Windspot - energetyczna rewolucja

Muszę przyznać że wśród wszystkich turbin wyposażonych w mechanizm zmiany kąta natarcia łopatki WINDSPOT  podoba mi się najbardziej (no i dlatego zostałem jej dystrybutorem ). Prosty i wytrwały mechanizm zmiany kąta natarcia, ładna i estetyczna budowa i niski hałas to główne zalety. Turbina testowana w kilku instytutach (Sepen w Francji, Folkcenter w Danii, na początku 2013 otrzymał certyfikaty MCS dopuszczający ją do rynku taryf gwarantowanych w UK ) może pochwalić się udowodnionymi znakomitymi osiągami. Model 3.5 kW wraz z inwerterem Aurora 6kW przy silnych wiatrach wytwarza 6kW ! Cena turbiny także jest najbardziej atrakcyjna wśród turbin tej klasy. Wszystkie te cechy sprawiają że turbina jest jedną z najlepiej sprzedających się maszyn w UK gdzie rynek mikrogeneracji jest mocno rozwinięty i przekracza już  100 MW ! (oraz na innych rynkach )

Turbina znakomicie współpracuje z inwerterami wiatrowymi które mają możliwość zaprogramowania krzywej mocy (w wietrznych lokalizacjach potrafi wyprodukować ponad 70kWh dziennie !) . Sprzedawana jest wraz z kontrolerem i rezystorami grzewczymi (dump load ). Zapraszam na kanał youtube producenta gdzie do obejrzenia wiele ciekawych filmików na temat tej turbinki, raz na podstronę dystrybucja na której dużo więcej szczegółów technicznych tejże turbiny.

w tle kontroler, inwerter 6kW i dump load

emisja hałasu (z certyfikatu MCS)

zarejstrowana produkcja z grudniowego dnia z instalacji dachowej windspot 3.5kW (Szwecja) 74kWh !!!

Kestrel - turbina z Południowej Afryki

Turbiny Kestrel (600W, 800W, 1kW, 3kW) produkowane są przez firmę Eveready  która głównie zajmuje się produkcją baterii alkalicznych. Turbinę zaliczam do grona najlepszych ponieważ posiada mechanizm zmiany ustawienia kąta natarcia łopatki przy wyższych obrotach (tzw pasive pitch control ).  3kW model (e400i) waży 150 kg (co dobrze świadczy o solidności turbiny ) a jej średnica śmigieł to 4m. Turbina sprawdzona w terenie, dowodzi swej solidności i niezawodności. W gondoli znajduje się generator o magnesach trwałych wiec na dole potrzebny jest jeszcze prostownik, inwerter i ewentualnie rezystory grzewcze (dump load ).

Skystream 3.7 - turbina z inverterem w gondoli (made in USA)

Turbina (2.4 kW) wyróżnia się tym że cała elektronika (prostownik, regulator, inwerter ) znajduje się w gondoli. Skystream produkowana jest w USA przez South West Wind Power (tak samo jak znacznie mniejsza Air Breeze o której w osobnym poście )

Z turbiny wychodzi regulowane napięcie (220 V, 50 Hz - Europa ), co oznacza że przewody wychodzące z turbiny  podłączamy bezpośrednio do sieci (poprzez wyłącznik oczywiście ).

Z jednej strony rozwiązanie jest bardzo kompaktowe a z drugiej duża ilość elementów w gondoli może prowadzić do zwiększonej awaryjności. Turbina dodatkowo posiada możliwość monitoringu (skyview ) podstawowych parametrów jak generowana moc, obroty itd. Antenkę do bezprzewodowej komunikacji widać na górze gondoli.

Proven - Szkocka turbina

Proven to turbina stworzona na najbardziej ekstremalne europejskie wiatry bo takimi mogą się pochwalić Wyspy Brytyjskie. Jej dwa podstawowe modele Proven 7 (2.5kW) i Proven 11 (5.2kW) zdobyły sobie zaufanie przez lata niezawodnej pracy w najbardziej wymagających i wietrznych środowiskach. Strona producenta
W 2011 jednak nastąpiła "mała" wpadka z ich najnowszą turbiną Proven 35 (12 kW ). Sprzedane turbiny okazały się awaryjne i firma niestety musiała się sprzedać. Turbiny 2.5kW i 5.2kW dalej są w sprzedaży ale już pod inną marką.
Turbiny Proven działają na zasadzie "down-wind" co znaczy że nie potrzebują ogona a do wiatru ukierunkowują się dzięki specjalnej konstrukcji wirnika (pochylone łopatki ). Co bardzo istotne, turbiny posiadają oparty na sprężynach system zmiany kąta natarcia łopatki co zabezpiecza przed osiągnięciem bardzo dużych obrotów (tzw passive pitch control ). Jak na brytyjską konstrukcję przystało turbiny te są też bardzo kosztowne ale jeśli zamierzamy zamieszkać  gdzieś w Antarktyce (np na tej stacji ), albo na szczycie góry to tej turbiny potrzebujemy.

Generator o magnesach trwałych mieści się w tylnej części turbiny (co defakto jest jej przednią częścią jeśli patrzeć na kierunek napływającego na nią wiatru ). Turbina sprzedawana jest z 5cio letnią gwarancją.

Turbiny Proven na stacji polarnej Antarktyda folder
....
Proven 6kW - Necastle Irlandia -  15-11-2012

Instalacje

elektrownia wiatrowa Rumsko
windspot Antarktyda
inne
szkoła w Chlebowie
traker w Rumsku

a tymczasem w Keni ... darmowa energia

W Keni 30 mln ludzi nie ma dostępu do elektryczności (80 % mieszkańców ). Oto jak sprytny plan się realizuje.

Testy głośności turbin w NREL

http://www.solarzone.ro/manuale-tehnice/Eoliene/Teste%20zgomot%20turbine.pdf

Air Breeze 125 W

Miałem okazję testować najnowszą turbinę Air Breeze amerykańskiej firmy South West Wind Power. Oprócz testów w ogrodzie zabrałem ją na zimową wyprawę na Nangę Parbat. Elektrownia miała zapewniać energię do ładowania laptopa i wszelakiego sprzętu elektronicznego. Zapewne było by tak ale nie wiało :). Tutaj oficialne info na stronie producenta. 
Turbina prosta w swej konstrukcji mechanicznej z dość zaawansowaną elektroniką umieszczoną w gondoli (prostownik, regulator napięcia ) współpracuje z bateriami akumulatorów. Na uwagę zasługuje zabezpieczenie przed rozwinięciem zbyt dużej prędkości obrotowej (co mogło by doprowadzić do zniszczenia turbiny ) które działa bardzo sprawnie. Moc jej jest nieznaczna (125 W) ale rozmiary i waga (6.5 kg) również. Polecam wszystkim dla których nie istotna jest cena turbiny (około 1000 $ ).
Zapraszam do obejrzenia zdjęć  z bazy pod Nanga Parbat (Pakistan) oraz filmiku z ogródka.
Poniżej zdjęcie rozłożonej Air Breeze (widoczny wirnik z magnesami trwałymi, uzwojenia, pierścienie ślizgowe oraz elektronika w tylnej części.  

Kontakt

Mikrogeneracja Spółka z o.o.

ul. Gołębiowskiego 4 lok.1
01-504 Warszawa
NIP: 5252532414

tel: +48 798794739 lub +353 879339659

Mikrogeneracja jest ciosem w nos korporacjom czerpiącym zyski z naszych wspólnych ziemskich zasobów !!!

Zapraszam także na stronę która może nie jest edukacyjna, ale wabi klienta w bardziej klasyczny sposób :) www.mikrogeneracja.pl  

Spółka zajmuje się dystrybucją i instalacją małych elektrowni wiatrowych, systemów fotowoltaicznych oraz komponentów mikro generacji (np. inwertery, baterie, liczniki, systemy monitoringu). Działa na rynku Polskim w Irlandii i UK.

Mikrogeneracja jest cool !
pozdrawiam
Marek Klonowski

System autonomiczny - Off Grid

Gdy koszty przyłączenia do sieci energetycznej są znaczne, lub nie chcemy być zależni od tego ile nam korporacja każe płacić za energię (oprócz tego jest opłata za to że jesteśmy przyłączeni nawet jeśli nie pobieramy energii ) decydujemy się na system autonomiczny - tak zwany off grid (poza siecią).

Podstawą systemu off grid są baterie akumulatorów które niestety są najsłabszym ogniwem całego systemu. Akumulatory kwasowo ołowiowe, lub nowsze żelowe lub AGM działają na tej samej zasadzie. Po dłuższym użytkowaniu akumulatory te tracą początkowe możliwości przechowywania energii elektrycznej.  Przy okazji zapraszam do zapoznania się z nowym typem akumulatorów w których chłopcy starają się klasyczne płytko ołowiowe zastąpić "gąbczastą" masą ołowiu. Niestety technologia jeszcze zbyt droga.

Załóżmy jednak że mimo niedoskonałości akumulatorów decydujemy się na system off grid. 

1. Źródła energii: Turbina wiatrowa, panele słoneczne, generator spalinowy.
W powyższym przykładzie pokazano 3 źródła energii. Turbina wiatrowa wraz z panelami słonecznymi dostarczają energię kiedy dostępne są źródła energii pod postacią wiatru i słońca. Może się jednak zdarzyć tak że przez kilka dni nie będzie słońca ani wiatru. Poziom naładowania baterii będzie niewystarczający i użytkownik będzie zmuszony do skorzystania z generatora zasilanego paliwem. .

2. Kontroler ładowania baterii - Turbina 
Prądnica o magnesach trwałych (bo takowa zazwyczaj jest w małych elektrowniach wiatrowych ) jest źródłem napięcia zmiennego którego wielkość i częstotliwość zależy od prędkości obrotowej (siły wiatru ). Akumulator jak wiadomo składa się z kilku lub kilkunastu 1.5 V ogniw o napięciu stałym (8 ogniw - akumulator 12V, 16 ogniw - akumulator 24 V itd). Aby turbina mogła ładować akumulatory niezbędny jest odpowiedni kontroler / prostownik który będzie ładował akumulatory odpowiednim napięciem stałym. Dodatkowo w przypadku pełnego naładowania akumulatorów kontroler "kieruje" energię wytwarzaną przez turbinę na rezystor rozładowczy (aby nie dopuścić do przeładowania akumulatorów co może doprowadzić do ich zniszczenia).

3. Kontroler ładowania baterii - Panel słoneczny 
Panele słoneczne są źródłem napięcia stałego które zmienia się w zależności od stopnia nasłonecznienia i obciążenia. Niezbędny jest odpowiedni kontroler który będzie pilnował odpowiedniego napięcia ładowania akumulatorów a w przypadku gdy są one naładowane nie dopuści do ich przeładowania. 

4. Baterie akumulatorów
W zależności od wielkości baterii akumulatorów (ich pojemności wyrażonej w Ah - amperogodzinach) i zapotrzebowania na energie czas kiedy musimy posiłkować się generatorem spalinowym może wynosić od kilku godzin do kilku dni. Ważnym jest odpowiednie dbanie o akumulatory i niedopuszczenie do ich nadmiernego rozładowania a także przeładowania co może doprowadzić do ich zniszczenia. Każdy akumulator charakteryzuje się także określoną ilością cykli naładowania/rozładowania.

4. Inwerter
Inwerter (lub przekształtnik, lub przetwornica ), "przerabia" napięcie stałe z akumulatorów na napięcie zmienne 220 V 50Hz jakie potrzebne jest do zasilania wszelkich sprzętów gospodarstwa. 

Sprytny inwerter Sunny Island potrafi utrzymywać stałe parametry sieci AC poprzez ładowanie lub rozładowanie akumulatorów a nawet włączanie energochłonnych odbiorników w odpowiednim momencie.

Generacja Rozproszona powiązana z siecią (Grid Tie)

Od lat jesteśmy przyłączeni do sieci, od lat płacimy rachunki utrzymując wielkie korporacje energetyczne (jedna korporacja wydobywa węgiel, druga go spala i wytwarza energię, trzecia ta energie przesyła, czwarta rozprowadza i sprzedaje nam odbiorcom końcowym ).

Zbliżające się regulacje prawne dają możliwość samemu zostać producentem energii i odsprzedawania jej nadmiaru do korporacji która do tej pory sprzedawała nam a teraz ma także obowiązek od nas kupić.

A wygląda to w zadziwiająco prosty sposób.

Turbina 
Wewnątrz małej elektrowni wiatrowej siedzi nic innego jak 3 fazowy generator o magnesach trwałych. Im szybciej się kręci tym wyższa częstotliwość napięcia na wyjściu i tym wyższe to napięcie.

Prostownik, kontroler + rezystor rozładowczy (dump load)
Prostownik to nic innego jak 4 diody prostownicze. Na wyjściu z prostownika mamy napięcie stałe (tym większe im większe obroty turbiny ). Dodatkowo prostownik wyposażony jest w prosty system zabezpieczający (zwany regulatorem lub lepiej kontrolerem). Turbina podczas bardzo silnego wiatru jest w stanie często wygenerować większą moc niż jest w stanie przyjąć inwerter (na przykład 4kW gdzie max inwertera to 3.6kW). Nadmiar tej mocy skierowany jest na rezystor grzewczy na którym wydziela się nadmiar energii.
Drugie równie ważne zadanie dla kontrolera to zapewnić turbinie obciążenie w przypadku awarii sieci (czyli wtedy gdy inwerter nie jest w stanie eksportować energii ). W takim przypadku cała energia produkowana przez turbinę kierowana jest na rezystor grzewczy. W normalnych warunkach pracy rezystor pozostaje zimny a cała energia kierowana jest do inwertera i "popmpowana" do sieci.

Inwerter (przekształtnik)
Inwerter jest bardzo istotną częścią całego systemu. Potrafi z napięcia stałego zrobić napięcie zmienne o tej samej fazie i częstotliwości jaka jest w sieci (50 Hz, 220 V ) i "wpompować" energię o takich parametrach do sieci. Energia taka musi spełniać także odpowiednie normy jakości (zawartość harmonicznych powinna być jak najmniejsza ).
Należy także wspomnieć że inwertery dedykowane do elektrowni wiatrowych mają możliwość programowania krzywej mocy turbiny. Odpowiednio zaprogramowany inwerter wie jak mocno/słabo obciążyć turbinę tak aby kręciła się ona z optymalnymi obrotami (czyli nie za szybko i nie za wolno - idealnie tak aby wykorzystać jak najwięcej energii z wiatru)

Najbardziej popularnymi inwerterami z możliwości programowania krzywej mocy są Aurora Wind (na zdjęciu powyżej ) oraz Windy Boy dla którego print screen z aplikacji do programowania krzywej mocy poniżej.

  

Zabezpieczenia
Na szkicu u góry strony pominięte zostały zabezpieczenia (w celu uproszczenia rysunku) które powinny też się znaleźć w takiej instalacji. Poniżej przykładowa instalacja z zabezpieczeniami.

a tak może wyglądać gotowa instalacja z inwerterem 4kW (w rezultacie potrzebne są rezystory na których wydzieli się nadmiar energii jeśli wiatrak pracuje z mocą 5kW podczas silnego wiatru )

a tak w przypadku inwertera 6kW (inwerter jest w stanie przerobić całą energię )

Gdy zdecydujemy się także na panele słoneczne niezbędny będzie osobny (dedykowany do paneli słonecznych ) inwerter. Oba systemy wiatrowy i słoneczny będą działać niezależnie. Celowo nie zamieszczam paneli na powyższych schematach aby uprościć rysunki.

Energia słoneczna

Rozkład nasłonecznienia kuli ziemskiej z uwzględnieniem wpływu atmosfery ziemskiej. Zaczernione obszary mogłyby pokryć światowe zapotrzebowanie na energię, gdyby zostały pokryte ogniwami o efektywności 8%. (źródło Wikipedia).

Od 2000 roku produkcja ogniw fotowoltaicznych na świecie rozwija się w tempie około 40% rocznie. W 2000 roku wyprodukowano ogniwa o łącznej mocy 277 MW, w 2005 o łącznej mocy 1782 MW, a w 2010 o łącznej mocy 24 047 MW. Wzrost ten spowodował stopniowy spadek cen ogniw słonecznych. W styczniu 2002 roku średnia cena ogniw wynosiła około 5,5$/W, w styczniu 2012 roku wynosiła 2,3$/W

Dla zainteresowanych głębszym technicznym zgłębieniem tematu polecam dokument 
bardzo dobra strona (w jezyku angielskim )
oraz część książki zamieszczona w necie

----------------------------------

Spektrum (ładna nazwa ) promieniowania słonecznego jest szerokie ... my widzimy wąską część tego, ogniwa słoneczne wykorzystują też tylko część promieniowania słonecznego. 

Wybór panelu słonecznego wbrew pozorom nie jest prosty, należy szczególną uwagę zwrócić uwagę na jego wydajność (sprawność ). Panele różnie reagują na spektrum, temperaturę itd.  Częścią instalacji jest także inwerter z systemem śledzenia mocy maksymalnej (MPPT - Maximum Power Point Tracking ).

linki:
dobry raport z 3MW PV w Indiach
------------
Kolejnym ciekawym tematem jest Solar Space Power System  i nie jest to tylko fantazja

Małe elektrownie wiatrowe < 5 kW

Producenci małych elektrowni wiatrowych w obecnej chwili nie muszą spełniać rygorystycznych wymagań odnośnie jakości generowanej energii, wydajności (szczególnie podawanej przez producenta krzywej mocy), czy hałasu.  W dużych komercyjnych farmach wiatrowych, dane producenta muszą zgadzać się z rzeczywistością. Przed przyłączeniem takiej farmy do sieci wykonywane są rygorystyczne testy przyłączeniowe, po roku eksploatacji wykonuje się pomiary krzywej mocy itd.

Do najważniejszych dla nas jako użytkowników, parametrów małej elektrowni wiatrowej należą:

1. Moc turbiny, krzywa mocy

Producenci małych elektrowni wiatrowych bardzo różnie określają moc elektrowni wiatrowej. Najbardziej mylnym jest przedstawienie mocy maszyny jako maksymalnej CHWILOWEJ! mocy jaką jest w stanie wygenerować. Najbardziej odpowiednim sposobem przedstawienia charakterystyki turbiny jest krzywa mocy. Pomiar rzeczywistej krzywej mocy nie jest sprawą prostą (a zarazem jest :))ponieważ potrzebujemy mierzyć prędkość wiatru napływającego na turbinę (za pomocą anemometru) oraz moc generowaną przez turbinę. Z uzyskanych wyników można wykreślić krzywą mocy jak na rys. poniżej.

Wymagania dotyczące poprawności krzywej mocy podawanej przez producenta elektrowni wiatrowej są ściśle określone w przypadku dużych komercyjnych turbin. Po wybudowaniu farmy wiatrowej przeprowadza się testy krzywej mocy i jeśli turbina ich nie przejdzie producent narażony jest na stratę reputacji i konsekwencje finansowe.

W przypadku małych elektrowni wiatrowych regulacje dopiero się tworzą. W niektórych krajach z systemem wsparcia dla mikrogeneracji działają instytytuty które certyfikują daną turbinę (UK - MicrogenerationCertificate Scheme  , Dania -Danish Certification, USA - Small Wind Certification Council ). Nie każdy producent małej turbiny może sobie pozwolić na certyfikat którejś z powyższych instytucji gdyż wpisowe na test też jest nie małe dlatego istnieją inne instytuty zajmujące się testowaniem małych elektrowni wiatrowych.
W poszukiwaniach turbiny wiatrowej przede wszystkim powinniśmy zacząć od pytania na ile moc lub krzywa mocy podawana przez producenta odpowiada rzeczywistości. Odpowiedzi należy szukać w upublicznianych testach krzywych mocy wybranych turbin (szukać w google "nazwa turbiny" power curve test ). Oprócz amerykańskiego NREL w Europie także działają podobne instytuty. Jednym z nim jest francuski SEPEN (strona po francusku ale po zalogowaniu się jest dostęp do kilkunastu szczegółowych raportów (w pdf) na temat wielu topowych małych elektrowni wiatrowych - polecam ! )
 Dla zainteresowanych podaję link do raportu NREL odnośnie testów krzywej mocy turbiny w której producent podaje 400 W a rezultat pomiarów jest taki że osiągi turbiny to maksymalnie 148 W. (Po opublikowaniu raportu producent zmienił moc turbiny na 125 W).

2 Prędkość obrotowa i sposoby jej ograniczania przy silnych wiatrach.

Podstawowym problemem z małymi elektrowniami wiatrowymi jest taki że jeśli zostawimy je bez obciążenia i przyjdzie duży wiatr to zaczną się bardzo szybko kręcić co może doprowadzić do ich zniszczenia (siła odśrodkowa oderwie łopatki ). Dodatkowo im większa prędkość obrotowa tym większy hałas. Stosowane są 3 rozwiązania ograniczające prędkość obrotową:

• Furling , polega na odchyleniu osi wirnika od kierunku wiatru (przy pomocy specjalnej konstrukcji ogona ). Rozwiązanie jest tanie lecz wiąże się z tym że po przekroczeniu pewnej prędkości wiatru energia produkowana przez turbinę spada znacznie. Na youtube można znaleźć wiele filmików ( należy wpisać "furling wind turbine" ) ukazujących mechanizm w akcji.

• Hamowanie elektromagnetyczne polega na zwieraniu wyjścia z generatora co powoduje wytworzenie dużej siły hamującej wirnik. Niezbędny jest odpowiedni kontroler tym sterujący. Rozwiązanie stosowane przez firmę SWWP w małych turbinkach Air Breeze. Jak powyżej po przekroczeniu pewnej prędkości wiatru generowana moc spada niemal do zera.

• Zmiana kąta natarcia łopatki, (inaczej pitch control ) polega na zmianie kąta natarcia łopatki co powoduje zmianę siły nośnej (jej zmniejszenie ), co z kolei ogranicza obroty a jednocześnie pozwala na dalsze generowanie energii przy silnych wiatrach. Jest to najlepsze rozwiązanie, ale wiąże się z dodatkowym mechanizmem który zazwyczaj składa się z ciężarków zamocowanych przy łopatkach, które przy odpowiednio dużej prędkości obrotowej naciskają na sprężynę (która do tej pory nie dawała im się ruszyć ) i powodują zmianę kąta natarcia łopatek a co za tym idzie ograniczają dalsze zwiększenie się prędkości obrotowej.  

Należy zaznaczyć że rozwiązanie zmiany kąta natarcia łopatki stosuje się w komercyjnych elektrowniach wiatrowych wielkiej mocy natomiast pozostałych nie stosuje się. Znalazły one zastosowanie w małych elektrowniach wiatrowych gdyż są to rozwiązania tańsze a cena jest jednym z ważniejszych czynników którym kierują się klienci. Z dłuższej perspektywy patrząc turbina z mechanizmem pitch control jest bardziej wydajna (produkuje energię nawet podczas sztormów i ekstremalnych wiatrów ) i cichsza (skuteczne ograniczenie prędkości obrotowej ).

3. Sposób ukierunkowania do wiatru

Aby utrzymać wirnik turbiny prostopadle do kierunku wiatru w małych turbinach zazwyczaj stosuje się ogon (na stałe lub przez furling system) połączony z wirnikiem. Innym rozwiązaniem jest nakierowanie turbiny do wiatru za pomocą mechanizmu zwanego YAW umieszczonego w gondoli, lecz nie znalazło to zastosowania w małych turbinach. Trzecim rozwiązaniem jest pochylenie łopatek wirnika w taki sposób że turbina sama ustawia się do wiatru (rozwiązanie c poniżej), zmniejsza to rozmiary turbiny (brak ogona ) ale zmniejsza też jej współczynnik wykorzystania wiatru (pochylone łopatki pracują słabiej). 

Finanse czyli czy to sie opłaca

W kraju gdzie nie brakuje węgla i zbudowany jest system energetyczny oparty na wielkich elektrowniach węglowych (elektrownia Bełchatów jest NAJWIĘKSZĄ NA ŚWIECIE elektrownią na węgiel brunatny ) nikomu by się nie opłacało inwestować w odnawialne źródła energii. No ale że zapisaliśmy się do Unii Europejskiej dostaliśmy nakaz uzyskania 15 % ze źródeł odnawialnych do 2020 roku. No i jak tu zachęcić w inwestowanie w wiatraki z których każdy kosztuje 3 mln euro ? Trzeba wymyślić jakiś mechanizm wsparcia !

Najprostszym mechanizmem wsparcia jest tak zawany "feed-in tarrif" czyli z góry ustalona cena energii dla źródeł odnawialnych (powiedzmy 2 razy droższa niż węglowa ). W Polsce mamy (bo my lubimy inaczej ) system zielonych certyfikatów.

Jak to działa ?

Państwo narzuca (odpowiednią ustawą) przedsiębiorstwom sprzedającym energię odbiorcy końcowemu (czyli np. ENEA na zachodzie, ENERGA na północy, PGE na wschodzie - tym którym płacimy rachunki za prąd) żeby część energii którą sprzedają pochodziła z źródeł odnawialnych (w tym roku jest to 10,4 %). Jeśli nie są w stanie kupić aż tyle (a nie są bo w Polsce jest zaledwie kilka % energii pochodzącej z OZE) to muszą płacić karę zwaną opłatą zastępczą (która w tym roku wynosi jakieś 280 zł/MWh)

Jeśli mamy wiatrak o mocy 2MW który kręci się przez godzinę z pełną mocą to wyprodukuje od 2MWh = 2000kWh energii i takiż sam odpowiednik zielonych certyfikatów inaczej też zwany świadectwami pochodzenia energii. Jak czytamy powyżej zakład energetyczny chętnie kupi od nas te zielone certyfikaty jeśli sprzedamy mu trochę taniej niż kara którą musi zapłacić jeśli od nas ich nie kupi. Najwyższe ceny za zielone certyfikaty można uzyskać na Towarowej Giełdzie Energii

Więc teraz z wiatraka mamy dwa źródła dochodu.

1.  za sprzedaż energii elektrycznej (cenę raz na rok oblicza Urząd Regulacji Energetyki ) i w tym roku jest to 198,90 zł/MWh
2. za sprzedaż zielonych certyfikatów. Powiedzmy że sprzedajemy za 260 zł/MWh

W przypadku małych wiatraków do 10 kW (według najnowszej wesji ustawy 2.01 ) system zakłada 0.95 gr za każdą wyeksportowaną kWh, a dla wiatraków 10kW do 200 kW - 0.65gr/kWh
Załóżmy teraz że wchodzi nowa ustawa OZE, wypełniamy kartkę papieru, przychodzi pan z zakładu energetycznego i wymienia nasz licznik energii na dwustronny. Ogląda naszą instalację czy spełnia wymogi bezpieczeństwa i jeśli wszystko ok, oficjalnie możemy produkować energię.

Ile zarobimy ?

No właśnie ... to zależy jak wieje i ile z tej energii którą wyprodukujemy sami zużyjemy. Bardzo istotna też jest poprawna lokalizacja !. Przyjmijmy że mieszkamy w dobrym miejscu (odsłonięte od zachodu zwłaszcza ) wydaje mi się że możemy oczekiwać około 5 - 5.5 m/s na 24 metrach ) oraz co by nie mącić załóżmy że sprzedajemy całą wyprodukowaną energię...

Odnośnie prognozy rocznej produkcji... Mimo że producent podaje że przy średniej prędkości wiatru 5.5 m/s turbina wyprodukuje ponad 6000 kWh rocznie ja zakładam że turbina wyprodukuje 5000 kWh rocznie (5MWh).... 

 (uwaga: nie średnia prędkość wiatru a rozkład weybulla odpowiada za produkcje)

Zanim zabierzemy się do liczenia muszę zaznaczyć że pomijam energię jaką zużywamy bezpośrednio i zakładam że cała energia wyprodukowana z wiatraka trafia do sieci (jest tak na przykład w nocy jak śpimy albo jak nas nie ma w domu ale już jak piecyk elektryczny chodzi to niestety nie ... )


Liczymy ...

5 MWh * 0.95 = 4750zł   !   tyle w tym roku dostalibyśmy za wyeksportowane 5MWh.
w przypadku gdy nasza lokalizacja jest lepsza pod względem energetycznym (powiedzmy Hel) i wiatrak produkuje 6.5 MWh wartość wzrasta do 6175 zł. Trzeba także wsiąść pod uwagę ciągle rosnące ceny energii więc na przestrzeni 5 - 10 lat (w zależności od wietrzności ) możemy oczekiwać zwrotu kosztów inwestycji.

Turbina o której rozprawiam ma żywotność 25 lat więc tak czy siak będzie to na dłuższa metę opłacalna inwestycja. 

chwila ...
generator ... cena najlepszego według mnie istniejącego na rynku generatora który się dobrze nadaje to 4900 euro, do tego inwerter ... polecam Aurora wind 4.2kW - 1600 euro. (To są ceny bezpośrednich dystrybutorów). Koszty pozostałości to maszt ( pracujemy nad polskim masztem 24 m  )... najlepiej jakby dobry maszt nie przekraczał 1500 euro ... są europejskie konstrukcje 18metrów  w cenie 2200 euro + transport z Hiszpanii.

ok 4900 (turbina) + 1600(inwerter ) + 2000(maszt + fundament ) + 500 e (transport turbiny, masztu, inwertera) + 200 e (kable, rozłącznik ) +200 e (inne ) =   9400 euro ...

te powyższe 4750 to w zależności od kursu euro jakieś   1200 euro rocznie...

9400 koszta   .... 1200 e rocznie przychodu

No tak... ale na nową ustawę OZE jeszcze trzeba poczekać zapewne do przyszłego roku i wszystko się wyjaśni. Dodatkowo ma powstać nowy zawód regulowany (moja propozycja nazwy to "Instalator Systemów Mikrogeneracji" ) więc trzeba też pamiętać o kosztach z tym związanych.

podsumowanie:
Kluczowa w zbawieniu ludzkości jest tutaj świadomość społeczna dotycząca źródła dostępnej nam energii elektrycznej. Czy musimy grzebać w Ziemi  (degradacja środowiska ), skoro wszystko dociera od nas ze słońca  i jest za free ? Mamy technologie którą można te energie złapać ... czy jesteśmy na tym poziomie... ?
4ta rewolucja energetyczna (przejście na 100 % energii odnawialnych ) doprowadzi do daleko dalej idących zmian społecznych ... na dobre. Skończy się pogoń za ropą, skończy się szał korporacji wydobywczych i koncernów energetycznych - nie będą już potrzebni.

Regulacje Prawne, bariery i nowa ustawa OZE

jeśli chcemy naszą mikrogenerację podłączyć do sieci to obecnie jest słabo... Bo to koncesje na wytwarzanie energii, bo to wnioski do zakładu energetycznego o wydanie warunków przyłączenia... i wiele innych utrudnień ...
ALE !
"Robi się" pierwsza ustawa w historii Polski o odnawialnych źródłach energii. Przedstawiony w zeszłym roku projekt ustawy został "skamieniowany" przez ludzi i instytucje zajmujących się tym tematem od lat (głównie inwestorzy i deweloperzy farm wiatrowych ). No i ma być lepiej.
Jeśli chodzi o mikrogenerację to zniesiona ma być koncesja na wytwarzanie energii, największe współczynniki korekcyjne dla fotowoltaniki i mikro źródeł wiatrowych, obowiązek zakupu energii przez zakład energetyczny no i wogóle brzmi to utopijnie wszystko aż tak że założyłem tą stronę :).

Będę uaktualniał tą podstronę a tymczasem do poczytania polecam publikacje nowo powołanego Instytutu Energii Odnawialnej

update 01.07.2012
Ministerstwo Gospodarki przedstawiło kluczowe elementy projektu Ustawy o odnawialnych źródłach energii. 

w skrócie:
do 40 kW - mikro - brak obowiązku prowadzenia działalności

fotowoltaika do 100 kW 1.1zł /kWh
wiatrowa do 200 kW 0.65 zł / kWh

mamy więc feed in dla powyższych (trochę marnie dla wiatrowej ).

fotowoltaika powyżej 100 kW 2.85 zielonego certyfikatu
wiatr 200 do 500 kW 1.2 zielonego
wiatr > 500kW 0.9 zielonego
wiatr na morzu 1.8 zielonego

-----
zobacz także nowsze posty:

mini, mikro, piko bello - nowa ustawa OZE

Niezwykła Turbina

moc 30 kW i do 1000 litrów wody dziennie... Afryka będzie rajem ...
link do producenta

polecam video

Gaz Łupkowy - łapki koncernów

Zapraszam do obejrzenia filmu na temat chciwości koncernów naftowych. Tym razem na celowniku polski gaz łupkowy.

Teoria - energia z wiatru

Podstawy wiedzy ogólnej dotyczącej energetyki wiatrowej znajdują się tutaj  . Jest to moja praca z 2003 roku. Poniżej spis treści. Polecam także poradnik małej energetyki wiatrowej

1.Wstęp.

2.Moc uzyskiwana z turbiny wiatrowej.

2.1.Moc zawarta w strumieniu powietrza.

            2.2.Możliwość wykorzystania mocy zawartej w wietrze.

3.Pomiary wiatru.

            3.1.Anemometr.

           3.2.Interpretacja pomiarów.

           3.3.Szorstkość.

           3.4.Przeszkody.

            3.5.Ocena produkcji energii.

4.Siły działające na łopatkę.

            4.1.Siła ciągu.

            4.2.Aerodynamika wirnika.

5.Budowa elektrowni wiatrowych.

            5.1.Ogólna budowa elektrowni wiatrowej.

            5.2.Wieża.

            5.3.Wirnik.

            5.4.Bezpieczeństwo.

6.Kontrola mocy.

            6.1.Stall control – oderwanie strugi powietrza.

            6.2.Pitch control – regulacja kątem natarcia łopatki.

            6.3.Active stall – przestawianie łopatek w stronę oderwania strugi.

            6.4.Yaw control – zmiana ustawienia gondoli.

            6.5.Inne rozwiązania.

7.Charakterystyki mechaniczne wirnika.

            7.1.Optymalne obroty wirnika.

            7.2.Ile łopatek ?.

8.Inne rozwiązania turbin wiatrowych.

8.1.Turbiny o osi pionowej.

8.2.Turbiny o osi poziomej wyposażone w dyfuzor.

8.3.Elektrownie wiatrowe wykorzystujące efekt Magnusa.

8.4.Rzeczywiste turbiny wiatrowe.

9.Stała – zmienna prędkość obrotowa.

9.1.Elektrownie o stałej prędkości obrotowej.

9.2.Elektrownie o zmiennej prędkości obrotowej.

9.3.Oddziaływanie z siecią.

10.Elektrownie z generatorem asynchronicznym.

10.1.Zasada działania.

10.1.1.Powstawanie siły elektromotorycznej.

10.1.2.Charakterystyka mechaniczna.

10.1.3.Schemat zastępczy podczas pracy prądnicowej.

10.2.Układ z maszyną asynchroniczną dwubiegową.

10.2.1.Bezpośrednie podłączenie do sieci.

10.2.2.Soft start.

10.2.3.Kompensacja mocy biernej.

10.3.Zmiana liczby par biegunów.

10.4.Dynamiczna zmiana rezystancji wirnika.

10.5.Maszyna dwustronnie zasilana.

            10.5.1.Większy zakres zmian poślizgu.

            10.5.2.Sterowanie.

            10.5.3.Przekształtnik.

10.6.Elektrownie z przekształtnikiem na pełną moc maszyny.

11.Elektrownie wiatrowe z maszyną synchroniczną.

11.1.Prądnica synchroniczna.

            11.2.Maszyna synchroniczna podłączona bezpośrednio do sieci.

11.3.Maszyna synchroniczna połączona przez przekształtnik – bez przekładni głównej

11.3.1.Charakterystyka elektrowni bez przekładni głównej.

11.3.2.Właściwości elektrowni z maszyną synchroniczną .

11.3.3.Automatyka pracy elektrowni wiatrowej.

11.4.Prądnica synchroniczna z magnesami trwałymi.

12.Porównanie najpopularniejszych rozwiązań.

13.Kolekcjonowanie mocy i transport energii.

13.1.Linia przesyłowa napięcia zmiennego.

13.1.1.Elektrownie o stałej prędkości obrotowej.

13.1.2.Elektrownie o zmiennej prędkości obrotowej.

            13.2.Linia przesyłowa napięcia stałego.

14.Problemy farm wiatrowych.

            14.1.Przysłanianie.

            14.2.Hałas.

            14.3.Wybór miejsca.

            14.4.Rzeczywiste farmy wiatrowe.

15.Zakończenie.