Turbiny wiatrowe jako nowe rozwiązanie z branży OZE

Spis treści pokaż

Przepisy prawne, względy ekologiczne i ekonomiczne skłaniają do korzystania z rozwiązań z branży OZE. Choć fotowoltaika już dobrze się przyjęła w Polsce, to przydomowe wiatraki należą jeszcze do rzadkości. Wynika to z bardziej skomplikowanego i droższego procesu instalacji, aktualnego braku dofinansowania i niskiej efektywności turbin wiatrowych na wielu obszarach kraju. W obliczu rosnących cen prądu i planowanych w najbliższej przyszłości dotacji unijnych na przydomowe elektrownie warto jednak rozważyć sięgnięcie po kolejne źródło energii, jakim jest wiatr.

Gdzie sprawdzą się turbiny wiatrowe?

Czynnikiem, którym powinniśmy się kierować przy decyzji o postawieniu przydomowej elektrowni, jest średnia prędkość wiatru w danej lokalizacji. Turbina wiatrowa będzie najbardziej wydajna na obszarach, gdzie jego średnia roczna prędkość wynosi 5 m/s. Takie parametry są najczęściej osiągalne w północnej części Polski: na Pomorzu i na pojezierzu Warmińsko-Mazurskim. Na terenach, gdzie wartość ta jest znacznie niższa, instalacja turbiny wiatrowej może okazać się zupełnie nieopłacalna.

Większość wiatrów w Polsce wieje od zachodu, więc najlepiej ustawić turbinę w kierunku zachodnim. Odpowiednimi obszarami na instalację elektrowni są tereny równinne, rolnicze, wzgórza. Turbina musi wznosić się powyżej dachu, aby nie został zablokowany swobodny przepływ wiatru. Montażu elektrowni wiatrowej nie zaleca się w bardzo wysokiej, jak również gęstej zabudowie, a także w sąsiedztwie lasu od strony zachodniej.

Jak wybrać moc turbiny wiatrowej?

Dobór mocy turbiny uzależniony jest od wielkości gospodarstwa domowego oraz tego, do czego chcemy wykorzystywać energię pozyskiwaną z wiatru. Należy odpowiedzieć sobie na pytanie, w jakim stopniu przydomowa turbina wiatrowa ma zastąpić dostawy prądu z sieci energetycznej. Podstawowe potrzeby domowników można zaspokoić przy turbinie o mocy 2 kW. Turbina wiatrowa o mocy 5 kW powinna wystarczyć do pełnego zasilania przeciętnego domu jednorodzinnego. Taka moc nie tylko zasili sprzęty gospodarstwa domowego i oświetlenie, ale i powinna wystarczyć do podgrzewania wody użytkowej oraz wspomagania ogrzewania. Z kolei turbina o mocy 10 kW pokryje już w całości potrzeby energetyczne niewielkiego gospodarstwa rolnego. Nadwyżki wyprodukowanej energii można magazynować w akumulatorach lub zasobnikach na wodę, aby wykorzystać w dni bezwietrzne.

Przepisy dotyczące przydomowych elektrowni wiatrowych

Na dachu budynku można legalnie zainstalować turbinę wiatrową bez pozwolenia na budowę czy zgłoszenia budowy. Jej wysokość nie może jednak sięgać 3 m ponad dach. Turbina wiatrowa montowana do konstrukcji budynku, która jest o ponad 3 metry wyższa niż dach, wymaga zgłoszenia we właściwym urzędzie. Turbina wiatrowa stojąca na gruncie traktowana jest natomiast jako obiekt budowlany, dlatego wymaga pozwolenia na budowę. Wysokość przydomowych elektrowni wiatrowych nie może przekraczać 30 m. Inwestor instalujący turbinę musi ponadto zachować odpowiedni dystans od budynków mieszkalnych. Dopuszczalną odległość wiatraków od zabudowy określa miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego.

Turbiny wiatrowe – pionowe i poziome

Wyróżnić można dwa rodzaje turbin wiatrowych: turbiny z pionową osią obrotu (HAWT) oraz turbiny z poziomą osią obrotu (VAWT). Turbiny pionowe rozpoczynają działanie przy bardzo niskiej prędkości wiatru (od 2m/s) i charakteryzują się stabilną pracą, bez drgań, przy silnym i zmiennym wietrze. Mogą być instalowane na dachach budynków, dzięki czemu ich montaż nie wymaga posiadania dużej przestrzeni wokół domu. Wyglądem są zbliżone do montowanych na budynkach anten. Ich niekwestionowaną zaletą jest fakt, że są znacznie cichsze od turbin poziomych. Praktycznie nie generują hałasu, dzięki czemu sprawdzą się na terenach w dużym stopniu zamieszkałych, miejskich. Mimo tych zalet, turbiny z pionową osią obrotu spotykamy sporadycznie.

Turbiny wiatrowe o poziomej do powierzchni podłoża osi obrotu są znacznie bardziej popularne. Stanowią aż 95% turbin wytwarzających obecnie energię. Wyglądem przypominają tradycyjny wiatrak, dlatego wydają się estetycznie atrakcyjniejsze. Dzięki swojej konstrukcji są bardziej wydajne niż turbiny pionowe. Ich rozmiary oraz generowanie sporego hałasu sprawiają, że tego typu turbiny nie mogą być instalowane w każdej lokalizacji. Są one również dużym zagrożeniem dla ptaków.

Turbina wiatrowa a świadectwo energetyczne

Ocena efektywności energetycznej uzyskana w świadectwie energetycznym może wpłynąć na decyzję o stworzeniu przydomowej elektrowni wiatrowej. Poznanie realnego zapotrzebowania energetycznego budynku jest pomocne w doborze mocy turbiny. Przed instalacją turbiny należy jednak poczynić inne kroki w kierunku poprawy wyniku świadectwa energetycznego jak termoizolacja ścian, wymiana stolarki okiennej, wymiana systemu ogrzewania. Dzięki nim dostatecznym rozwiązaniem może okazać się turbina o mniejszej mocy, której montaż i eksploatacja będą wiązały się z niższymi kosztami.