Co da więcej prądu: turbina wiatrowa, czy bateria słoneczna?

Jeden z widzów zapytał pod którymś moim filmem na YT, czy nie lepiej w Polsce kupić turbinę wiatrową, niż baterie słoneczne (panele fotowoltaiczne), skoro u nas cały czas wieje. To dobry temat na film. Postanowiłem go więc nagrać i przygotować w tym temacie osobny wpis na mój blog.

Najpierw rozprawmy się z tym, że w Polsce cały czas wieje. To oczywiście nieprawda, nawet w górach czy nad morzem. W Polsce przeważają wiatry słabe i umiarkowane. Ale możemy rozmawiać o konkretnych, wieloletnich danych meteorologicznych. Można takie znaleźć w internecie.

Ja wziąłem sobie dane dla Warszawy i sprawdziłem, że średnia roczna prędkość wiatru dla 30-letnich pomiarów to 4 m/s. A to prędkość, dla której niedrogie turbiny wiatrowe dopiero zaczynają prace.

Inny widz zwrócił mi uwagę na to, że w Polsce przecież jest też niewiele słonecznych dni. No to jak to z tym w końcu jest? Postanowiłem to dokładnie sprawdzić.

Spory problem miałem ze znalezieniem turbiny wiatrowej, dla której sprzedawca podawałby krzywą mocy, czyli zależność między prędkością wiatru a mocą turbiny. Pewnie dlatego, że wyglądają one słabo.

Znalazłem w jednym ze sklepów turbinę o nazwie Orkan 700 i mocy znamionowej, jak sama nazwa wskazuje, 250 W. W chwili przygotowywania tego materiału kosztuje ona 2 049 PLN brutto.

Jeśli mnie wzrok nie myli, to jest to nic innego, jak turbina S-700 chińskiego producenta GREATWATT ENERGY CO., LTD. Jak ktoś nie wierzy, zapraszam do obejrzenia instrukcji obsługi i zwrócenia uwagi na charakterystyczny kształt statecznika turbiny.

Znalazłem dla tej turbiny broszurę z krzywą mocy.

I przeliczyłem dane meteorologiczne tak, by dowiedzieć się, ile prądu wytworzyłaby ta turbina. Prędkość wiatru podana jest w metrach na sekundę dla każdej godziny, każdego dnia roku. I dla każdej godziny przypisałem osiąganą przez turbinę moc. Przykładowo, dla prędkości wiatru 5 m/s (większej od średniej całorocznej) moc wynosi 62 W. A ponieważ wpisy mamy co godzinę, możemy przyjąć, że gdy prędkość wiatru wynosiła te 5 m/s, to turbina wytworzyła w ciągu tej godziny 62 Wh energii elektrycznej. Na tym etapie potrzebne było jeszcze tylko zsumowanie tej produkcji.

Co się okazało? Ta turbina w ciągu roku wytworzyłaby niecałe 335 kWh energii elektrycznej. Przyjmując, że za prąd płacimy 0,60 PLN/kWh, dałoby to nam ledwie 200 PLN zysku. Czyli turbina mogłaby się zwrócić najwcześniej w 11 roku eksploatacji!

To może jednak lepiej kupić baterie słoneczne?

W tym samym sklepie mamy baterie o mocy 250W, za okrągłe 999 PLN brutto. Dla uproszczenia przyjmijmy, że zamiast turbiny kupimy dwa panele. Moglibyśmy kupić ich trochę więcej, bo turbina kosztuje 2 049 PLN.

Tu nie musimy prowadzić żadnych obliczeń, bo są do tego dostępne narzędzia w internecie. Ja użyłem interaktywnej mapy PVGIS z kalkulatorem uzysku.

W tym narzędziu wystarczy wskazać miejsce lokalizacji instalacji fotowoltaicznej i kazać mu policzyć uzyski dla optymalnego ustawienia paneli. Dla podanej mocy 0,5 kWp, rocznie możemy wyprodukować 482 kWh energii. Czyli o 44% więcej, niż dla turbiny wiatrowej.

Czy to oznacza, że w każdym miejscu w Polsce lepiej kupić baterie słoneczne, niż turbinę wiatrową? Jasne, że nie. Ale dla tych danych meteo dla Warszawy okazuje się, że tu lepiej sprawi się system fotowoltaiczny.

Mnie się fotowoltaika podoba bardziej, bo nie trzeba jej montować na dużym maszcie, wystarczy kawałek dachu.

Komentarzy do wpisu “Co da więcej prądu: turbina wiatrowa, czy bateria słoneczna?”: 13.

  1. Przemek says:

    a co z turbinami pionowymi? lub własną ingerencja w powierzchnie łopat?

  2. @Przemek: nie wiem, ale jak znajdziesz wykres krzywej mocy dla takiej zmodyfikowanej turbiny albo turbiny pionowej, to mogę to dość szybko przeliczyć. 🙂

  3. Martii says:

    Fajny wpis. Ludziom się wydaje że jak wiatrak kręci to już produkuje prąd. Owszem może coś produkuje, ale może to być za mało aby naśladować tym akumulator czy nawet zasilić inwerter. Fotowoltaika sprawdzi się lepiej prawie w każdym przypadku. Dla wiatrowej jedyna opcja to wcześniejsze pomiary,a potem optymalizacja turbiny pod to jak u nas wieje (na przykład większa ilość łopat i większa średnica wiatraka). Tego raczej nie dostaniemy od Chińczyka.

  4. investor says:

    Pięknie i ładnie blog YT i forum, dziękuję za to bardzo,
    ale starczy już tej edukacji my to już wiemy,
    są technologie liczą się szczegóły i ŹRÓDŁA gdzie to tanio kupić.
    – LED (ciepły) , decydująca instalacja wspólna z zasilacza impulsowego aktywne FPC,
    nie zasilanie w każdej żerówce ale wspólne 12V DC.
    – Rekuperator z wbudowaną pompą ciepła kaskadową z dodatkowym źródłem powietrza dobieranego i wyrzucanego ponad potrzeby rekuperacji na grzanie wody.
    – Ogrzewanie podłogowe ,rurki zalane wylewką (bufor) ciepło powietrza proporcjonalnie w górę i na boki z rozgrzewaniem wylewki/kamienia pomiędzy rurkami,
    podobnie jak kiedyś (piece kaflowe).
    – Wieża z ręcznym podnośnikiem hydraulicznym pod bez szczotkowy silnik wiatrowy 5m2
    – Sterownik przełącznikowy grzanie zasobnika wody ,produkcja energii na odsprzedaż,
    panele PV , silnik wiatrowy hybrydowo z pompą ciepła powietrzną kaskadową.
    – tanie ,skuteczne sposoby na poprawienie szczelności budynku.
    – hermetyczne pralki, suszarki, zmywarki też są w A+++ z pompami ciepła.

    Teraz wygospodaruj miejsce czas z informacją gdzie to TANIO opłacalnie kupić,
    hybrydowy system czy odseparowany, są dużeeee różnice cen w samej UE , Vatu, sposobów dofinansowań czy import z Azji DHLem.
    To jest interesujące gdzie kupić , by ta cała edukacja nie poszła w las po drewno zamiast benzyny 🙂

    Ponadto dodam, że są kraje w samej UE gdzie stosowanie styropianu jest zabronione.

  5. Martii says:

    inwestorze – nie ma co komplikować sprawy – nie trzeba też wcale używać styropianu (ja w tym roku buduję dom w technologii słomiano-glinianej – przenikliwość cieplna takiej ściany to U=0,14-0,18 + niewiele droższe od standardowych okna 3 szybowe) – wiele nie trzeba – niestety u nas pokutuje myślenie budowania bunkrów – gdzie spora część świata buduje z drewna (USA, Kanada, mroźna skandynawia, UK, itd).
    Do tego wylewka z ogrzewaniem podłogowym – bufor (tanio można samodzielenie wykonać) i w cenie standardowego „bunkra” powstaje blisko pasywny dom, który będzie potrzebował niewiele (a jeszcze mniej jeśli działka jest duża i jest gdzie zakopać rury PE pod dolne źródło ciepła dla pompy). Nawet rekuperacja nie jest konieczna – ale zapewne jeszcze coś odzyska i da lepszą wentylację (chociaż rekuperator też bez prądu nie chodzi).

  6. x says:

    Witam, w Polsce rzeczywiście „bardziej ” opłaca się założenie paneli słonecznych, jednak nie w zimę.
    Jeszcze jak na dokładkę u mnie w zimie jest bardzo mało dni słonecznych, więc w zimę mój panel dostarcza dość znikomej ilości energi (mam panel mocy 5 w służy mi głownie do oświetlenia pokoju ).
    Tak więc co się bardziej opłaca zależy od sytuacji, a najlepszym pomysłem jest połączenie tych dwóch systemów.

  7. investor says:

    Ja mam troszkę inny plan, podwójne ściany z cegły z dylatacją nabitą watą pod ciśnieniem, do tego poddasze uszczelnić pianka przemysłową ta „free izopropylen” jeśli dobrze napisałem, wiatraczek do 5m2 powierzchni silnika (bez większej biurokracji) + PV panele ewentualnie dodatkowo w przyszłości, gdzy ich sprawność wzrośnie.
    Kaskadowo pompa ciepła 4KW i 2KW, powietrzna lub dwie studnie (gratis woda gospodarcza (podlewanie), rekuperator, podłogowe, kwestia buforowania czy magazynowania nadmiaru energii może zbiornik wody zimnej wstępne podgrzewanie.
    (Najważniejsze to uzyskać jak najniższa różnicę ciśnień na dwóch sprążarkach zamiast jednej) Ciśnienie = (koszt energii) średnia zimowa +7sC, to muszę policzyć grzać pompą wodę w zasobniku i odbierać to w mroźne noce, czy od razu sprzedać nadwyżkę do sieci elektroenergetycznej z silnika wiatrowego (cop 4,7 dla zasobnika) mała moc 1-2KW pompy
    Lub odsprzedaż do sieci elektroenergetycznej , prywatnie w Skandynawii możesz do ok. 6KW podłączyć jeśli dobrze pamiętam. A samo ogrzewanie budynku przysługuje ulga 10 czy 15% jeśli ogrzewanie zasilane elektrycznie. Są też sprężarki DC ale droższe, wtedy sterownik może rozdzielać energię do pompy ciepła , z silnika wiatrowego, średnia pomiaru roczna 7,8m/s wiatr, a słońce słabo bo 550 W/m2,
    Można też próbować ocieplić ścianę bez dylatacji od zewnątrz „watą”, pytanie o koszty wykończenia elewacji. hummm….

  8. investor says:

    do (x), co byś nie założył w PL czy panel PV okresie wiosna-jesień czy 5m2 silnik wiatrowy zimą,
    to dopiero pompa ciepła to mnoży (COP) wtedy to ma sens.
    Im większy mróz tym więcej wietrznych dni i jednocześnie wzrost ciśnień sprężarki różnic temperatury, sprężarka musi wykonać pracę, dobrym rozwiązaniem jest ustawić ją na stałą wydajność (COP) dla zasobnika magazynowania energii (dobowo). wtedy można by postawić powietrzne nagrzewnice 1 z radiator zasobnika 2 radiator z rekuperatora 3 radiator pompy powietrznej, ( COP 4-8) w tym zestawieniu), na upartego można by też wpiąć chłodnice spalin jeśli to (kocioł gazowo pulsacyjny),olejowy, kominek czy inne w miare czyste gazy spalin im niższą temperaturę puścisz w komin tym więcej oszczędzasz bo sprawności wzrastają prostymi sposobami, a (COP to mnoży) Ograniczasz w czasie rozpraszanie ciepła (zagęszcza temperaturę). zobacz AUER, ENERWIN, VIESSMAN, (COP 7,4-82) na kaskadowej.

  9. x says:

    investor masz racie, jednak u mnie pompa ciepła nie wchodzi w grę.

  10. spraykon.eu says:

    Czy ktoś się orientuje na jakim etapie jest ustawa o OZE, które miała uporządkować te tematy związane z energią odnawialną?

  11. www.abcrolnictwa.pl says:

    Trzeba przyznać, że jeżdżąc po Polsce widać coraz więcej turbin wiatrowych. Ca jakiś czas widzimy takie fermy wiatrowe. Zatem ten dział energii odnawialnej rozwija się.

  12. Darek says:

    Moc wiatraka zależy od szybkości wiatru do trzeciej potęgi, to jest podstawowy powod „kiepskich” krzywych mocy. Po prostu wiatrak o mocy 800W dla 12m/s w typowych warunkach jakie mam czyli ok. 6m/s da zaledwie 100W. Wiatraki o osi pionowej podlegają tym samym ograniczeniom, chociaz w terenie zabudowanym powinny lepiej wykorzystywać wiatr. PV działa liniowo i przy 500 W/m2 da połowę mocy, a zimą ze względu na wsp. temp. nawet więcej. Jednak nie oznacza to, że PV jest lepsza – gdy podstawowym zadaniem OZE jest ogrzewanie wiatrak będzie skuteczniejszy. Po prostu gro energii wytworzy wiosna i jesienią, a PV najskuteczniejsza jest latem. I nie ma co patrzyć na sprawność fotowoltaiki, jak ktoś ma durzą powierzchnię dachu jest ona bez znaczenia. Znacznie ważniejsza jest cena za kW mocy.

  13. romaniano says:

    tak jest tak jest tak jest tylko elektrownia geotermalna

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *