Zarówno energia wiatrowa, jak i słoneczna są ogólnodostępnymi dobrami. Ostatnie lata to bardzo intensywny rozwój pozyskiwania energii z wiatru w Europie, a także w Polsce. Powstaje wiele niewielkich, przydomowych siłowni wiatrowych, ale również mnóstwo potężnych farm, które nastawione są na dystrybucję energii do sieci. Drugie wymienione rozwiązanie wiąże się z poniesieniem ogromnych kosztów inwestycyjnych i wykorzystywane jest głównie przez duże koncerny energetyczne, jednak przydomowe siłownie wiatrowe z turbinami o niewielkiej mocy mogą być wykonane za rozsądne pieniądze.
Rys.11. Stefy wiatrowe w Polsce.
Polska to kraj, w którym niemal 80% terytorium posiada warunki wiatrowe umożliwiające montaż siłowni wiatrowych. W ciągu roku suma energii wiatru na powierzchnię jednego metra kwadratowego wynosi od 1000 do 1500 kWh. Wartości te są analogiczne do takich krajów jak Francja, Anglia, Niemcy, Szwecja czy Holandia, gdzie turbiny wiatrowe od lat wykorzystywane są dla potrzeb energetyki, rolnictwa, jak również budownictwa, hoteli czy nowoczesnych zakładów produkcyjnych. Pozwalają one na osiągnięcie odpowiedniego bilansu energetycznego.
Jak to działa?
Nowoczesne siłownie wiatrowe wyposażone są w specjalną prądnicę wolnoobrotową napędzaną bezpośrednio ruchem śmigła. Pozwala to na pominięcie w układzie przekładni i wałów, co eliminuje straty spowodowane tarciem i znacznie wydłuża żywotność urządzenia. Generator wolnoobrotowy umieszczony jest bezpośrednio za śmigłem w obudowie zwieńczonej sterem kierunku, umożliwiającym ustawienie śmigła „ na wiatr”.
Poza elementami mechanicznymi siłownia wiatrowa wyposażona jest w systemy elektroniczne i komputerowe sterujące jej pracą, kontem ustawienia łopat wirnika, dokonującą pomiarów siły i kierunków wiatrów i umożliwiającą zatrzymanie urządzenia w przypadku zbyt silnego wiatru lub sytuacji awaryjnej.
Systemy elektroniczne zapewniają również kontrolę nad prawidłową pracą pozostałych urządzeń odpowiedzialnych za ładowanie akumulatorów czy przetwarzanie prądu ze stałego w zmienny.
Zalety
Bez względu na formę, pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych wpływa to pozytywnie na środowisko naturalne. Ogranicza emisję zanieczyszczeń powstających przy wytwarzaniu energii ze źródeł konwencjonalnych. Wg danych Komisji Energetyki Wspólnoty Europejskiej zainstalowanie elektrowni wiatrowych o mocy 3000 kW pozwala zredukować roczne wydzielanie zanieczyszczeń o niebagatelne ilości:
- 4-7 ton dwutlenku siarki ( przyczyna kwaśnych deszczy),
- 3-5 ton tlenku azotu,
- 500-1000 ton CO2,
- 30-60 ton popiołów.
Zastosowanie
Poza produkcją energii dla dalszej odsprzedaży, niewielkie siłownie wiatrowe znajdują zastosowanie zapewniając energię elektryczną w:
- domach letniskowych, campingach i na jachtach,
- domach jedno- i wielorodzinnych, niewielkich osiedlach i siedliskach,
- gospodarstwach rolnych np. pompowanie wody,
- zakładach produkcyjnych i usługowych,
- hotelach i pensjonatach,
- basenach, kąpieliskach i aqua-parkach,
- portach i przystaniach,
- schroniskach górskich i stacjach narciarskich.
Turbiny wiatrowe doskonale sprawdzają się w układach hybrydowych z panelami fotowoltaicznymi.
Foto 4. Autonomiczny hybrydowy system zasilania.
Przykłady instalacji elektrycznych z zastosowaniem małych turbin wiatrowych:
