Elektrownie wiatrowe generują najwięcej energii elektrycznej ze wszystkich źródeł odnawialnych w Polsce.

Technologia

16.12.2021 07:56

Czy elektrownie wiatrowe są opłacalnym źródłem energii?

Nauka
7
4
4
7
4

Elektrownie wiatrowe, czyli smukłe, wysokie wiatraki, wtopiły się na dobre w polski krajobraz. Jest to najważniejsze odnawialne źródło energii w naszym kraju. Jednak czy jest opłacalne? Jakie korzyści dają nam wiatraki energetyczne? Objaśniamy.

Elektrownie wiatrowe – jak działają wiatraki energetyczne?

Jadąc przez Polskę i patrząc przez szyby pociągu, samochodu czy autobusu, na pewno nieraz rzuciły Ci się w oczy wysokie wiatraki z trzema kręcącymi się łopatami. To nic innego jak wiatraki energetyczne, dzięki którym pozyskujemy energię płynącą z wiatru. Jak wygląda produkcja energii elektrycznej w elektrowni wiatrowej? Najważniejszym elementem są turbiny wiatrowe. Napędzane energią wiatru służą one do generowania prądu.

Podmuch wiatru wprawia w ruch łopaty turbiny. Wówczas energia kinetyczna wiatru przekształca się w energię mechaniczną w postaci obrotów wirnika, a ta w energię elektryczną. Obecne nowoczesne turbiny wiatrowe posiadają czujniki i systemy komputerowe, dostosowujące łopaty do kierunku wiatru, aby zmaksymalizować pobór energii. Od wielkości generatora w wiatraku zależy, ile energii elektrycznej uda się pozyskać. Wyprodukowana energia przedostaje się do akumulatora lub sieci energetycznej, skąd przesyłana jest dalej.

Podstawowe zalety i wady elektrowni wiatrowych

Jakie są wady i zalety budowania elektrowni wiatrowych? Zwolenników tego typu rozwiązań nie brakuje, ale też powiększa się grupa ich przeciwników. Zdecydowanie godne pochwały jest, że energetyka wiatrowa to odnawialne źródło energii. Jest darmowe, nieograniczone, a co ważne, jego wytwarzanie nie generuje szkodliwych dla środowiska zanieczyszczeń – nie wiąże się z emisją żadnych trujących związków. W przypadku polskiej energetyki jest to szczególnie ważne, patrząc na ciągłą dominację szkodliwego węgla, który zatruwa nasze powietrze zbyt dużą emisją CO2. Warto zauważyć, że energia z elektrowni wiatrowych charakteryzuje się stałymi kosztami, co stanowi konkurencję dla konwencjonalnych źródeł energii, których ceny wzrastają. Inwestowanie w odnawialne źródła energii jest także zgodne ze zobowiązaniami unijnymi, których celem jest zwiększenie udziału odnawialnych źródeł w energetyce krajów członkowskich.

Elektrownie wiatrowe wymagają sporej inwestycji, jednak szybko się to zwraca zarówno finansowo jak i poprzez poprawę jakości powietrza.
Prędkość wiatru niezbędna do funkcjonowania elektrowni, to w chwili obecnej 4 m/s. | Źródło: nationalgeographic.org

Oprócz widocznych plusów trzeba jednak zwrócić uwagę także na minusy energetyki wiatrowej. Jedną z największych wad budowania elektrowni wiatrowych w Polsce jest ich wysoki koszt. W porównaniu z energią słoneczną, czyli tanią fotowoltaiką, energia wiatrowa i budowanie wiatraków energetycznych jest sporym wydatkiem. Co więcej, aby stworzyć farmę wiatrową, potrzeba odpowiednio dużego terenu pod budowę. Innym problematyczną kwestią jest modyfikacja krajobrazu, na którą żalą się mieszkańcy okolic elektrowni wiatrowych. Starsze konstrukcje wiatraków mogą także powodować hałas. Wiatraki energetyczne powinny stać w minimalnej odległości od miejsc zamieszkania wynoszącej minimum 2,5 lub 3 kilometry, jednak nie zawsze jest to egzekwowane. Inną wadą wiatraków, o której nie każdy zdaje sobie sprawę, jest negatywny wpływ na funkcjonowanie i życie zwierząt. Śmigła turbin masowo zabijają ptaki oraz nietoperze, które nieświadomie się z nimi zderzają.

Czy elektrownie wiatrowe w Polsce są opłacalnym rozwiązaniem?

Czy inwestowanie w elektrownie wiatrowe to opłacalne rozwiązanie? Zdecydowanie każda metoda uzyskiwania prądu, która uniezależnia nas od węgla, jest w pewien sposób opłacalna oraz korzystna. Optymistycznie nastrajają także ostatnie badania, które pokazują, że największym, niezużywalnym źródłem energii elektrycznej w kraju jest właśnie wiatr. Według prognoz resortu energetycznego Polski moc instalacji wiatrowych ma jeszcze wzrosnąć.

Kluczowy dla opłacalności inwestycji wiatrowych jest wybór lokalizacji pod elektrownie wiatrowe. Na uwadze trzeba mieć przestrzeganie odpowiednich odległości, a także wykluczenie terenów chronionych. Polska jest również krajem nizinnym, co może stanowić argument przeciwko budowie elektrowni wiatrowych. Badania pokazują jednak, że większość nowoczesnych turbin wiatrowych zaczyna wytwarzać energię przy prędkości wiatru od 4 m/s. Na polskich terenach nadmorskich prędkość wiatru wynosi aż 8 m/s. Dlatego właśnie na północy kraju, w Wielkopolsce czy na Suwalszczyźnie, znaleźć można najwięcej wiatraków energetycznych. Najkorzystniejsze warunki dla energetyki opartej na działaniu wiatru występują w okresie od listopada do marca. Jest to także czas charakteryzujący się największym zapotrzebowaniem na energię. Co więcej, dzięki rozwojowi i innowacyjności technologicznej koszty uzyskania energii z wiatru w ostatnich latach widocznie spadają. Na opłacalność wiatru pozytywnie wpływają także inwestycje w budowy elektrowni wiatrowych na polskim Bałtyku, które zwiększą pozycję energii wiatru w energetyce kraju.

Czy przydomowe elektrownie wiatrowe pozwalają zaoszczędzić na rachunkach za prąd?

Coraz częściej mówi się o domowych elektrowniach wiatrowych czy nawet pojedynczych wiatrakach energetycznych zasilających przedsiębiorstwa lub bloki mieszkalne. Wielu ludzi decyduje się na tego typu inwestycję z racji uniezależnienia się od zmieniających się cen energii elektrycznej. Taka inwestycja może być szczególnie opłacalna dla ludzi zamieszkujących te tereny Polski, w których częściej wieje wiatr.

Cena oraz ilość produkowanego prądu w przydomowej elektrowni wiatrowej zależy między innymi od wybranej mocy turbiny. Na zaspokojenie potrzeb gospodarstwa domowego powinna wystarczyć turbina o mocy 5kW. Do pełnej ceny inwestycji powinno się doliczyć również inne niezbędne elementy, takie jak generator do turbiny, przetwornice, akumulatory czy montaż. Pełna cena małych elektrowni wiatrowych zaczyna się od ok. 20 tysięcy złotych i w zależności od warunków może sięgnąć nawet pięciokrotność tej sumy. Nie ulega wątpliwości, że taka inwestycja pozwala zaoszczędzić na rachunkach, ze względu na rosnące ceny prądu od dostawcy. Jednak warto mieć na uwadze, że przydomowa elektrownia wiatrowa może nie zapewnić pełnej niezależności ze względu na nierównomierną produkcję prądu. Najczęściej więc wykorzystuje się ją jako uzupełnienie innych źródeł energii, na przykład instalacji fotowoltaicznej.

Prognozy związane z energetyką wiatrową

Nie ulega wątpliwości, że światowa gospodarka stawia na zieloną energię. Wpływa na to nie tylko konieczność ratowania klimatu, ale i rosnące ceny prądu. Eksperci wskazują jednak głównie na fotowoltaikę jako na przybierający na popularności trend przyszłości. Mimo wszystko każda inwestycja w odnawialne źródła energii jest korzystna dla polskiej gospodarki. Pojawia się jednak coraz więcej skarg oraz akcji protestacyjnych skierowanych przeciwko budowie elektrowni wiatrowych w niedalekiej odległości od zabudowań mieszkalnych. Mieszkańcy nierzadko skarżą się na złe samopoczucie, bóle głowy, hałas, a także na zmianę krajobrazu terenu. Dlatego najlepszym rozwiązaniem wydaje się postawienie na produkcję morskiej energii wiatrowej.

Elektrownia wiatrowa na morzu jest jednym z najlepszych rozwiązań dla czystej energii.
Metody montażu morskich turbin wiatrowych. | Źródło: windpowerengineering.com

Można śmiało zakładać, że coraz większą rolę w polskiej energetyce będą odgrywać morskie elektrownie wiatrowe. Plany te są mocno zaakcentowane w rządowych planach polityki energetycznej kraju do 2040 roku. Tego typu wiatraki mają szansę generować o wiele większą moc na dotychczas niezagospodarowanej przestrzeni morskiej niż na lądzie. Jakie są plany instalowania takich systemów na polskim Bałtyku? W styczniu 2021 roku prezydent Andrzej Duda podpisał ustawę offshore dotyczącą promowania wytwarzania energii elektrycznej na morskich farmach wiatrowych. Oznacza to, że inwestycje dotyczące polskiego morza otrzymały regulację prawną. Pierwsze przetargi w tym sektorze mają ruszyć już w roku 2023.

Elektrownie wiatrowe w Polsce odgrywają kluczową rolę nie tylko w sferze odnawialnych źródeł energii, ale i w krajowej energetyce w ogóle. Nie można jej nazwać idealnym rozwiązaniem, jednak nowe technologie w tym zakresie pomagają przetwarzać coraz więcej energii z wiatru. Polskie wiatraki energetyczne to także sposób na spełnianie dyrektyw unijnych na temat uniezależnienia się od paliw kopalnych i zwiększania roli odnawialnych źródeł energii w polskiej energetyce.

7
4

Podziel się:

Komentarze (4)

Chwila chwila… a co energią i surowcami potrzebnymi do wybudowania wiatraka?
A co z utylizacją?
Budowa elektrowni wiatrowych wymaga średnio ponad 10-krotnie większej ilości surowców mineralnych w porównaniu z elektrowniami napędzanymi węglowodorami do dostarczania takiej samej ilości energii. Duza czesc tych surowcow pochodzi z daleka i z krajow totalitarnych i trzeba je transportowac ( metale rzadkie) itp

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *