Przydomowa elektrownia wiatrowa: jak dobrać moc i gdzie postawić wiatrak?

MG Projekt Pracownia Architektoniczna / Aktualizacja 15 czerwca 2021

Własna elektrownia najczęściej kojarzy się z panelami fotowoltaicznymi. Prąd można jednak wytwarzać także na inne sposoby. Jednym z nich jest przydomowa elektrownia wiatrowa.

Przydomowa elektrownia wiatrowa
Przydomowa elektrownia wiatrowa

Chociaż nadal takie inwestycje spotykane są rzadko, wzbudzają coraz większe zainteresowanie w związku z rosnącymi cenami prądu. Jak dokładnie działa elektrownia wiatrowa? Jakie są jej zalety i wady? Ile kosztuje? Wysoki koszt energii elektrycznej powoduje, że wielu Polaków decyduje się na alternatywny sposób jej pozyskiwania. Poprzez wykorzystanie źródeł energii odnawialnej możemy nie tylko zadbać o swój portfel, ale również o środowisko naturalne. To przyszłościowa inwestycja – im wcześniej zostanie zrealizowana, tym szybciej przyniesie zyski. Prąd możemy pozyskiwać z różnych naturalnych źródeł. Najczęściej jest to słońce – na nim bazują panele fotowoltaiczne. Jednak prąd mogą generować również przydomowe elektrownie wiatrowe.

Czym jest przydomowa elektrownia wiatrowa?

Czym jest przydomowa elektrownia wiatrowa?
Czym jest przydomowa elektrownia wiatrowa?

Elektrownie wiatrowe najczęściej kojarzone są z wysokimi wiatrakami na farmach wiatrowych. Jednak takie elektrownie mogą również działać w znacznie mniejszej skali – jako konstrukcje przydomowe. Wówczas wytwarzają prąd dla pojedynczego gospodarstwa domowego. Przydomowa elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń, które wytwarzają energię elektryczną i mogą ją magazynować. Jest ona sposobem na pozyskanie dodatkowej energii elektrycznej do zasilania domowych sprzętów. Za jej pomocą możemy produkować prąd, by zasilić telewizor, lodówkę, komputer, bramę wjazdową, ale również elektryczny system grzewczy budynku, bojler do podgrzewania CWU – ciepłej wody użytkowej. Takie elektrownie charakteryzują się niską mocą, która pokrywa zapotrzebowanie gospodarstwa domowego – najczęściej ma około 3 – 5 kW, ale spotykane są także konstrukcje generujące 10-50 kW, które pozwalają na odsprzedaż nadwyżki energii do sieci energetycznej dla dodatkowych zysków. Aby zacząć produkować prąd z wiatru na własny użytek, konieczne jest zamontowanie elektrowni wiatrowej stworzonej z myślą o użytku przez klienta indywidualnego. Aktualnie również w Polsce działają firmy zajmujące się projektowaniem, sprzedażą i montażem takiego sprzętu. Montaż przydomowej elektrowni wiatrowej może być przyszłościową inwestycją, która w obecnych czasach, gdy ceny prądu stale rosną, pozwala na częściowe uniezależnienie się od zakładów energetycznych. Dodatkowo niesie ona ze sobą także szereg innych korzyści, jednak przy podejmowaniu decyzji o montażu należy też uwzględnić jej wady.

Energia elektryczna z wiatru

Energia elektryczna z wiatru
Energia elektryczna z wiatru

Energia wiatru to energia kinetyczna mas powietrza, które przemieszczają się z miejsca na miejsce. Energię kinetyczną za pomocą turbin wiatrowych można przekształcić w energię elektryczną, która następnie używana jest do zasilania sprzętów wymagających tego typu energii. Schemat pracy turbiny wiatrowej:

  1. Śmigła wirnika w turbinie wiatrowej poruszają się na skutek ruchu powietrza.
  2. Następnie ruch ten przekazywany jest przez wał oraz przekładnię do generatora.
  3. Generator, którego praca przypomina alternator albo prądnicę, wytwarza prąd.
  4. Prąd wytworzony z ruchu obrotowego wirnika przekazywany jest do sprzętów wymagających zasilania.

Własna elektrownia wiatrowa także wykorzystuje energię wiatru, który w wielu rejonach Polski wieje intensywnie – to właśnie tam ustawienie takiej elektrowni jest najbardziej opłacalne. Ze względu na swoją odnawialność w krótkim czasie energia wiatru zaliczana jest do OZE, czyli odnawialną energię kinetyczną. Również uznawana jest za energię ekologiczną, przyjazną dla środowiska naturalnego. To powoduje, że jest ona wybierana coraz częściej jako alternatywa dla energii konwencjonalnej – pozyskiwanej z paliw kopalnych.

Elektrownia wiatrowa na użytek własny

Elektrownia wiatrowa na użytek własny – elementy
Elektrownia wiatrowa na użytek własny – elementy

Produkcja energii z wiatru na własny użytek wymaga zamontowania systemu zbudowanego ze współpracujących ze sobą elementów. Na elektrownię wiatrową przydomową składają się:

  • Turbina wiatrowa.
  • Okablowanie.
  • Licznik.
  • Opcjonalnie akumulatory.

Przydomowe elektrownie wiatrowe mają prostą konstrukcję, której sercem jest prądnica (silnik wiatrowy, generator wiatrowy). To nazwa urządzenia, które potrafi zmienić energię kinetyczną wiatru i wytworzyć prąd z ruchu obrotowego wirnika.

Turbina wiatrowa

  • Wirnik – zbudowany najczęściej z dwóch albo z trzech płatów (łopatek), które osadzone są na piaście, wykorzystuje wał wolnoobrotowy oraz szybkoobrotowy połączone z generatorem. W warunkach klimatycznych Polski stosowane są wirniki do powolnych obrotów, które mają większe rozmiary płatów.
  • Gondola – element, w którym znajdują się generator, transformator, a także przekładnie, znajduje się za wirnikiem.
  • Generator – jego zadaniem jest zamiana energii kinetycznej pozyskiwanej za pomocą wirnika, przekazywanej przez wał, aby produkować energię elektryczną. Wytwarza napięcie znamionowe. Ma formę alternatora, prądnicy. Najczęściej stosowane są generatory synchroniczne.
  • Serwomechanizm kierunkowania elektrowni – to element umieszczony pod gondolą, który łączy ją z podstawą – wieżą turbiny wiatrowej. Pozwala na odpowiednie ukierunkowanie jej „na wiatr”.
  • Wieża – umieszcza się na niej powyższe elementy.

Dodatkowo elektrownia obejmuje również inne części, między innymi okablowanie oraz licznik. Również system może być uzupełniony o akumulatory, których celem jest zmagazynowanie energii elektrycznej, aby mogła być ona wykorzystana później, na przykład wtedy, gdy sieć energetyczna ma przerwy w zasilaniu.

Rodzaje generatorów prądu

Rodzaje generatorów prądu
Rodzaje generatorów prądu

Przydomowe elektrownie wiatrowe możemy podzielić na różne kategorie w zależności od ich konstrukcji. Dotyczy ona głównie osi ruchu obrotowego wirnika.

Wyróżnia się:

  • Turbiny wiatrowe poziome – konstrukcja HAWT (ang. Horizontal Axis Wind Turbines).
  • Turbiny wiatrowe pionowe – konstrukcja VAWT (ang. Vertical Axis Wind Turbines).

W przydomowych elektrowniach najczęściej stosowane są turbiny wiatrowe poziome. Są stosowane w 95% przypadków w Polsce. Są efektywne – mają wyższą sprawność niż turbiny wiatrowe pionowe. Ich głównym minusem jest generowanie hałasu podczas pracy, ale jest on zależny od wielkości turbiny zainstalowanej w domu. Mniejsze turbiny przeznaczone do używania przy domach nie powodują znacznej głośności w porównaniu do tych używanych na dużych farmach wiatrowych. Turbiny pionowe mają jednak także swoje zalety, które powodują, że wybierane są one do produkcji energii elektrycznej z wiatru. Warto wskazać głównie na brak konieczności ustawiania turbiny „na wiatr”, a także na cichą pracę nawet wtedy, gdy wiatry są bardzo porywiste. Mogą one również pracować bezpiecznie także przy silnym wietrze – turbiny poziome są w wyższym stopniu narażone na uszkodzenie. W większości przypadków przydomowa elektrownia wiatrowa wykorzystuje turbiny o konstrukcji poziomej. Przy podejmowaniu decyzji należy jednak wziąć pod uwagę szereg ważnych czynników, w tym prędkość wiatru wiejącą na danym obszarze. Najlepiej, aby właściwą turbinę dobrał ekspert w tej dziedzinie.

Podział elektrowni wiatrowych odbywa się również na podstawie innych kryteriów, na przykład:

  • Liczba płatów wirnika – spotykane są elektrownie jednopłatowe, dwupłatowe, trzypłatowe, czteropłatowe, a także wielopłatowe. Najczęściej wykorzystywane są te o dwóch i trzech płatach.
  • Szybkobieżność – elektrownie szybkobieżne, średniobieżne oraz wolnobieżne. W polskich warunkach stosowane są głównie elektrownie wolnobieżne.
  • Położenie wirnika w stosunku do kierunku wiatru oraz do masztu turbiny – dowietrzne albo odwietrzne – podział stosowany w przypadku elektrowni HAWT.
  • Wykorzystanie produkowanej energii – siłownie mechaniczne oraz energetyczne.

Parametry elektrowni

Parametry domowych elektrowni wiatrowych
Parametry domowych elektrowni wiatrowych

Elektrownia wiatrowa do domu wyróżnia się różnymi parametrami technicznymi, które należy uwzględnić przy jej doborze. Wpływają one na jej wygląd, a także na sposób i efektywność pracy.

Główne parametry elektrowni wiatrowej:

  • Moc przydomowej elektrowni wiatrowej.
  • Rodzaj konstrukcji przydomowej elektrowni wiatrowej.
  • Wysokość przydomowej elektrowni wiatrowej.
  • Podłączenie przydomowej elektrowni wiatrowej do sieci energetycznej.
  • Rekomendowana prędkość wiatru dla przydomowej elektrowni wiatrowej.

Moc

Bardzo ważnym parametrem technicznym przy wyborze elektrowni wiatrowej jest jej moc. To ona decyduje o ilości produkowanego prądu potrzebnego na pokrycie konkretnego zapotrzebowania. W przypadku inwestorów indywidualnych wybierane są obiekty o mniejszej mocy, które umożliwiają pokrycie własnych potrzeb, a także odsprzedaż nadwyżki energii do sieci energetycznej – możemy dzięki temu zredukować rachunki za prąd. W większości przypadków przydomowa mała elektrownia wiatrowa do domu nie jest traktowana jako główne źródło prądu, które pozwala na całkowite uniezależnienie od dostawcy energii elektrycznej. Stanowi ona raczej system wspomagający. Związane jest to z ryzykiem braku wiatru, ponieważ podczas bezwietrznych dni nie będzie generować prądu. Elektrownie o najniższej mocy wytwarzają około 500 W. Mogą one jednak zasilać tylko pojedyncze urządzenia, na przykład bramę wjazdową na posesję. Najczęściej moc elektrowni wiatrowych montowanych przy domach jednorodzinnych to 3 kW – 5 kW. Taką wydajność mają niewielkie wiatraki o śmigłach średnicy około 3-4 metrów. Za jego pomocą można wytworzyć prąd do zasilania sprzętów elektrycznych używanych w domu, na przykład lamp, lodówki, pralki, telewizora, podtrzymywania ciepłej wody użytkowej. Do domów jednorodzinnych możemy zastosować także konstrukcje generujące moc 10-50 kW. W tym przypadku możliwe jest uzyskanie prądu do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, oświetlania domu, a nawet do elektrycznego ogrzewania budynku. W przypadku nadwyżek energii warto przeprowadzić odsprzedaż nadwyżki energii do sieci energetycznej. Największe elektrownie wiatrowe do domów mają moc do 100 kW. Taka elektrownia jest przeznaczona w domu do produkowania większych ilości energii, dlatego polecana jest w przypadku tych domów jednorodzinnych, które mają duże zapotrzebowanie na prąd. Montowanie jej w budynkach o mniejszym zapotrzebowaniu nie jest wskazane – są one zbyt drogie w stosunku do potrzeb, co przekłada się na mniejszą opłacalność inwestycji.

Rodzaj konstrukcji

Informacje o rodzajach konstrukcji stosowanych w przypadku przydomowych elektrowni wiatrowych zostały podane powyżej. Przydomowe elektrownie na wiatr najczęściej mają konstrukcję z turbinami poziomymi i wyposażone są w dwa albo trzy płaty wirnika. Istnieje także możliwość zastosowania innego rodzaju konstrukcji – najlepiej skonsultować się z firmą wykonującą takie instalacje.

Wysokość

Ustawa z dnia 20 maja 2016 r. o inwestycjach w zakresie elektrowni wiatrowych wskazuje na wysokość elektrowni wiatrowych w stosunku do ich lokalizacji. Jest ona wyznaczana na podstawie miejscowego planu zagospodarowania przestronnego. Przepisy wskazują, że minimalna odległość od najbliższego budynku mieszkalnego nie może być niższa niż dziesięciokrotność wysokości konstrukcji elektrowni – pomiar prowadzony jest od poziomu gruntu do najwyższego punktu, razem z elementami technicznymi. Takie przepisy dotyczą głównie większych farm wiatrowych, w przypadku których wysokość turbiny to nawet kilkaset metrów. W przypadku przydomowych elektrowni ich wysokość jest znacznie niższa, dlatego mieszczą się one we wskazanym w przepisach przedziale. Dla urządzeń przydomowych wysokość najczęściej sięga do 15-20 metrów nad poziomem gruntu, natomiast w przypadku masztów montowanych na dachach jest to kilka metrów.

Podłączenie do sieci

Przydomowa elektrownia wiatrowa może pracować w dwóch wariantach: on-grid oraz off-grid, co związane jest z jej podłączeniem do sieci energetycznej.

Przydomowa elektrownia wiatrowa on-grid

Instalacje on-grid to takie, które podłączane są do sieci energetycznej – możliwa jest odsprzedaż nadmiaru wygenerowanej energii do sieci. Następnie możemy odebrać ją wtedy, gdy będzie potrzebna. Takie rozwiązanie powoduje, że rachunki za prąd w domu powinny być jeszcze niższe. Zamontowanie instalacji on-grid wymaga podpisania umowy z zakładem energetycznym, dlatego konieczne są dodatkowe formalności. W instalacji umieszcza się również odpowiedni licznik dwukierunkowy, którego zadaniem jest zliczanie energii oddanej i pobranej. Na jego podstawie możliwe jest prowadzenie rozliczeń z zakładem energetycznym. Instalacje on-grid są wybierane najczęściej. Znajdują one zastosowanie w instalacjach fotowoltaicznych. Sprzedana energia jest wtedy odbierana według odpowiedniego przelicznika, gdy jest potrzebna. W rezultacie możliwe jest zredukowanie wysokości rachunków za prąd w domu.

Przydomowa elektrownia wiatrowa off-grid

Z kolei instalacja off-grid działa niezależnie i nie jest łączy domu z siecią energetyczną. W tym przypadku możliwe jest przeprowadzenie montażu znacznie szybciej – bez dodatkowych formalności. Instalacja tego typu jest wybierana do domów najczęściej wtedy, gdy użytkownik może na bieżąco wykorzystywać całość wyprodukowanego prądu, więc odsprzedawałby jej mniej. Także sprawdza się tam, gdzie nie ma dostępu do energii energetycznej, na przykład na działkach. Siłownie wiatrowe działające off-grid mogą być również wyposażone w specjalne akumulatory, które magazynują energię elektryczną. Na razie jednak takie rozwiązanie jest mało opłacalne ze względu na wysoki koszt akumulatorów.

Prędkość wiatru

Przy wyborze przydomowej elektrowni wiatrowej do domów należy również wziąć pod uwagę parametr określający rekomendowaną prędkość wiatru. Jest ona podawana w metrach na sekundę – m/s.

Parametr prędkości wiatru opisuje trzy wartości:

  • Startowa prędkość wiatru – prędkość, przy której zaczyna się obracać.
  • Prędkość wiatru dla mocy znamionowej – dotyczy ona prędkości wymaganej do uzyskania wskazanej przez producenta mocy znamionowej wiatraka.
  • Maksymalna prędkość wiatru – wskazuje, jaka jest wytrzymałość wiatraka na obciążenie wiatrem. Powyżej tej prędkości elektrownie wiatrowe mogą ulec uszkodzeniu.

Własna elektrownia wiatrowa – zalety i wady

Przed zdecydowaniem się na inwestycję we własną elektrownię wiatrową w domu należy wziąć pod uwagę szereg czynników. To spory wydatek, dlatego powinien być on dobrze przemyślany. Elektrownie przydomowe wykorzystujące turbiny wiatrowe mają zarówno określone zalety, jak i wady, dlatego inwestor powinien przeanalizować wszystkie z nich.

Przydomowa elektrownia wiatrowa – zalety

  • Darmowa energia z wiatru – przydomowa elektrownia wykorzystuje darmowe źródło energii, czyli wiatr. Dzięki temu, że wiatr jest jednym z odnawialnych źródeł energii, koszty użytkowania są niższe niż w przypadku źródeł energii wymagających zakupu.
  • Wszechstronne zastosowanie – energię wyprodukowaną przez elektrownię wiatrową zamontowaną przy domu możemy wykorzystać na wiele sposobów, na przykład do zasilania sprzętów domowych, oświetlenia, ogrzewania i podtrzymywania ciepła wody, do elektrycznej instalacji grzewczej. Za pomocą mikroinstalacji można nie tylko zasilać dom, ale również inne budynki.
  • Różne rodzaje elektrowni przydomowych – szeroka gama wariantów konstrukcyjnych pozwala na dopasowanie konstrukcji do indywidualnych potrzeb domowników, miejsca montażu, wymaganej mocy.
  • Możliwość sprzedaży nadwyżek energii do zakładu energetycznego on-grid – nadmiar energii jest wtedy odsprzedawany do zakładu, co pozwala na zredukowanie kosztów prądu.
  • Możliwość gromadzenia nadmiaru energii elektrycznej (instalacje wykorzystujące akumulatory). Jest to rozwiązanie sprawdzone w obiektach, które mają częste przerwy w dostawach prądu, wtedy, gdy ważne jest podtrzymywanie pracy ważnych sprzętów.
  • Cicha praca – przydomowe turbiny wiatrowe nie emitują znacznego hałasu, dlatego nie będą przeszkadzały domownikom i mieszkańcom sąsiednich domów.
  • Działalność proekologiczna – montaż OZE pozwala na zredukowanie obciążenia środowiska naturalnego. Elektrownie wiatrowe nie emitują dwutlenku węgla, smogu i innych zanieczyszczeń.
  • Dopłaty do przydomowych elektrowni wiatrowych – aby koszt inwestycji w przydomową elektrownię wiatrową był niższy, w Polsce możemy skorzystać z różnych dopłat, preferencyjnych pożyczek i kredytów. Dzięki temu montaż staje się bardziej opłacalny i szybciej się zwraca.

Przydomowa elektrownia wiatrowa – wady

  • Wysoki koszt inwestycji w Polsce – podobnie jak w innych inwestycjach wykorzystujących odnawialne źródła energii, także przydomowe elektrownie wiatrowe wymagają wyższych opłat na start, aby potem zacząć generować zyski. Dzięki zastosowaniu dofinansowań można zredukować koszty związane z inwestycją.
  • Zróżnicowany czas zwrotu inwestycji – inwestycja w przydomową elektrownię wiatrową może zwrócić się szybko, jednak nie można dokładnie określić, jaki będzie czas zwrotu z inwestycji, ponieważ jest on zależny od szeregu czynników.
  • Elektrownia przydomowa nie powinna być traktowana jako jako jedyne źródło energii dla domu – inwestor nie powinien zakładać, że elektrownia przydomowa będzie dla niego jedynym źródłem prądu. Należy traktować ją jako wsparcie dla tradycyjnej instalacji elektrycznej podłączonej do sieci. Elektrownia może służyć jako jedyne źródło prądu przy mniejszych budynkach, na przykład małych domkach letniskowych na działce, jednak nie gwarantuje stałych dostaw energii elektrycznej do domu.
  • Przestoje w produkcji energii ze względu na brak wiatru – przydomowa mała elektrownia wiatrowa będzie pracować wtedy, gdy wieje wiatr. Gdy pogoda jest bezwietrzna, produkcja energii elektrycznej nie jest możliwa.
  • Mniejsza efektywność w przypadku terenów o niższym nasileniu wiatru – najlepszą efektywność przydomowych elektrowni wiatrowych można uzyskać wtedy, gdy siłownia położona jest na terenach wietrznych – w północnej, środkowej i zachodniej części Polski.
  • Dodatkowe formalności w Polsce przy instalacjach on-grid – inwestorzy decydujący się na założenie on-grid, czyli podpiętych do zakładu energetycznego muszą przejść dodatkowe formalności, w tym podpisanie umowy.
  • Wysokie koszty magazynowania energii – energia wytworzona przez przydomowe elektrownie wiatrowe może być zmagazynowana w akumulatorach. Na razie jednak jest to mało efektywny sposób, który pociąga za sobą wysoki wydatek.

Przydomowa elektrownia – nie tylko dla domu

Pozyskiwanie energii za pomocą mikroelektrowni wiatrowej może sprawdzić się nie tylko w przypadku domu, lecz również innych obiektów, aby wspierać produkcję prądu na ich potrzeby.

Przykładowe zastosowanie mikroelektrowni wiatrowych:

  • Domy jednorodzinne całoroczne.
  • Domki na działkach letniskowych.
  • Gospodarstwa rolne.
  • Przedsiębiorstwa.
  • Budynki użyteczności publicznej.
  • Pola namiotowe i kempingowe.

Ile prądu produkuje przydomowa elektrownia wiatrowa?

Ile prądu produkuje przydomowa elektrownia wiatrowa?
Ile prądu produkuje przydomowa elektrownia wiatrowa?

Za pomocą elektrowni przydomowej na wiatr można wytwarzać zróżnicowaną ilość energii, co zależne jest głównie od jej mocy oraz od warunków atmosferycznych – intensywności wiejącego wiatru. Mikroelektrownie osiągają moc przydomowej turbiny do 40-50 kW, jednak w większości przypadków do produkcji energii elektrycznej na potrzeby użytkowników indywidualnych wykorzystuje się instalacje o znacznie niższej mocy. Największą popularnością cieszą się siłownie 3 kW – 5 kW, które również są stosunkowo niedrogie w montażu. Za pomocą tych turbin wiatrowych można wytworzyć energię wspomagającą działanie sprzętów w domu. W sytuacji zwiększonego zapotrzebowania na prąd zamontować można elektrownię o wyższej mocy, na przykład na poziomie 10-20 kW, jednak wymaga ona większych nakładów inwestycyjnych. Warto jednocześnie pamiętać o tym, że mała elektrownia wiatrowa nie będzie dostarczać prądu stale. Gdy pogoda jest bezwietrzna, skrzydła turbiny nie kręcą się, więc nie wytwarza ona energii elektrycznej. Stąd warto zdecydować się na instalacje typu on-grid, które umożliwiają pobranie przekazanej do sieci energii. Alternatywa to akumulatory magazynujące energię pozyskaną z turbin wiatrowych, jednak są one drogie. Właśnie dlatego przydomowe wiatraki powinno się traktować jako systemy wspomagające. Wobec tego przy zakładaniu przydomowej elektrowni wiatrowej konieczne jest dokładne przeliczenie, jaka moc przydomowej elektrowni będzie konieczna do pokrycia konkretnego zapotrzebowania na prąd w domu. W przeprowadzeniu obliczeń pomagają pracownicy firm zajmujących się montażem, jednak również można wykonać je we własnym zakresie.

Jaki wiatrak wybrać?

Dobór odpowiedniego wiatraka do przydomowej elektrowni wiatrowej ma bardzo duże znaczenie, ponieważ to on wpływa na efektywność produkcji prądu oraz opłacalność całej inwestycji. Do przydomowych elektrowni najczęściej wybierane są wiatraki o konstrukcji poziomej HAWT (ang. Horizontal Axis Wind Turbines). Wyróżniają się wysoką efektywnością działania, a także mają przystępne ceny. Wiatraki poziome są dostępne w różnych wariantach mocy. Najczęstszym wyborem są wiatraki o mocy 3 kW – 5 kW, które powinny zasilać większość domowych sprzętów na bieżąco. Większe moce rekomendowane są wtedy, gdy budynek ma duże zapotrzebowanie na energię elektryczną, na przykład zamontowano w nim system elektrycznego ogrzewania, instalację do ogrzewania CWU – ciepłej wody użytkowej w domu.

Wiatraki mogą być montowane na kilka sposobów:

  • turbina umieszczona na fundamencie, trwale związana z gruntem,
  • zamontowana na budynku,
  • z lekkim masztem podtrzymywana linami odciągowymi.

Turbina umieszczona na gruncie będzie wymagała około 10 x 10 metrów wolnej przestrzeni, lecz również może być ona zamontowana na mniejszym obszarze jeśli konstrukcja zajmuje mniej miejsca. Wiatraki wolnostojące na gruncie pozwalają na uzyskanie największej mocy. Dla turbin wiatrowych montowanych na dachu, ogrodzeniu i na innych istniejących już obiektach oraz dla turbin z linami odciągowymi moc najczęściej wynosi od 500 W do 1 kW, ale w sprzedaży znajdują się także systemy generujące większą moc, na przykład elektrownie wiatrowe montowane na kalenicy domu – jedna prądnica o długości 13 metrów wytwarza 5,4 kW. Ponadto wiatrak powinien być dopasowany do warunków atmosferycznych na danym terenie. W przypadku obszarów o dużej wietrzności należy wziąć pod uwagę parametr maksymalnej prędkości wiatru – wytrzymalszy wiatrak nie będzie narażony na uszkodzenie, gdy będzie wystawiony na działanie porywistego wiatru. Przy wyborze odpowiedniej turbiny wiatrowej do domu najlepiej skorzystać z pomocy ekspertów w tej dziedzinie. Firmy prowadzące montaż turbin wiatrowych mają dużą wiedzę i doświadczenie, co pozwala na dobór optymalnego wiatraka, który zapewni efektywne i sprawne działanie na wiele lat.

Gdzie zamontować wiatrak?

Przy podejmowaniu decyzji o montażu elektrowni wiatrowej należy wziąć pod uwagę warunki pogodowe panujące na danym terenie. Na obszarze Polski wydzielono specjalne strefy energetyczne wiatru – wyznaczają one miejsca korzystne i niekorzystne do montażu farmy wiatrowej.

Najlepsze miejsca do montażu elektrowni wiatrowej:

  • Północne tereny Polski – region nadmorski i pas aż do Suwałk.
  • Środkowe tereny Polski – pas od Słubic, przez Poznań aż do Warszawy.

Najgorsze miejsca do montażu elektrowni wiatrowej:

  • Południowe tereny Polski – w szczególności Dolny Śląsk i Górny Śląsk, poza okolicami Wrocławia oraz Bielska-Białej.
  • Środkowo-wschodnie tereny Polski – regiony Podlasia, Polesia.

Własna elektrownia wiatrowa – gdzie ustawić wiatrak?

Projektowanie przydomowej instalacji wiatrowej powinno się rozpocząć od wyboru właściwego miejsca do ustawienia wiatraka. Najważniejsze, aby nie było ono przysłonięte i wiatr miał do niego swobodny dostęp. Przeszkodami mogą być  okoliczne drzewa, budynki. Największą efektywność można uzyskać wtedy, gdy wiatrak zostanie ustawiony na wzniesieniu oraz na terenie o niskiej zabudowie, gdzie nie występuje wysokie zadrzewienie. W przypadku systemów przydomowych najczęściej wykorzystywane są wiatraki o wysokości 6-12 metrów montowane w gruncie, ale również można zdecydować się na zamontowanie go na budynku – im będzie on wyższy, tym lepszy efekt można uzyskać. Warto także pamiętać o tym, że powinien być ustawiony w miejscu oddalonym od zabudowań mieszkalnych na odległość wskazaną w Ustawie – odległość elektrowni od najbliższego budynku mieszkalnego nie może być niższa niż dziesięciokrotność wysokości konstrukcji elektrowni.

Przydomowa elektrownia wiatrowa: formalności i pozwolenia

Do własnej elektrowni wiatrowej na użytek własny nie potrzeba koncesji. Formalności i pozwolenia w tej sytuacji również nie są bardzo skomplikowane. Jako że najczęściej przydomowe elektrownie wiatrowe montowane są jako instalacje ongrid, czyli z podłączeniem do sieci energetycznej operatora, konieczne jest podpisanie umowy. Stosuje się dwa tryby podłączenia do domu: przyłączenie w trybie zgłoszenia albo w trybie umowy o przyłączenie. Pierwszy wariant, czyli przyłączenie w trybie zgłoszenia przeprowadzany jest wtedy, gdy inwestor produkuje energię na potrzeby własne – może być to osoba fizyczna, przedsiębiorca. Z kolei umowa o przyłączenie stosowana jest wtedy, gdy zainstalowana moc będzie większa od dotychczasowej mocy przyłączeniowej dla danego punktu poboru lub zakłada się całkiem nowy punkt poboru.

Procedura przyłączenia mikroinstalacji do infrastruktury energetycznej w trybie zgłoszenia:

  • Zamontowanie urządzeń.
  • Zgłoszenie do operatora zamontowania urządzeń z wykorzystaniem odpowiedniego wniosku.
  • Przyłączenie mikroinstalacji do sieci operatora i wydanie odpowiednich dokumentów.

W przypadku trybu umowy o przyłączenie konieczne jest złożenie wniosku ze wskazanymi załącznikami. Gdy wniosek jest kompletny i prawidłowy, wtedy można podpisać umowę o przyłączenie punktu poboru do sieci. Dokładne informacje dotyczące procedury można znaleźć na stronach internetowych operatorów energetycznych. Warto wskazać, że pozwolenie na budowę systemu jest konieczne wtedy, gdy ma być ona stale związana z gruntem, czyli ma stać na podłożu. Należy wtedy zamówić wykonanie projektu budowlanego przez osobę, która posiada odpowiednie uprawnienia, a następnie dołączyć go z innymi wymaganymi załącznikami do wniosku o pozwolenie na budowę. Po zakończeniu inwestycji konieczne jest również otrzymanie pozwolenia na użytkowanie. Należy także zapoznać się z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego, który określa wymogi dla obiektów budowanych na danym terenie. Gdy planu nie ma, należy wystąpić o decyzję o ustaleniu warunków zabudowy. Pozwolenie na budowę generatora prądu nie jest konieczne wtedy, gdy urządzenie zamontowane jest na istniejącym już budynku, ale nie powinno być ono wyższe niż 3 metry ponad budynek. Nie powinno ono także ingerować w konstrukcję dachu – wymaga to uzyskania pozwolenia na budowę.

Ile kosztuje przydomowa elektrownia wiatrowa?

Koszty związane z wykonaniem przydomowej prądnicy wiatrowej zależą od szeregu czynników. Głównym kosztem jest prądnica. Należy doliczyć wydatki związane z montażem. Dochodzą też koszty przeglądów i napraw. Przykładowo, elektrownia wiatrowa przydomowa o mocy 3 kW to średni koszt budowy około 20 tysięcy złotych, natomiast dla elektrowni o mocy 5 kW to koszt budowy około 35-40 tysięcy złotych. Aby uzyskać dokładne informacje o kosztach, konieczne jest skontaktowanie się z wykonawcą. Ceny konkretnych turbin można znaleźć również w internecie. Montaż własnej elektrowni jest więc dość wysokim wydatkiem. Można jednak skorzystać z metod finansowania takiej inwestycji. Dostępne są różne programy, z którymi można otrzymać dotację, na przykład program Prosument realizowany przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Umożliwia on otrzymanie dofinansowania do budowy mikroinstalacji OZE – wykorzystującej odnawialne źródła energii. W przypadku elektrowni wiatrowej dotyczy mocy do 40 kW, a wysokość dofinansowania od kilku do kilkunastu tysięcy złotych.

W ramach programu można uzyskać:

  • Dotacje na elektrownie wiatrowe w wysokości 15% lub 30%.
  • Preferencyjne pożyczki i kredyty na elektrownie wiatrowe z oprocentowaniem 1% na maksymalnie 15 lat.

Dostępne są także inne programy oraz kredyty.

Montaż elektrowni wiatrowej krok po kroku

Sama instalacja elektrowni wiatrowej nie jest skomplikowana. Jej głównym elementem jest prądnica wiatrowa, która może być umieszczona na gruncie, istniejącym już budynku, systemie lin. Elektrownie wiatrowe montowane na gruncie wymagają większej uwagi podczas budowy – konieczne jest jednak dopełnienie dodatkowych formalności, między innymi uzyskanie pozwolenia na budowę. Gdy elektrownia ma znaleźć się na budynku lub ma być zamontowana z linami odciągowymi, formalności, a także sam montaż są mniej złożone.

Montaż na gruncie:

  1. Formalności początkowe związane z montażem – przygotowanie projektu budowlanego, wystąpienie o decyzję o pozwolenie na budowę.
  2. Roboty budowlane – po zawiadomieniu właściwego organu o rozpoczęciu budowy. Wykonanie fundamentu pod turbinę wiatrową, poprowadzenie odpowiednich instalacji, podłączenie turbiny do sieci elektrycznej (podłączenia ongrid).
  3. Formalności końcowe związane z montażem – zgłoszenie zakończenia robót budowlanych, odbiór budowy, zawiadomienie operatora energetycznego.

Montaż na domu, linach odciągowych – bez fundamentów:

  1. Formalności początkowe związane z montażem – przygotowanie projektu, zgłoszenie zamiaru prowadzenia budowy. Gdy otrzyma się sprzeciw organu, konieczne będzie wystąpienie o pozwolenie na budowę.
  2. Roboty budowlane – zamontowanie turbiny na uprzednio przygotowanej konstrukcji, zainstalowanie, podłączenie turbiny do sieci elektrycznej, gdy ma ona działać jako instalacja ongrid.

Prace montażowe najlepiej powierzyć specjalizującej się w tej dziedzinie firmie, która zajmie się wszystkim kompleksowo. Przydomowa elektrownia wiatrowa to dobry wybór dla Inwestorów, którzy chcą być bardziej niezależni energetycznie. Dzięki specjalnym dofinansowaniom budowy elektrownie wiatrowe nie są również bardzo kosztowne. Warto zatem wziąć ją pod uwagę przy poszukiwaniu alternatywnych odnawialnych źródeł energii elektrycznej.

FAQ

Jak zbudowana jest mała elektrownia wiatrowa?

Przydomowa elektrownia wiatrowa składa się z turbiny wiatrowej, okablowania, licznika i opcjonalnie akumulatorów.

Jaką moc mają przydomowe wiatraki?

Elektrownie o najniższej mocy wytwarzają około 500 W. Mogą one zasilać pojedyncze urządzenia, np. bramę wjazdową. Najczęściej moc elektrowni wiatrowych montowanych przy domach jednorodzinnych to 3-5 kW.

Jakie są wady elektrowni wiatrowych?

Najczęściej wymieniane wady elektrowni wiatrowych to wysoki koszt inwestycji, zróżnicowany czas zwrotu inwestycji, przestoje w produkcji energii ze względu na brak wiatru, wysokie koszty magazynowania energii,...

1 Komentarz
Inline Feedbacks
Zobacz wszystkie komentarze