Domácí větrné elektrárny jsou v Polsku stále novinkou. Stále více lidí se však zajímá o obnovitelné zdroje energie a hledají nejlepší způsob, jak rozdělit své úspory. Proto stojí za to zjistit, jak větrné turbíny fungují, jaký by měl být jejich výkon, jaké jsou náklady na nákup a údržbu celé instalace, stejně jako investice do domácí větrné farmy mohou být pro nás ziskové?
Chcete -li ohodnotit malou farmu větrných mlýnů na svém pozemku, použijte službu Hledání dodavatele, která je k dispozici na webu Stavební kalkulačky. Po vyplnění krátkého formuláře získáte přístup k nejlepším nabídkám.
Z jakých prvků se skládají domácí větrné farmy?
Domácí větrné turbíny jsou relativně jednoduché stavby. Elektřina se vyrábí v generátoru poháněném listy rotoru. V domácích podmínkách se nejčastěji používají elektrárny s vodorovnou osou otáčení rotoru. Nejdůležitějšími prvky zde jsou:
Rotor - může mít jeden, dva nebo tři laloky (nejběžnější). Rotor je umístěn přímo na pomaloběžném hřídeli. Jeho otáčení se přenáší na vysokorychlostní hřídel přes převodovku. Vysokorychlostní hřídel se připojuje k hřídeli generátoru. Na druhé straně je generátor, transformátor, převody a ovladače umístěny v gondole. V našich klimatických podmínkách nejlépe fungují rotory přizpůsobené pomalému otáčení. Jejich charakteristickým rysem je větší rozpětí laloků.
Větrná turbína - nejdůležitější prvek, který určuje účinnost a výkon celé větrné farmy. Stojí za připomenutí, že je to větrná turbína, která je zodpovědná za získávání elektřiny z poryvů větru.
Generátor - mění kinetickou energii rotace rotoru na elektrickou. Mělo by být dobře přizpůsobeno specifikaci turbíny, protože optimální interakce těchto dvou prvků zajišťuje větší účinnost větrné turbíny. Generátor by měl produkovat jmenovité napětí během optimální provozní rychlosti větrné turbíny. Standardní generátor může mít podobu generátoru nebo alternátoru.
Stojí za připomenutí, že malé větrné turbíny s horizontální osou otáčení rotoru nevytvářejí hluk ani škodlivé elektromagnetické vlny. Mohou být bezpečně umístěny hned vedle našeho domu, a dokonce i na střeše.
Jaká by měla být síla domácí větrné turbíny?
Mohli bychom předpokládat, že domácí větrné farmy by měly být co nejsilnější. Musíme však mít na paměti, že čím vyšší je potenciální síla, tím vyšší budou také ceny celého projektu. Investice do profesionální velké větrné farmy s výkonem 20 Kw. mohlo zahrnovat náklady několik set tisíc zlotých. Proto většina investorů volí instalace s nízkým výkonem. Mezi nimi rozlišujeme:
Malé větrné farmy s výkonem 500 W - jsou nejlevnější nabídkou na trhu, jsou docela malé, tiché a mobilní. Taková napájecí instalace je bohužel vhodná pouze pro napájení jezírkových čerpadel, automatických bran nebo rádiových přijímačů.
Domácí větrné farmy s výkonem 1000 W - turbína tohoto výkonu může podporovat ohřev vody nebo napájet osvětlení našeho domu (pomocí energeticky úsporného osvětlení). Můžeme jej také použít k napájení základních domácích spotřebičů.
2 kw větrné turbíny - jsou již schopné dodávat základní domácí spotřebiče, osvětlovat byt a ohřívat vodu. Nejlépe se hodí pro letní domy a dobře izolované malé rodinné domy.
Větrné elektrárny pro domácnost o výkonu 3 Kw. - k instalaci lze připojit všechny malé domácí spotřebiče, osvětlení a ohřev vody. Turbína bude dobrým řešením pro pasivní a energeticky účinné domy.
Elektrárny pro domácnost o výkonu 5 Kw. - plně to vyhovuje potřebám rodinného domu obývaného několikačlennou rodinou. Energie může napájet domácí spotřebiče, ohřívat vodu a podporovat instalace ústředního vytápění. Přebytečnou elektřinu lze vypustit do veřejné sítě.
Větrné turbíny s výkonem 10 Kw. - nejméně často používané v domácnostech kvůli vysoké ceně instalace. Úspěšně splní všechny potřeby uživatelů rodinných domů a přebytečnou energii lze dodávat do veřejné sítě a prodávat.
Můžeme počítat s dotacemi pro domácí větrné farmy?
Polské právo bohužel zatím nestanovuje žádné preferenční dotace pro domácí větrné turbíny. Finanční podpora již existuje, ale zatím ji mohou využívat pouze firmy. Soukromá osoba musí pokrýt všechny investiční náklady ze své vlastní kapsy.
Stojí však za zmínku, že spolufinancování lze získat na jiný typ obnovitelného zdroje energie - sluneční kolektory. Více o možnosti získání dotací si můžete přečíst v tomto článku.
Právní aspekty stavby větrné farmy
Na stavbu malé domácí větrné farmy nepotřebujeme žádná povolení. Všimněte si však, že turbíny jsou namontovány přímo na nosnou konstrukci. Konstrukce některých nosných konstrukcí přímo spojených se zemí vyžaduje oznámení stavebního záměru. Dokumentace se předkládá městskému nebo obecnímu úřadu. Alternativou je umístění instalace přímo na dům nebo na věž s upevňovacími prvky. Dům má všechna povolení a turbína je považována za normální zařízení. Na druhou stranu věže s věžemi z drátěného lana nejsou trvale připevněny k zemi a pro jejich vztyčení není třeba vyřizovat žádné formality.
Stejný princip platí pro výrobu elektřiny. Při výrobě energie pro vlastní potřebu nemusíme splňovat žádné formální ani zákonné požadavky. Maximální výkon naší turbíny může být 20 kW.
Akční ceny solárních panelů a tepelných čerpadel
Optimální umístění větrných farem
Na rozdíl od zdání nezávisí výkon elektrárny pouze na parametrech turbíny. Geografická poloha bude také velmi důležitá. Nejvýhodnější poloha větrných farem je pobřežní pás od Svinoústí do Gdaňského zálivu a regionu Suwałki. V těchto místech se vyskytují pravidelné a nejintenzivnější poryvy větru, které zajišťují vysokou účinnost větrných farem. Nejméně výhodné podmínky jsou v regionech Malopolského vojvodství, kde je mnoho bezvětrných dnů.
Měli bychom pamatovat na to, že účinnost turbín závisí také na tvaru blízkého terénu. Čím méně překážek bude mít naše elektrárna lepší pracovní podmínky. Jakékoli „překážky“ mohou vytvářet víry větru, což není příznivý jev. Proto je tak důležité, aby naše domácí větrné farmy byly na pozemku správně umístěny.
Všechny domácí větrné turbíny by měly být nad povrchem střechy. Obvykle je montujeme přímo na střechu nebo na stožár alespoň 12 metrů. Jedinou výjimkou jsou malé větrné farmy umístěné na kopci v určité vzdálenosti od domu. Prostor by neměl být chráněn stromy nebo jinými budovami. Pamatujte, že většina větrů v Polsku pochází ze západu, proto tomuto směru věnujte zvláštní pozornost. Malé větrné farmy umístěné na západní straně budovy budou určitě mnohem efektivnější než turbíny umístěné na východní straně. Při určování optimálního umístění naší domácí elektrárny vezměme v úvahu také budovy a přírodní překážky mimo náš majetek. Pokud je 200 metrů od západní strany pozemku vysoký les nebo bytový dům, nebude mít investice do domácích větrných farem žádné ekonomické opodstatnění.
Náklady na stavbu domácí větrné farmy
Právní a technické aspekty stavby větrných turbín jsme se již naučili, takže nyní určíme ceny celého projektu. V naší ekonomické simulaci budeme brát v úvahu náklady na instalaci 5 Kw instalace. Naše elektrárna bude fungovat v režimu Off grid, tedy v takzvaném uzavřeném systému. Přebytečná elektřina bude přenesena do baterií (koupíme pět vysoce kvalitních modelů ze středního cenového rozpětí). Ceny jednotlivých prvků jsou následující:
- Baterie s výkonem 24 V - 6 500 PLN
- Generátor - 32 000 PLN
- Trubkový stožár (k montáži na střechu) - 1 000 PLN
- Převaděče (3 ks) - 2 000 PLN
- Montážní materiál - 500 zl
Výše uvedené ceny jsou brutto. Podle našich výpočtů byly průměrné náklady na celou instalaci 42 000 PLN.
Vyplatí se to?
Abychom na tuto otázku odpověděli, musíme vypočítat roční produkci elektřiny. Odhaduje se, že domácí větrné farmy jsou schopné produkovat 10 až 20% nominálního výkonu turbíny za rok, což je počet hodin za rok. Výpočet podle takového vzorce bude vypadat takto:
- Minimální předpoklad - 5 Kw. x 24h x 365 dní x 10% = 4380 kW
- Maximální předpoklad - 5 Kw. x 24h x 365 dní x 20% = 8 760 kW
Tedy tuzemské větrné farmy s výkonem 5 Kw. jsou schopni vyrobit 4 380 až 8 760 Kw za rok. Průměrná cena jednoho čtvrtletí je výdaj 0,65 groše. Během roku proto budeme moci ušetřit v průměru 4 270 PLN.
Můžeme předpokládat, že se investice vrátí zhruba po 10 letech. Výše uvedené výpočty jsou však pouze teoretickými úvahami. V praxi se ukazuje, že ziskovost investice může být dost diskutabilní. Vše závisí na regionu, ve kterém žijeme, na cenách dodavatele energie, výkonu turbíny a umístění naší domácí elektrárny. Nedostatek dotací na větrné turbíny znamená, že investice by měla být pečlivě naplánována a náklady dobře vypočítány.
Je pravda, že nadšenci zdůrazňují, že domácí větrné farmy jsou velmi výnosné a jejich životnost může být i několik desítek let. V praxi však musíme počítat i s určitým rizikem (například výskyt delších bezvětří). Celá instalace by neměla být považována za jediný zdroj elektřiny, ale spíše za pomocný systém. Bude lepší investovat do menších energetických turbín (např. 3kW), které absorbují mnohem nižší investiční náklady a sníží naši závislost na místním dodavateli elektřiny.
Orientační cena za stavbu mini větrné farmy s výkonem 3 kW je 22 000 zlotých (což je téměř 2krát méně než v případě turbín s výkonem 5 kW). Někteří nadšenci obnovitelných zdrojů energie naléhají na investice do mnohem větších elektráren v systému on grid. Udávají, že přebytky elektřiny lze prodat, a proto lze dosáhnout dalších úspor. Měli bychom však pamatovat na to, že otevřený systém bude mnohem větším výdajem a na prodej energie budeme potřebovat speciální licenci. V současné době bude takové řešení ziskové pouze pro větší firmy, které mohou počítat s výhodnými dotacemi od státu.
