Domaće vjetroelektrane i dalje su novost u Poljskoj. Međutim, sve je više ljudi zainteresiranih za obnovljive izvore energije i traže najbolji način kako rasporediti svoju uštedu. Stoga vrijedi saznati kako rade vjetroturbine, kolika bi trebala biti njihova snaga, koliki su troškovi kupnje i održavanja cijele instalacije, a ulaganje u kućnu vjetroelektranu može nam biti isplativo?
Ako želite procijeniti malu farmu vjetrenjača na svom imanju, upotrijebite uslugu Pretraživanje izvođača koja je dostupna na web stranici Građevinski kalkulatori. Nakon što popunite kratki obrazac, dobit ćete pristup najboljim ponudama.
Od kojih se elemenata sastoje domaće vjetroelektrane?
Domaće vjetroturbine relativno su jednostavne konstrukcije. Električna energija stvara se u generatoru koji pokreću lopatice rotora. U domaćim uvjetima najčešće se koriste elektrane s vodoravnom osi rotacije rotora. Ovdje su najvažniji elementi:
Rotor - može imati jedan, dva ili tri režnja (najčešći). Rotor se nalazi izravno na vratilu male brzine. Njegovo se okretanje prenosi putem prijenosnika na vratilo velike brzine. Osovina velike brzine spojena je s osovinom generatora. Zauzvrat, generator, transformator, zupčanici i pokretači nalaze se u noktima. U našim klimatskim uvjetima rotori prilagođeni sporoj rotaciji najbolje rade. Njihova karakteristična značajka je veći raspon režnjeva.
Vjetroturbina - najvažniji element koji određuje učinkovitost i snagu cijele vjetroelektrane. Vrijedno je zapamtiti da je vjetroturbina odgovorna za dobivanje električne energije od naleta vjetra.
Generator - mijenja kinetičku energiju rotacije rotora u električnu. Treba ga dobro uskladiti sa specifikacijom turbine jer optimalna interakcija ova dva elementa osigurava veću učinkovitost vjetroturbine. Generator bi trebao proizvoditi nazivni napon tijekom optimalne radne brzine vjetroturbine. Standardni generator može imati oblik generatora ili alternatora.
Vrijedno je zapamtiti da male vjetroturbine s vodoravnom osi rotacije rotora ne stvaraju buku niti štetne elektromagnetske valove. Mogu se sigurno nalaziti tik uz našu kuću, pa čak i na krovu.
Kolika bi trebala biti snaga kućne vjetroturbine?
Mogli bismo pretpostaviti da bi domaće vjetroelektrane trebale biti što je moguće moćnije. Međutim, moramo se sjetiti da što je veća potencijalna snaga, to će biti i cijene cijelog projekta. Ulaganje u profesionalnu veliku vjetroelektranu snage 20 Kw. moglo uključivati troškove od nekoliko stotina tisuća zlota. Zato većina ulagača odabire instalacije niskih performansi. Među njima razlikujemo:
Male vjetroelektrane snage 500 W - najjeftinija su ponuda na tržištu, prilično su male, tihe i pokretne. Nažalost, takva energetska instalacija prikladna je samo za napajanje crpki za jezerce, automatskih vrata ili radio prijamnika.
Kućne vjetroelektrane snage 1000 W - turbina ove snage može podržati zagrijavanje vode ili napajati osvjetljenje naše kuće (pomoću rasvjete koja štedi energiju). Također ga možemo koristiti za napajanje osnovnih kućanskih aparata.
Vjetrogeneratori snage 2 Kw - već su sposobni opskrbiti osnovne kućanske aparate, osvijetliti stan i zagrijati vodu. Najprikladniji su za ljetnikovce i dobro izolirane male obiteljske kuće.
Vjetroelektrane za kućanstvo snage 3 Kw. - svi mali kućanski aparati, rasvjeta i grijanje vode mogu se priključiti na instalaciju. Turbina će biti dobro rješenje za pasivne i energetski učinkovite kuće.
Elektrane za kućanstvo snage 5 Kw. - sasvim je dovoljno za potrebe obiteljske kuće u kojoj živi višečlana obitelj. Energija može napajati kućanske aparate, zagrijavati vodu i podržavati instalacije centralnog grijanja. Višak električne energije može se ispustiti u javnu mrežu.
Vjetroturbine snage 10 Kw. - najmanje se koristi u kućanstvima zbog visoke cijene instalacije. Uspješno će zadovoljiti sve potrebe korisnika obiteljske kuće, a višak energije može se isporučiti u javnu mrežu i prodati.
Možemo li računati na subvencije za kućne vjetroelektrane?
Nažalost, poljski zakon još ne predviđa povlaštene subvencije za kućne vjetroagregate. Financijska potpora već postoji, ali zasad je mogu koristiti samo tvrtke. Privatnik mora sve troškove ulaganja pokriti iz svog džepa.
Međutim, vrijedi spomenuti da se sufinanciranje može dobiti za drugu vrstu obnovljivog izvora energije - solarne kolektore. Više o mogućnosti dobivanja subvencija možete pročitati u ovom članku.
Pravni aspekti izgradnje vjetroelektrane
Ne trebaju nam nikakve dozvole za izgradnju male, kućne vjetroelektrane. Imajte na umu, međutim, da su turbine postavljene izravno na noseću konstrukciju. Izgradnja nekih nosivih konstrukcija izravno povezanih s tlom zahtijeva obavijest o namjeri izgradnje. Dokumentacija se dostavlja gradskom ili komunalnom uredu. Alternativa je postavljanje instalacije izravno na kuću ili na toranj s vezicama. Kuća ima sve dozvole i turbina se tretira kao normalan uređaj. S druge strane, tornjevi s tornjevima od žičanog užeta nisu trajno pričvršćeni za tlo i ne morate dovršiti nikakve formalnosti da biste ih podigli.
Isti princip vrijedi i za proizvodnju električne energije. Prilikom proizvodnje energije za vlastitu uporabu ne moramo ispunjavati nikakve formalne ili zakonske uvjete. Maksimalna snaga naše turbine može biti 20kW.
Promotivne cijene solarnih panela i dizalica topline
Optimalno mjesto vjetroelektrana
Suprotno izgledu, snaga elektrane ne ovisi samo o parametrima turbine. Zemljopisni položaj također će biti vrlo važan. Najpovoljnije mjesto vjetroelektrana je obalni pojas od Świnoujście do Gdanjskog zaljeva i regije Suwałki. Na tim mjestima postoje redoviti i najintenzivniji udari vjetra koji osiguravaju visoku učinkovitost vjetroelektrana. Najnepovoljniji uvjeti su u regijama Malopoljskog vojvodstva, gdje ima mnogo dana bez vjetra.
Trebamo se sjetiti da učinkovitost turbina također ovisi o obliku obližnjeg terena. Što će manje prepreka naša elektrana imati bolje uvjete za rad. Sve "prepreke" mogu stvoriti vrtloženje vjetra, što nije povoljan fenomen. Zato je toliko važno da se naše domaće vjetroelektrane pravilno nalaze na imanju.
Sve kućne vjetroturbine trebaju biti iznad površine krova. Obično ih montiramo izravno na krov ili na jarbol od najmanje 12 metara. Jedina iznimka su male vjetroelektrane koje se nalaze na brdu udaljenom od kuće. Prostor ne smije biti zaklonjen drvećem ili drugim zgradama. Upamtite da većina vjetrova u Poljskoj dolazi sa zapada, stoga obratite posebnu pozornost na ovaj smjer. Svakako, male vjetroelektrane smještene na zapadnoj strani zgrade bit će mnogo učinkovitije od turbina smještenih na istočnoj strani. Prilikom određivanja optimalnog mjesta naše kućne elektrane uzmimo u obzir i zgrade i prirodne prepreke izvan našeg posjeda. Ako se 200 metara od zapadne strane posjeda nalazi visoka šuma ili stambeni blok, ulaganje u kućne vjetroelektrane neće imati nikakvo ekonomsko opravdanje.
Troškovi izgradnje domaće vjetroelektrane
Već smo naučili pravne i tehničke aspekte izgradnje vjetroagregata pa ćemo sada odrediti cijene cijelog projekta. U našoj ekonomskoj simulaciji uzet ćemo u obzir troškove izrade instalacije od 5 Kw. Naša elektrana će raditi u Off grid modu, tj. U takozvanom zatvorenom sustavu. Višak električne energije prenijet će se na baterije (kupit ćemo pet visokokvalitetnih modela iz cjenovnog razreda srednjeg ranga). Cijene pojedinih elemenata su sljedeće:
- Baterije snage 24V - 6 500 PLN
- Generator - 32.000 PLN
- Cijevni jarbol (za postavljanje na krov) - 1.000 PLN
- Pretvarači (3 kom) - 2000 PLN
- Materijali za montažu - 500 PLN
Gore navedene cijene bruto su vrijednosti. Prema našim izračunima, prosječni trošak cijele instalacije iznosio je 42.000 PLN.
Isplati li se?
Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo izračunati godišnju proizvodnju električne energije. Procjenjuje se da su domaće vjetroelektrane sposobne proizvesti 10 do 20% nominalne snage turbine godišnje u odnosu na broj sati godišnje. Izračun prema takvoj formuli izgledat će ovako:
- Minimalna pretpostavka - 5 Kw. x 24h x 365 dana x 10% = 4.380 kW
- Maksimalna pretpostavka - 5 Kw. x 24h x 365 dana x 20% = 8.760 kW
Tako domaće vjetroelektrane snage 5 Kw. mogu proizvesti 4.380 do 8.760 Kw godišnje. Prosječna cijena jedne četvrtine je trošak od 0,65 groša. Stoga ćemo tijekom godine moći uštedjeti u prosjeku 4.270 PLN.
Možemo pretpostaviti da će se ulaganje isplatiti nakon otprilike 10 godina. Međutim, gornji izračuni samo su teoretska razmatranja. U praksi se ispostavlja da bi isplativost ulaganja mogla biti prilično upitna. Sve ovisi o regiji u kojoj živimo, o cijenama dobavljača energije, snazi turbine i lokaciji naše kućne elektrane. Nedostatak subvencija za vjetroturbine znači da bi ulaganje trebalo pažljivo planirati i troškove dobro izračunati.
Doduše, entuzijasti naglašavaju da su domaće vjetroelektrane vrlo isplative, a njihov vijek trajanja može biti i nekoliko desetaka godina. Međutim, u praksi moramo uzeti u obzir i određeni rizik (na primjer, pojava dužih razdoblja bez vjetra). Cijelu instalaciju ne treba promatrati kao jedini izvor električne energije, već kao sustav za povišenje tlaka. Bilo bi bolje ulagati u manje turbine (npr. 3kW), koje će apsorbirati mnogo niže troškove ulaganja i smanjiti našu ovisnost o lokalnom dobavljaču električne energije.
Približna cijena za izgradnju mini vjetroelektrane snage 3 kW iznosi 22.000 PLN (što je gotovo 2 puta manje nego u slučaju turbina snage 5 kW). Neki ljubitelji obnovljivih izvora energije pozivaju na ulaganje u mnogo veće elektrane u mrežnom sustavu. Oni ukazuju na to da se viškovi električne energije mogu prodati te se stoga mogu ostvariti dodatne uštede. Međutim, trebamo se sjetiti da će otvoreni sustav biti mnogo veći trošak, a za prodaju energije trebat će nam posebna licenca. Trenutno će takvo rješenje biti isplativo samo za veće tvrtke koje mogu računati na povoljne subvencije od države.
