Elektrownie wiatrowe - działanie, lokalizacja, opłacalność, opinie

Paliwa kopalne są wydajne, lecz korzystanie z nich szkodzi środowisku. Dlatego trzeba inwestować w alternatywę, jaką są odnawialne źródła energii. I to się dzieje, bowiem od kilku lat widać wzrost zainteresowania tym tematem. Co ważne, nie chodzi tu tylko o energię słoneczną. Na całym świecie powstają nowoczesne elektrownie wiatrowe. Jak właściwie działają, czy są opłacalne? Na jakich terenach stawia się wiatraki? Na te i kilka innych pytań odpowiadamy poniżej.

Nowoczesne, ekologiczne prądnice

Elektrownia wiatrowa to cały system wytwarzający energię elektryczną. Uznawaną za czystą z ekologicznego punktu widzenia. Dlatego, że nie trzeba sięgać po żadne paliwo by ją wyprodukować. Co za tym idzie nie dochodzi do emisji pyłów i innych związków szkodliwych dla środowiska. W zasadzie tylko proces budowy elektrowni może mieć negatywny wpływ na środowisko. Samo korzystanie z wiatru i przetwarzanie go na prąd jest bezpieczne. Tak jak używanie paneli solarnych lub fotowoltaicznych. Nie każdy jednak wie jak właściwie działają nowoczesne, wiatrowe prądnice. Wbrew pozorom procedura jest dość prosta.

By móc wykorzystać wiatr do produkcji prądu potrzebne są turbiny wiatrowe. Wyposażenie w łopaty sprawia, że określa się je jako wiatraki. To łopaty są poruszane przez wiatr i wprawiane w ruch obrotowy. W ten sposób energia kinetyczna wiatru jest zmieniana w energię mechaniczną. Ona z kolei za sprawą wału i przekładni trafia do generatora. Tam jest przekształcana w energię elektryczną. Trzeba tu dodać, że im większy generator tym więcej prądu produkuje. Każda elektrownia jest połączona z siecią energetyczną lub akumulatorem. I to w te miejsca kierowana jest elektryczność. W ten sposób ogólnie opisaliśmy cały schemat działania.

Wiadomo już, że wiatrak czy też cała grupa zwana farmą wiatrową nie generuje zanieczyszczeń. Jakie jeszcze zalety oferuje? Przede wszystkim korzysta z w pełni odnawialnego i powszechnie dostępnego źródła energii. Elektrownie wiatrowe można wznosić na trudnym terenie, tama gdzie klasyczne wersje nie mogą powstać. Są też wydajne, choć to zależy od rodzaju. Oczywiście występują także pewne wady. Turbiny nie mogą funkcjonować w terenie zabudowanym. Wytwarzają hałas, który byłyby uciążliwy dla osób mieszkających w sąsiedztwie. Szczegółowe informacje o wadach i zaletach farm wiatrowych znajdują się na naszej stronie.

Rodzaje elektrowni wiatrowych

Ile prądu produkuje wiatrak? By odpowiedzieć na to pytanie trzeba wziąć pod uwagę kilka kwestii. Przede wszystkim ważny jest rodzaj turbiny, jej moc i efektywność. Do tego zagadnienia powrócimy nieco później. Wracając do tematu, ogromne znaczenie mają także warunki wietrzne panujące na terenie jej pracy. Do poruszenia wirnika potrzeby jest wiatr o prędkości około 7 km/h. Nie może natomiast przekraczać 100 km/h, bo wiatrak się wyłączy. Tylko przy prędkościach utrzymujących się w tym przedziale elektrownia wytwarza prąd. Reasumując, w skali roku turbina o mocy 2 megawatów produkuje 4 gigawaty energii.

Poznaliśmy już działanie wiatraka i przykładową ilość wytwarzanej energii. Teraz wrócimy do wspomnianej już kwestii rodzajów turbin. Jest ich kilka a podziału dokonuje się ze względu na dwa kryteria. Pierwszym jest położenie osi obrotu wirnika. Do dyspozycji są dwie wersje urządzeń. Podstawową jest turbina o poziomej osi obrotu. Zazwyczaj ma wirnik składający się z trzech łopat zamontowany na wieży o wysokości 160 metrów. Druga odmiana to wiatrak o pionowej osi obrotu. Jego wirnik jest zamontowany prostopadle do powierzchni ziemi. Kierunek wiatru nie ma wpływu na jego działanie.

Drugim z kryteriów podziału jest moc znamionowa, jaką oferują elektrownie wiatrowe. Idąc tym tropem można natrafić na wersje mikro, małe i duże. Każdej z nich warto poświęcić kilka słów. Mikro elektrownie generują moc sięgającą 100 W. Dzięki nim zasili się niewielkie akumulatory, lampy czy pojedyncze pomieszczenia. Kolejny typ, czyli małe elektrownie generując moc od 100 W do  50 kW. Ogólnie rzecz biorąc można nimi zasilić dom jednorodzinny. Tymczasem duże elektrownie wytwarzają moc przekraczającą 100 kW. Produkują prąd trafiający do sieci energetycznej. Informacje podane w powyższych akapitach rozwijamy na naszej stronie.

Przydomowa elektrownia wiatrowa

Zanim przejdziemy do przydomowych elektrowni pochylimy się nad tematem lokalizacji. Szukając informacji o energii wiatrowej można natknąć się na pewną opinię. Mówiącą, że Polska nie jest najlepszym miejscem do używania turbin. Z uwagi na niekorzystne warunki naturalne. Innymi słowy zbyt słabe wiatry. W rzeczywistości ponad połowę naszego terytorium uznaje się za korzystne. A wybrzeże Bałtyku i Suwalszczyzna to regiony wręcz idealne. Zatem lokalizacja nie jest największym problemem. Przeszkodą do budowy elektrowni są inne ograniczenia. Na przykład dotyczące sąsiedztwa farm z budynkami mieszkalnymi.

Inwestując w przydomową elektrownię wiatrową można zapewnić sobie spokój energetyczny. Jednakże tę decyzję trzeba dobrze przemyśleć. Dostępne są turbiny w atrakcyjnej cenie, lecz stworzą system wytwarzający niewiele energii. Tymczasem wiatraki o większej mocy są zdecydowanie droższe. Ponadto pod uwagę należy wziąć ukształtowanie terenu, ilość przeszkód w okolicy czy częstotliwość wiatrów. Na całościowy koszt inwestycji wpływa także rodzaj instalacji. Można, bowiem wybrać wersję Off grid lub On grid. Pierwsza to układ zamknięty magazynujący nadwyżki prądu w akumulatorach. Drugi pozwala sprzedawać je do elektrowni.

Elektrownia wiatrowa Off grid będzie tańsza od On grid, choć mają podobne działanie. Niezależnie od tego gdzie trafia nadprogramowa energia, trzeba zwracać uwagę na moc elektrowni. Prosta turbina o mocy 500 W nada się jedynie do zasilania oczek wodnych czy bram wjazdowych. Do wspomagania oświetlenia domu i ogrzewania wody dobry będzie wiatrak o mocy 1000 W. Spokój energetyczny całego domu jednorodzinnego zapewni dopiero elektrownia oferująca moc 5 kW. Dostarczy prąd do urządzeń AGD i RTV, podgrzeje wodę użytkową itp. Tematykę przydomowych turbin wiatrowych rozwijamy w innych artykułach na naszej stronie.