawsze i wszędzie. Za to już przydomowa elektrownia wodna wymaga naturalnie obecności płynącej wody.

Gdy chodzi o elektrownie wiatrowe, to ważne staje się ukształtowanie terenu oraz istniejące w środowisku przeszkody. Rozmaite pagórki czy wzniesienia powodują, że wiatr staje się bardziej zmienny, co nie jest korzystne dla czerpania energii. Podobnie prędkość wiatru osłabić może duże nagromadzenie przeszkód terenowych w rodzaju budynków czy drzew. Elektrownie wiatrowe zatem naturalnie najlepiej sprawdzają się na płaskich powierzchniach np. morze, jak i również w naturalnych lub sztucznych przewężeniach terenu tzw. paradoks hydrodynamiczny.

W której części Polski najlepiej postawić wiatraki?

W Polsce przypada około 250 dni wietrznych w roku. W naszych warunkach prędkość wiatru zwykle oscyluje między 5 a 7 metrów na sekundę. Jednak różnice krajobrazowe poszczególnych regionów sprawiają, że nie w każdym z nich są dobre warunki do rozwoju energetyki wiatrowej. W jakich lokalizacjach zatem polski prosument powinien pomyśleć o założeniu przydomowej elektrowni?

Najlepsze warunki dla turbin wiatrowych panują w Polsce północnej, z grubsza wzdłuż wybrzeża Morza Bałtyckiego, a także na Suwalszczyźnie. Na obszarze od Szczecina do Bieszczad warunki są zadowalające. Wiatraki stawiać można także w Tatrach. Turbiny bardzo słabo sprawdzą się natomiast na Mazurach, w kierunku Puszczy Białowieskiej, oraz na południu Polski, od Sudetów, Dolnego i Górnego Śląska, po Rzeszowszczyznę.

Program Prosument wspomaga energetykę wiatrową

Program Prosument, prowadzony przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, promuje zakup i montaż małych instalacji lub mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii, do produkcji energii elektrycznej lub ciepła. Obejmuje również dofinansowanie małej elektrowni wiatrowej. Dofinansowanie (06.02.2017 r.) wynosi: dla instalacji o mocy do 10 kW 11 000 zł/kW, a dla instalacji o mocy powyżej 10 do 40 kW 6 500 zł/kW.

Jeżeli projekt instalacji przewiduje montaż akumulatorów do magazynowania energii elektrycznej, to maksymalny koszt kwalifikowany instalacji powiększa się o 5 000 zł/kWh pojemności akumulatora.

Wiatrak warty zainwestowania?

Energetyka wiatrowa wydaje się ciekawym i ekonomicznym sposobem pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł energii. Trudno może myśleć o samowystarczalności energetycznej w przypadku małej elektrowni wiatrowej, ale w miejscach, do których trudno jest doprowadzić sieć energetyczną, może ona okazać się bezcennym rozwiązaniem. Turbina wiatrowa spłaci się co prawda po kilku latach, ale dzięki niej możemy zyskać, sprzedając nadwyżki prądu do sieci, jeśli zdecydujemy się na połączenie on-grid.

Mała elektrownia wiatrowa jest też bardzo ekologiczną instalacją – nie generuje zanieczyszczeń. Natomiast jej minusem jest generowanie dźwięków niesłyszalnych dla człowieka, które stanowią m.in. zagrożenie dla ptaków. Zdecydowanie warto rozważyć inwestowanie w tą gałąź OZE, jeśli planujemy przygodę z zieloną energetyką.