Energetykę wiatrową w ostatnich latach cechuje duża dynamika rozwoju. W ofercie producentów, oprócz przemysłowych farm wiatrowych o dużych mocach, można również znaleźć coraz szerszą ofertę turbin wiatrowych o mocy do kilku kilowatów przeznaczonych dla prywatnych użytkowników i małych firm. Takie przydomowe turbiny wiatrowe charakteryzują się niewielkimi wymiarami (średnica wirnika do ok. 5 m) i masą (do ok. 75 kg), co sprawia, że można je montować w niewielkiej odległości od domów lub nawet wkomponować w fasadę domu.

Przydomowe elektrownie wiatrowe (MEW) to dodatkowe źródło energii, które w pewnym stopniu uniezależnia od sieci lokalnego dystrybutora energii elektrycznej. Najlepiej sprawdzają się jako zasilanie domów „niskoenergetycznych” – bardzo dobrze ocieplonych, które potrzebują małej ilości prądu. Rodzina 4–5-osobowa mieszkająca w domu jednorodzinnym zużywa około 4 MWh energii rocznie. Jest to nieco ponad 330 kWh energii miesięcznie. Wielkość ta może wahać się od 150 do 500 kWh miesięcznie. Bardzo wiele zależy od sposobu użytkowania energii elektrycznej (używanie urządzeń energooszczędnych, sposób ogrzewania wody użytkowej itd.). Przydomowa elektrownia wiatrowa może dostarczać prąd na potrzeby odbiornika autonomicznego (wydzielonego), czyli działającego niezależnie od sieci elektroenergetycznej.

Może nim być:

• wydzielony obwód w domu, zwykle niskonapięciowy (np. obwód oświetleniowy czy obwód ogrzewania podłogowego wspomagającego ogrzewanie domu), działający niezależnie od pozostałej instalacji elektrycznej w domu – zasilanej z konwencjonalnej sieci elektroenergetycznej, lub

• cała instalacja domowa, odłączana od sieci energetycznej na czas korzystania z energii wytworzonej przez przydomową elektrownię, lub

• w ogóle niepodłączona do sieci elektroenergetycznej. z prędkością większą od prędkości tzw. startowej, poniżej której turbina po prostu stoi. Przydomowe elektrownie wiatrowe są całkowicie niezależnymi źródłami energii, w których instaluje się jeden z dwóch rodzajów prądnic:

• prądu stałego,

• małe, trójfazowe – asynchroniczne.

Elektrownie z prądnicą prądu stałego (najczęściej stosowane) mogą zasilać obiekty, jeżeli są wyposażone w regulator napięcia oraz akumulatory do gromadzenia energii, a jeśli mają dostarczać prąd przemienny (taki jak w sieci) – muszą mieć falownik. W większości przypadków przydomowe elektrownie wiatrowe przystosowane są do pracy z akumulatorami. Każda turbina powinna mieć również kontroler ładowania akumulatorów. Urządzenie to zapewnia bezpieczne i wydajne ładowanie akumulatorów energią wyprodukowaną przez turbinę wiatrową. Kontroler zabezpiecza akumulator przed przeładowaniem.

 

Rodzaje elektrowni

 Ze względu na moc, elektrownie wiatrowe dzieli się na modele mikro, małe i duże. Do zasilania domów stosuje się głównie dwa pierwsze rodzaje.

Mikroelektrownie wiatrowe to modele poniżej 100 W mocy. Używa się ich najczęściej do ładowania baterii akumulatorów stanowiących zasilanie obwodów wydzielonych – tam, gdzie nie ma sieci elektroenergetycznej lub z jakiegoś powodu nie chce się z niej korzystać. Takie elektrownie można wykorzystać do zasilania przez akumulatory części oświetlenia domu: pojedynczych lamp, a nawet poszczególnych pomieszczeń czy urządzeń.

Małe elektrownie wiatrowe to nieco większe modele o mocy od 100 W do 50 kW. Mogą zapewniać energię elektryczną w pojedynczych gospodarstwach domowych. W warunkach przydomowych najpopularniejsze są elektrownie 3–5 kW. Moc takich elektrowni, wspomagana energią zmagazynowaną w akumulatorach, wystarczy nierzadko do zasilania oświetlenia, układów pompowych, sprzętu i urządzeń domowych.

Duże elektrownie wiatrowe (w praktyce powyżej 100 kW), oprócz tego, że mogą zasilać dom, stosowane są przede wszystkim do wytwarzania prądu, który sprzedaje się sieci elektroenergetycznej. Taka elektrownia musi spełniać szczegółowe wymagania lokalnego operatora sieci, potrzebna jest też oczywiście jego zgoda na takie przyłączenie.

schemat ideowy wykorzytania małej energetyki wiatrowej


Kinga Kalandyk
Redakcja GLOB Energia
Opracowanie rysunków:
Anna Wachowicz

 Czytaj całość: Globenergia 2/2011