Przydomowa elektrownia wiatrowa – czy to się opłaca?

Każdego roku stykamy się z kolejnymi podwyżkami energii elektrycznej, nieoczekiwanymi przerwami w jej dostawach i bezradnością człowieka w przypadku gwałtownych przejawów sił natury. Zgodnie ze starym powiedzeniem: „Umiesz liczyć, licz na siebie”, poszukujemy rozwiązań, które uniezależnią nas od kaprysów dostawcy energii elektrycznej. Jedną z ciekawszych opcji, chociaż rzadko stosowaną, jest przydomowa elektrownia wiatrowa.

Przydomowa elektrownia wiatrowa – zasady działania

Tak naprawdę czynnikiem prądotwórczym jest w przypadku elektrowni wiatrowych energia słoneczna. Związane jest to z nagrzewaniem się powierzchni ziemi przez słońce w różny sposób, co powoduje ruch mas powietrza. Dodając do tego jeszcze obrót ziemi, mamy wystarczająco zagmatwany obraz powstawiania wiatrów. Podstawą elektrowni wiatrowej jest wirnik, który, zależnie od modelu, może być wyposażony w jedno, dwa lub więcej śmigieł; turbina wiatrowa odpowiedzialna za pozyskanie energii elektrycznej oraz generator zamieniający energię ruchu obrotowego wirnika na energię elektryczną. Całość jest zamontowana na odpowiednio wysokim, specjalnym maszcie. Ruch powietrza powoduje obrót śmigieł naszego wirnika, który przekazuje przez wał i przekładnię energię kinetyczną wiatru do generatora. Ten działając na zasadzie prądnicy bądź alternatora wytwarza prąd, który możemy wykorzystać, nadmiar zmagazynować albo odprowadzić do ogólnej sieci energetycznej. Wszystko zależy od tego, czy nasza elektrownia wiatrowa działa na zasadzie off/on-grid, czyli czy jest zamkniętym systemem naszego gospodarstwa, czy poprzez odpowiednie przyłącza i liczniki nadmiar odprowadzamy do sieci, skąd potem możemy sobie go odebrać lub sprzedać nadwyżki.

Elektrownie wiatrowe wady i zalety

Główną zaletą korzystania z urządzenia, jakim jest przydomowa elektrownia wiatrowa to darmowa energia wiatru, której wykorzystanie nie jest obciążone emisją dwutlenku węgla czy innymi zanieczyszczeniami odprowadzanymi do atmosfery. Jest to znacznie korzystniejsze dla nas i atmosfery niż wykorzystywanie do produkcji energii elektrycznej węgla. Dodatkowo produkcja tej energii w ten ekologiczny sposób nie pozostawia za sobą żadnych odpadów. Oprócz tego bardzo istotną zaletą tego rozwiązania jest niezależność energetyczna. Szczególnie w rejonach, gdzie przerwy w dostawie są bardzo częste, a zmiany cen dają nam się we znaki, nawet mała elektrownia wiatrowa zasilająca nasze gospodarstwo domowe, będzie dobrym rozwiązaniem. Oczywiście nie jest to rozwiązanie doskonałe, niepozbawione wad. Przede wszystkim koszt, który zwróci nam się dopiero po kilku – kilkunastu latach, przy czym im tańszą, o mniejszej mocy turbinę postawimy, tym dłużej będziemy czekać na zwrot inwestycji. Kolejnym minusem, zachodzącym w rozwiązaniu typu off-grid, jest konieczność zakupu drogich akumulatorów, w których będziemy przechowywać prąd. Niestety, trwałość ich jest zwykle mniejsza niż samej turbiny, a w dodatku proces produkcji akumulatorów też jest obciążony odprowadzaniem zanieczyszczeń i dwutlenku węgla do atmosfery.

Czy budowa przydomowej elektrowni wiatrowe się opłaca?

Trudno oszacować opłacalność budowy tej instalacji, choćby ze względu na to, że nie wszędzie wieją wiatry wystarczająco długo i o odpowiedniej sile w skali roku, by dobrze zasilić naszą turbinę i spowodować równomierne w miarę rozłożenie pozyskania energii elektrycznej. Koszt budowy jest w tej chwili wysoki, chociaż można otrzymać dofinansowanie na jego nawet do wysokości 100% inwestycji w przypadku elektrowni wiatrowej do 40 kW i to już jest poważna przesłanka ku temu, aby zainteresować się tym rozwiązaniem. Dotychczas największym uznaniem cieszą się panele fotowoltaiczne, ale o ile dni słonecznych mamy w Polsce niewiele, o tyle wieje prawie zawsze. Dobrze dobierając moc elektrowni do naszego rocznego zużycia prądu, można łatwo wyliczyć, że będzie nam potrzebna niewielka, maksymalnie do 5kW mocy elektrownia, z której może nawet nam się uda sprzedać nadwyżki do sieci. Oczywiście tańszym rozwiązaniem będzie on-grid, ponieważ nie zostaniemy zmuszeni do poważnych wydatków na akumulatory, które, dobrej klasy, będą kosztować kilka tysięcy złotych. Przy założeniu, że zakupimy instalację w systemie on-grid, w cenie około 40 tys. złotych i wydajności około 8tys kWh rocznie, da nam to przy dzisiejszych cenach około 4 tysięcy złotych rocznie. Łatwo wyliczyć, że koszt takiej instalacji zwróci się nam po 10 latach i dalej już będziemy korzystać z darmowej energii elektrycznej. Oczywiście nie jest to do końca prawdą, ponieważ dochodzi tu jeszcze sprawa kosztów przeglądów i napraw. Jednak jest jeszcze jeden czynnik, który trudno zmierzyć i obliczyć, wrzucić w koszty. Jest to ekologiczny aspekt posiadania takiej elektrowni. Jest jedna z najczystszych metod produkcji energii, za którą my policzymy oszczędzone pieniądze, a nasze dzieci odetchną czystym powietrzem.

Moc przydomowej turbiny wiatrowej

Im większa moc, tym szybciej się zwróci, ale będzie też bardziej kosztowna dla naszego gospodarstwa. Najpopularniejsze będą te o mocy 3-5 kW, szczególnie, że turbiny o takiej mocy są stosunkowo niedrogie i nie obciążą nam jednorazowo kieszeni. Większe, te od 10 do 50kW, będą elektrowniami nastawionymi nie tylko do pokrycia zapotrzebowania całego domu na energię, ale i sprzedaż jej do sieci energetycznej. Oczywiście możemy zastosować wiatrak prądotwórczy o niższej mocy, ale będzie on pokrywał bardzo małe zapotrzebowanie na energię kilku co najwyżej urządzeń.

Prawidłowa lokalizacja elektrowni wiatrowej

Mała elektrownia wiatrowa przydomowa nie jest tak obwarowana przepisami, jak duże wiatraki, które muszą stać w odległości wielokrotnie przewyższającej ich wysokość oraz zapewnić mieszkańcom brak uciążliwego hałasu z ich strony, czyli nie więcej niż 40dB. Co do naszej elektrowni, najważniejsze będzie sprawdzenie, w jakiej znajdujemy się strefie wiatrowej. Najkorzystniejsze są strefy w pasie nadmorskim oraz górach. Tam nawet warto sprawdzić, czy nie lepiej by nam się sprawdziła elektrownia wiatrowa pionowa, która jest mniej podatna na gwałtowne uderzenia wiatru i lepiej znosi wiatry o sile nawet do 40m/s. Może też się okazać, że nasz dom stoi w strefie V – niekorzystnej i tu musimy dobrze przemyśleć, czy taka inwestycja będzie dobrym wyborem – może lepiej poszukać innych metod produkcji ekologicznej energii.

W czasach, kiedy okazuje się, że ceny energii galopują, surowce, z których jest produkowana albo się kończą, albo ich używanie przynosi wielkie straty dla środowiska, warto się zainteresować rozwiązaniami, które może nie spowodują gwałtownego polepszenia się jakości powietrza, którym oddychamy, ale na pewno nie przyczynią się do jego dalszej degradacji. Poza tym od wielu lat podnoszony jest temat niezależności energetycznej i chyba warto taką niezależność osiągać najpierw na własnym podwórku, co nie tylko da nam poczucie radzenia sobie niezależnie od państwa, ale i pozwoli zaoszczędzić pieniądze, a może i co nieco zarobić.