Turbiny wiatrowe typu X i Archimedes w Polsce

Tło klienta:

Tym razem chcielibyśmy przedstawić przykład zastosowania małych turbin wiatrowych w Polsce. Klient z północnej Polski skontaktował się z nami na początku 2025 roku. Powiedział, że mieszka w małym miasteczku koło Gdańska. Natychmiast sprawdziliśmy lokalizację oraz warunki klimatyczne w tym regionie: obszar charakteryzuje się umiarkowanym klimatem morskim, wpływającym na niego Morze Bałtyckie, oraz doskonałymi warunkami wiatrowymi. Średnia roczna prędkość wiatru wynosi około 6 m/s.

Warunki te sprzyjają wytwarzaniu energii wiatrowej. Klient prowadzi gospodarstwo średniej wielkości i musi często pobierać wodę do nawadniania oraz karmienia zwierząt, a także posiada niewielkie urządzenia przetwórcze. W związku z tym jego zużycie energii elektrycznej jest stosunkowo wysokie – średnie miesięczne zużycie wynosi 2000 kWh. Zimą dodatkowe zapotrzebowanie na energię powodują urządzenia grzewcze elektryczne.

Jednak podczas omawiania środowiska instalacyjnego klienta dowiedzieliśmy się, że jego gospodarstwo ma ograniczoną dostępną przestrzeń otwartą, a w pobliżu mieszka stała ludność. Oznacza to, że nasze rozwiązanie w postaci turbiny wiatrowej musi spełniać trzy kluczowe wymagania: niewielkie rozmiary, niski poziom hałasu oraz duża elastyczność w dostosowaniu się do różnych kierunków wiatru. Tylko w ten sposób urządzenie nie będzie zakłócać życia mieszkańców pobliskich domów oraz będzie zgodne z lokalnymi przepisami planistycznymi.

Analiza:

Prędkość wiatru u klienta wynosiła 6 m/s, dostępna przestrzeń była ograniczona, a w pobliżu znajdowała się zabudowa mieszkaniowa. Warunki te doprowadziły nas ostatecznie do wybrania turbin wiatrowych typu X oraz turbin wiatrowych Archimedesa jako alternatywnych rozwiązań. Ponadto polityka energetyki rozproszonej w Polsce dla użytkowników indywidualnych wyraźnie ogranicza montaż dużych turbin wiatrowych. Zgodnie z polskim prawem o odnawialnych źródłach energii oraz programem dotacyjnym „Mój Wiatrak”, mikroturbiny wiatrowe o mocy od 1 kW do 20 kW są objęte zwolnieniem od wymogu uzyskania pozwolenia na budowę lub uproszczonym trybem jego uzyskiwania oraz mogą otrzymać dotacje na zakup sprzętu w wysokości do 50%. Dlatego też ustaliliśmy jednolicie moc znamionową każdej turbiny wiatrowej na poziomie 5 kW. Dzięki temu nie tylko spełniamy zapotrzebowanie klientów na energię elektryczną, ale także przestrzegamy obowiązujących przepisów oraz warunków przyznawania dotacji.

Rozwiązanie:

Klient wybrał turbinę wiatrową Archimedes o mocy 5 kW oraz turbinę wiatrową typu X o mocy 5 kW wraz z falownikiem do sieci elektrycznej i jednostką sterującą do energii wiatrowej. Funkcją falownika jest dostarczanie energii do odbiorników w przypadku wystąpienia zapotrzebowania na energię elektryczną, a w razie niedoboru pobieranie energii ze sieci. Ostatecznie klient zamówił dwie turbiny wiatrowe wraz z ich falownikami sterującymi, aby sprawdzić, ile energii elektrycznej uda się zaoszczędzić miesięcznie.

Ostatecznie zmontowano 2 zestawy pionowych turbin wiatrowych, tworzących mini elektrownię wiatrową zasilającą wewnętrzną sieć elektryczną klienta. Klient zamierza najpierw zainstalować i przetestować te dwa egzemplarze, a następnie podjąć decyzję o ewentualnym dodaniu kolejnych turbin wiatrowych do zasilania.

Podsumowanie:

Od zamówienia złożonego w styczniu 2025 r. jednostki zostaną dostarczone klientom w marcu 2025 r. i zainstalowane w kwietniu. Każda turbina wiatrowa o mocy 5 kW może generować dla klientów około 40 kWh energii elektrycznej codziennie. Ostatecznie klient zakupił trzy dodatkowe jednostki, co pozwoliło mu praktycznie wyeliminować potrzebę pobierania dodatkowej energii z sieci. Obliczenia wskazują, że przy uwzględnieniu dotacji udzielanych przez polski rząd okres zwrotu inwestycji wynosi sześć miesięcy. Cała energia elektryczna wygenerowana po upływie tego okresu stanowi zysk z tej inwestycji.

Ten przypadek wyraźnie pokazuje, że dla europejskich miejscowości wiejskich o umiarkowanych prędkościach wiatru, ograniczonej powierzchni dostępnej do zabudowy oraz pobliskich mieszkań rozwiązanie oparte na wielu małych, cichych turbinach o mocy 5 kW (łączących w sobie cechy konstrukcji typu Archimedesa i typu X), z osobnymi falownikami przyłączonymi do sieci, jest technicznie wykonalne, ekonomicznie atrakcyjne oraz w pełni zgodne z lokalnymi przepisami. Stanowi ono doskonały przykład odniesienia dla podobnych zastosowań w tym regionie.

Jeśli w Twoim regionie występują dobre prędkości wiatru, ale płacisz wysokie rachunki za energię elektryczną, skontaktuj się ze mną – zaproponuję rozwiązania bezpłatnie. Jeśli chcesz dowiedzieć się o polityce dotacyjnej dotyczącej systemów generacji energii z nowych źródeł w swoim kraju, możesz również się ze mną skontaktować. Pomogę Ci znaleźć odpowiednie osoby do zweryfikowania tych informacji.