OZE: ekologia, czy zabójstwo natury?

Dziś na fanpage’u DZB na Facebooku jeden z komentujących wrzucił obrazek rozległych farm fotowoltaicznych z komentarzem, że dla niektórych jest to ekologia, a w rzeczywistości jest to zabójstwo natury.

Osobiście jestem ogromnym zwolennikiem OZE i spieszę z wyjaśnieniami.

Tak, rzeczywiście zajmowanie dużych połaci gruntu przez instalacje fotowoltaiczne nie jest optymalne z perspektywy przyrody. Dla przyrody i natury byłoby lepiej, gdyby tych instalacji nie było. Lepiej, by mógł tam sobie wyrosnąć las. Ale prawda jest taka, że tego lasu tam zapewne od setek lat nie ma i gdyby nie ta fotowoltaika, to byłaby tam prowadzona jakaś uprawa z wykorzystaniem ciągników, nawozów i być może także środków ochrony roślin.

Czytaj dalej…

Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu

Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu (VAWT, od angielskiego vertcal axis wind turbine) stanowią alternatywne podejście do wykonania turbiny wiatrowej. W odróżnieniu od tradycyjnych turbin, charakteryzują się one pionowym ustawieniem osi obrotu.

Pionowe turbiny wiatrowe (pod tą nazwą występują najczęściej) są zdolne do całkiem efektywnego wykorzystania wiatru napływającego z dowolnego, albo dość szybko zmieniającego się kierunku, co sprawia, że są bardziej elastyczne w różnych warunkach atmosferycznych. Działają też lepiej od tradycyjnych turbin, gdy zamontowane są nisko nad ziemią, w obszarze narażonym na występowanie różnego rodzaju zawirowań.

Pomimo pewnych wyzwań związanych z ich rozwojem, takich jak niższa sprawność w porównaniu do tradycyjnych turbin i pewne problemy z ich wykonaniem, pionowe turbiny wiatrowe przyciągają uwagę jako innowacyjne rozwiązanie w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, szczególnie w kontekście zastosowań miejskich i obszarów o niskich prędkościach wiatru. Czyli… Polski. Nie bez przyczyny widać ich coraz więcej!

Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu. Gdzieś w Polsce. 😉

Pionowe turbiny wiatrowe mają kilka zalet, takich jak mniejsza konieczność dostosowywania się do zmieniającego się kierunku wiatru i zdolność do umieszczania generatorów na ziemi, co ułatwia konserwację i naprawy. Jednakże, w praktyce, tradycyjne turbiny o poziomej osi obrotu (HAWT) są obecnie bardziej powszechne ze względu na ich wyższą sprawność i mniejsze straty energetyczne. Pomimo to, pionowe turbiny wiatrowe są nadal badane i rozwijane jako alternatywa w niektórych zastosowaniach.

Budowa pionowej turbiny wiatrowej

Pionowa turbina wiatrowa różni się od tradycyjnych turbin o poziomej osi obrotu pod względem budowy, ale już nie z perspektywy zasady działania. Oto podstawowy opis tego, jak działa pionowa turbina wiatrowa.

Pionowe turbiny wiatrowe mają oś obrotu ustawioną pionowo, prostopadle do powierzchni ziemi. Łopatki rozmieszczone są wokół osi obrotu, tworząc konstrukcję wirnika podobną do ubijaczki do piany z domowego miksera. Łopatki mogą mieć różne kształty, a ich liczba może się różnić w zależności od projektu.

Turbinę wiatrową o pionowej osi obrotu można na przykład wykonać z dwóch beczek (turbina wiatrowa Savoniusa). Jej łopaty mogą mieć też zupełnie inny profil (turbina wiatrowa Darrieusa).

Jak działa turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu?

Zasada działania jest identyczna, jak w przypadku tradycyjnych turbin o poziomej osi obrotu. Wiatr napotykający łopatki turbiny generuje moment obrotowy, który powoduje obrót wirnika wokół osi pionowej.

W miarę obracania się wirnika, łopatki przechodzą przez obszar wiatru, co powoduje zmianę ich kąta względem kierunku wiatru. W ten sposób generowana jest siła nośna, a w rezultacie powstaje siła napędzająca obrót wirnika.

Część ruchu łopaty wokół turbiny jest w pewnym sensie jałowa, tj. nie generuje użytecznego momentu obrotowego, a wręcz stawia opór. To odróżnia turbiny pionowe od poziomych, w których łopata przez cały okres obrotu wokół osi generuje moment obrotowy. Z tego względu sprawność turbin o pionowej osi obrotu jest mniejsza, bo część energii wiatru wykorzystywana jest do pokonania wspomnianego oporu.

Jeśli chodzi o generator, to tu nie ma nic zaskakującego. Obracający się wirnik jest z nim połączony, co pozwala przekształcać ruch obrotowy w energię elektryczną. W przeciwieństwie do tradycyjnych turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu, pionowe turbiny wiatrowe czasami połączone są ruchomym wałem z generatorem znajdującym się na ziemi. W przypadku turbin tradycyjnych, generator niemal zawsze umieszczony jest w gondoli.

Zalety pionowych turbin wiatrowych (VAWT)

Pionowe turbiny wiatrowe są zdolne do efektywnego wykorzystywania wiatru z różnych kierunków, co sprawia, że są bardziej uniwersalne w warunkach zmieniającego się kierunku wiatru.

Co więcej, nie wymagają dostosowywania się (obracania się) do zmieniającego się kierunku wiatru, co może zwiększać ich efektywność w warunkach o zmiennym wietrze. To ma kluczowe znaczenie na niskich wysokościach nad ziemią, gdzie wiatr zderza się z obiektami, wywołując zawirowania. Mała zmiana kierunku wiatru na obszarze zabudowanym może powodować lokalną dość istotną zmianę w miejscu zamontowania turbiny. To jednak nie oznacza konieczności zmiany ustawienia gondoli, jak w przypadku tradycyjnej turbiny.

Niektórzy uważają, że pionowe turbiny wiatrowe są pod pewnymi względami łatwiejsze w utrzymaniu. Ze względu na pionową os obrotu, nie wymagają one skomplikowanego układu obrotowego i łożysk, co ułatwia konserwację i naprawy. Z drugiej strony, wirnik zazwyczaj wymaga solidnych łożysk, na których się obraca, a niektóre konstrukcje montowane są z dwóch stron (tj. u dołu i u góry wirnika).

Generatory turbin pionowych mogą być ustawione bezpośrednio na gruncie, co ułatwia dostęp do nich dla konserwacji i napraw, a także eliminuje konieczność stosowania wież do ich montażu. Dzięki temu sama wieża może być nieco lżejsza, choć kosztem biegnącego przez środek wału przekazującego moment obrotowy do generatora.

Wady pionowej turbiny wiatrowej (VAWT)

Pionowe turbiny wiatrowe, obecnie, często charakteryzują się niższą sprawnością w porównaniu do tradycyjnych turbin o poziomej osi obrotu (HAWT), co może wpływać na ich ekonomiczną atrakcyjność.

Pionowe turbiny zazwyczaj są droższe niż tradycyjne o tej samej mocy. W porównaniu z tradycyjnymi, pionowe turbiny są na rynku krócej, a zatem ich konstrukcje są w mniejszym stopniu zoptymalizowane.

Warto podkreślić, że rozwój technologii pionowych turbin wiatrowych nadal trwa, a niektóre z wad mogą być z czasem zminimalizowane lub przezwyciężone poprzez innowacje i badania.

Własna elektrownia wiatrowa

Wielu z nas chciałoby mieć dużo za darmo. Ja na przykład chciałbym mieć za darmo prąd w moim domu.

Podobno jedną z metod na osiągnięcie tego celu jest budowa czy zakup własnej, przydomowej elektrowni wiatrowej. Jak więc zasilać własny dom z turbiny wiatrowej?

Po pierwsze potrzebna jest turbina o odpowiedniej mocy. W ulotkach reklamowych wiele mówi się o mocy maksymalnej, którą wiatrak osiąga tylko w rzadkich przypadkach, gdy wiatr jest naprawdę silny. W Polsce takie chwile naprawdę nie są częste. Dobrze dobrana i ulokowana elektrownia wiatrowa może wytwarzać średnio 10-20% swojej mocy maksymalnej. To pokazuje, jak duży musi być taki wiatrak, żeby zaspokajać potrzeby energetyczne domu.

Czytaj dalej…

Elektrownia wiatrowa: rodzaje, budowa, wady i zalety

Elektrownia wiatrowa to elektrownia wytwarzająca energię elektryczną, turbina wiatrowa, zamieniająca energię kinetyczną wiatru na energię mechaniczną napędzającą generator, a następnie na prąd.

Łączna moc zainstalowana elektrowni wiatrowych na koniec roku 2019 wynosiła na świecie ok. 650 GW i na przestrzeni 10 lat od 2009 r. przyrosła prawie czterokrotnie (w 2009 r. wynosiła ok. 158 GW) [źródło]. Ponad 1/3 całej mocy (236 GW) zainstalowana jest w Chinach i od 2009 r. przyrosła prawie 10-krotnie (w 2009 r. wynosiła 25 GW).

W roku 2019 łącznie wyprodukowano 1 270 TWh energii elektrycznej z wykorzystaniem wiatru, co stanowiło jednak ledwie niecałe 5% łącznego globalnego zużycia prądu [źródło].

Czytaj dalej…

Boom na budowę mikroinstalacji fotowoltaicznych

Z punktu widzenia odnawialnych źródeł energii, a zwłaszcza fotowoltaiki, rok 2019 okazał się w Polsce niezwykle udany. W ciągu niecałych 12 miesięcy odnotowaliśmy wzrost o 163,8% łącznej mocy uruchomionych instalacji. Tym samym rok zakończyliśmy z wynikiem przekraczającym 1 GW. To najwyższy wynik, z jakim mieliśmy do tej pory do czynienia. A wszystko wskazuje na to, że w 2020 roku znacząco się zwiększy.

Wzrost zainteresowania fotowoltaiką w 2019 roku

Nie da się ukryć, że rok 2019 to czas boomu na budowę mikroinstalacji fotowoltaicznych. Zainteresowanie w energię pozyskiwaną prosto ze słońca było wówczas trzykrotnie większe niż zaledwie rok wcześniej. Skąd zatem aż tak duża popularność energii słonecznej? Można podejrzewać, że ogromny wpływ miały zmiany legislacyjne oraz regulacje, które wpłynęły praktycznie na cały sektor odnawialnych źródeł energii. Mowa przede wszystkim o objęciu przedsiębiorców definicją prosumenta, zmianie definicji mikroinstalacji fotowoltaicznych oraz wprowadzeniu ulgi podatkowej na fotowoltaikę. Przyjrzymy się im nieco bliżej.

Przedsiębiorca jako prosument

Objęcie przedsiębiorców definicją prosumenta, zapewniło im możliwość skorzystania z systemu opustów. Osoby, które są uznawane jednocześnie za producentów i konsumentów energii elektrycznej, mogą bowiem magazynować nadwyżki wytworzonej energii w sieci energetycznej, a następnie odebrać ją w stosunku odpowiednio 0,7 kWh (mikroinstalacje o mocy pomiędzy 10 a 50 kWp) lub 0,8 kWh (mikroinstalacje o mocy poniżej 10 kWp) za 1 kWh oddanej energii. Oddaną do sieci energię mogą przy tym odebrać w ciągu roku od nowego okresu rozliczeniowego.

Nowa definicja mikroinstalacji fotowoltaicznych

Znaczenie miała także zmiana definicji mikroinstalacji fotowoltaicznych, która zawarta jest w Ustawie o odnawialnych źródłach energii. Obecnie za mikroinstalację uznaje się instalację fotowoltaiczną o mocy nie do 40 a 50 kWp. Warto przy tym wiedzieć, że decydując się na montaż mikroinstalacji zwolnieni jesteśmy z obowiązku uzyskania pozwolenia na jej budowę, czy też posiadania koncesji na produkcję energii elektrycznej. Nie musimy również ponosić opłat związanych z przyłączeniem instalacji do sieci energetycznej oraz montażem licznika dwukierunkowego (służy on do pomiaru ilości energii elektrycznej pobieranej i oddawanej do sieci energetycznej). Jak już wyżej wspomnieliśmy, właściciele mikroinstalacji mogą skorzystać także z atrakcyjnego systemu opustów. Środki na dofinansowanie w fotowoltaikę pomagają pozyskać sprzedawcy energii w tym m.in. innogy Polska

Ulga podatkowa na fotowoltaikę

Od 2019 roku inwestując w panele fotowoltaiczne możemy odliczyć koszt budowy mikroinstalacji od podstawy opodatkowania. Jak to dokładnie działa? Ulga termomodernizacyjna, bo tak w świetle przepisów nazywa się nowa ulga podatkowa, to możliwość odliczenia wydatków poniesionych na zakup instalacji fotowoltaicznej oraz jej montaż. Co istotne, ustalony został maksymalny limit odliczenia i wynosi on 53 tysięcy złotych. Jeżeli ta kwota nie znajduje pokrycia w naszych rocznych dochodach, to możemy skorzystać z odliczenia także w ciągu następnych lat (łącznie mamy na to maksymalnie 6 lat). Nie ma przy tym znaczenia według jakiej skali podatkowej się rozliczamy.

Program “Mój Prąd”

W 2019 roku wystartował także program dofinansowania mikroinstalacji fotowoltaicznych o nazwie “Mój Prąd”. Dotacje uzyskać można wyłącznie na mikroinstalacje o mocy od 2 do 10 kWp. Dofinansowanie obejmuje 50% kosztów kwalifikowanych mikroinstalacji, nie może być ono jednak więcej aniżeli 5 tysięcy złotych. Dofinansowanie uzyskać możemy tylko na instalacje niezakończone przed dniem 23.07.2019 roku. W 2020 roku program “Mój Prąd” funkcjonuje nadal – 13 stycznia rozpoczęła się kolejna tura składania wniosków, która potrwa do 18 grudnia 2020 roku.

Fotowoltaika w 2020 roku – nowe ułatwienia

Rok 2020 ma przynieść kolejne zmiany w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Sejm przyjął ustawę o ujednoliceniu stawek VAT dla domowych instalacji fotowoltaicznych. Od teraz wynosić ma ona 8% i to niezależnie od tego, gdzie taka instalacja zostanie zamontowana (w ogrodzie, na dachu czy na polu obok domu). Jedyny warunek to funkcjonalne związanie instalacji z domem. To bardzo duża zmiana, gdyż obecnie tylko instalacje montowane na dachach objęte były stawką 8%, a pozostałe 23%. 

Kolejnym ułatwieniem dla osób inwestujących w fotowoltaikę, ma być zwolnienie dotacji możliwej do pozyskania z programu “Mój Prąd” od podatku dochodowego dla osób fizycznych. W praktyce oznacza, że prosument otrzyma “do ręki” 5 tysięcy złotych dofinansowania.

Co ciekawe, planowane są kolejne zmiany, które mają nakłaniać do inwestycji w OZE. Definicją prosumenta mają bowiem zostać objęte także wspólnoty i spółdzielnie mieszkaniowe.  System opustów miałby zaś działać na zasadzie 1:1, a nie tak jak do tej pory 0,7:1 lub 0,8:1.

Boom na mikroinstalacje fotowoltaiczne nadal trwa?

Wprowadzone zmiany w 2019 roku, które trwają także obecnie oraz zmiany, jakie mają dopiero nastąpić sprawiają, że inwestycja w mikroinstalacje staje się z każdym rokiem coraz bardziej opłacalna. W dużej mierze jest to związane, ze zobowiązaniem osiągnięcia przez Polskę poziomu 15% udziału OZE w ogólnej produkcji energii elektrycznej do końca 2020 roku. Wiele wskazuje jednak na to, że ten cel uda się osiągnąć, ponieważ już teraz udział OZE w produkcji energii w naszym kraju jest szacowany na około 13%.

Co więcej, zaledwie w styczniu 2020 odnotowano ponad 37 tysięcy nowych instalacji fotowoltaicznych. To ponad 200 nowych instalacji dziennie! Śmiało można zatem powiedzieć, że boom na mikroinstalacje fotowoltaiczne nadal trwa.