Z czego powinna się składać przydomowa elektrownia wiatrowa?  Zagospodarowanie prądu z turbiny wiatrowej

Schemat instalacji

Na samym początku przeanalizujmy jakie urządzenia wchodzą w skład mikroinstalacji wiatrowej. Źródłem prądu jest oczywiście generator turbiny. Generowany w tym miejscu prąd jest zmienny (AC), jednak nie może w takiej postaci trafić wprost do sieci. Najpierw należy nadać mu odpowiednią charakterystykę, tak by spełniał parametry sieciowe. Dlatego po drodzę prąd musi “przejść” przez kontroler i inwerter. Uproszczony schemat układu znajduje się poniżej.

Pierwsze urządzenie na drodze prądu to kontroler. W internecie często można natrafić na wpisy o tym, że jest to zbędny element w instalacji i można go zastąpić zwykłym mostkiem prostowniczym. To oczywiście nieprawda. Po co więc jest potrzebny kontroler? Pytamy Marcina Wiśniewskiego, eksperta z firmy WNES.

– Funkcja mostka prostowniczego to tylko jedna z ról jaką w systemie odgrywa kontroler. Wysoko zaawansowane kontrolery posiadają możliwość odczytu wielu parametrów pracy turbiny np. temperatury uzwojenia oraz daje możliwość sterowania wbudowanym hamulcem mechanicznym. Kontroler może również sterować kątem natarcia łopat wirnika – tłumaczy Marcin Wiśniewski z firmy WNES.

Kontroler steruje rezystorem hamującym dbając o bezpieczną pracę turbiny. Zapewnia także nakierowanie generacji na czas optymalnych warunków wiatrowych. 

Kontroler zapewnia optymalną pracę turbiny

Grafika prezentuje, gdzie jest optymalny zakres pracy turbiny - najwyższa moc. Jednocześnie widać w których momentach turbina nie generuje energii - zbyt niskie i za wysokie prędkości wiatru. 

Kontroler dba o pracę w optymalnych warunkach. W zakresie niskich wiatrów inwerter zostaje nie wzbudzony. Warto wiedzieć, że inwerter może w tym zakresie powodować przeciążenie turbiny (zatrzymanie) albo falowanie tzn. na zmianę hamowanie i odhamowanie. Dlatego kontroler jest istotnym elementem instalacji.

Układ kontroler-falownik odpowiedzialny jest za obciążanie turbiny w punkcie, kiedy turbina generuje najwyższą moc. Dlatego potrzebny jest falownik z funkcją programowania krzywej mocy. Na rynku obecnie dostępne są dokładnie 2 takie produkty. 

Problem z inwerterami

W zakresie urządzeń do mikroinstalacji wiatrowych rynek jest płytki. Dlatego instalatorzy niejednokrotnie korzystają z rozwiązań fotowoltaicznych. Jednak taki falownik powinien dawać możliwość programowania krzywej produkcji. W innym wypadku instalacja będzie działać nieprawidłowo. Zwykły falownik fotowoltaiczny z MPPT nie poradzi sobie z charakterystyką turbiny wiatrowej. Czy można liczyć na dedykowane produkty w najbliższym czasie? 

– Inwertery to wąskie gardło rynku i nie ma co liczyć na zmiany. Ruch dotyczący turbin wiatrowych jest lokalny tzn. dotyczy naszego kraju. Dlatego producenci nagle nie zauważą potrzeby modyfikacji inwerterów. Musimy posługiwać się tymi inwerterami, które są dostępne na rynku, a jest ich niewiele – Marcin Wiśniewski

Dlatego zastanawiając się nad inwestycją w mikroinstalację wiatrową warto zwrócić się do profesjonalnej firmy instalatorskiej. Pomińmy te zakątki internetu, które wprowadzają w błąd i narażają użytkowników na niebezpieczeństwo np. poprzez odradzanie zakupu kontrolera.

Źródło: Warsztat OZE