Větrný generátor pro domácnost – klady a zápory. Rozdělení podle ceny a kilowattů. Cena za 1 kW z větrné turbíny.

Otázka větrné energie v naší inovativní době zajímá mnoho lidí. Kdo někdy navštívil evropské země autem, pravděpodobně viděl obrovské větrné elektrárny.
Po cestě jsou nalezeny stovky generátorů.

Při sledování tohoto obrázku mnozí začínají věřit, že výroba elektřiny pomocí větru je velmi slibná a zisková činnost. Moudří Evropané nemohou dělat chyby.

Zároveň se z nějakého důvodu ignoruje fakt, že na jiných místech v Evropě takové větrné elektrárny prakticky nejsou. Proč by tomu tak bylo?
Právě o tom bude tento článek pojednávat, kdy, kde a jak je výhodné používat větrné turbíny a kdy ne.

Jistě jste po dalším zdražení elektřiny přemýšleli o instalaci větrného generátoru na vaše stránky. Tím zajistíte, pokud ne všechny, pak většinu vašich energetických potřeb.

Někteří dokonce uvažují o tom, že by se tímto způsobem stali nezávislými na energetických sítích. Jak reálné a možné je to? Bohužel pro 90 % vlastníků soukromých domů tyto sny zůstanou sny.

A abyste zbytečně neutráceli peníze, sdělíme vám všechna čísla, proč tomu tak je.
Rychlost větru

Bohužel u nás není mnoho regionů, kde je rychlost větru alespoň 5-7 metrů za vteřinu. Údaje se sbírají v průměru za rok. V naprosté většině zeměpisných šířek vhodných k bydlení je tato stejná rychlost maximálně 2-4 m/s.

To znamená, že vaše větrná turbína prostě většinu času nebude fungovat. Pro stabilní výrobu elektřiny potřebuje vítr o rychlosti asi 10 m/s.

Pokud je ve vaší oblasti vítr o rychlosti 7 m/s, pak bude generátor pracovat maximálně na 50 % své nominální hodnoty. A pokud jsou to jen 2 m/s, pak o 5 %.

Ve skutečnosti vám za hodinu 2kW generátor nedá více než 100W.

Setkáte se i s dalším větrným problémem, o kterém výrobci mlčí. U země je jeho rychlost mnohem nižší než nahoře, kde jsou instalovány průmyslové instalace s výškou 25-30m.

Jednotku nainstalujete maximálně na deset metrů. Nespoléhejte se proto ani na větrné tabulky z různých stránek. Tyto údaje pro vás nejsou vhodné.

Výrobci skromně mlčí o tom, že pro jejich mapy větrných zdrojů se měření provádějí v nadmořské výšce 50 až 70 metrů! Navíc se neberou v úvahu údaje o turbulencích a vírech.

Pokud se pokusíte jej zvednout výše než 10m, určitě budete přemýšlet o ochraně před bleskem. Čepele elektrizované třením vzduchu, velmi chutná návnada na výboje!

Navíc se z nějakého důvodu všichni trápí pouze takovým parametrem, jako je rychlost větru, a zapomínají přitom na jeho hustotu či tlak. A rozdíl u energie je docela významný. Závislost výroby elektřiny na tlaku větru je nepřiměřená.

Takže když se tlak větru zdvojnásobí, generovaný výkon se zvýší osmkrát!

Kromě toho existuje určitá záludnost ve specifikovaných technických vlastnostech generátorů.

Samozřejmě jim můžete věřit, ale pouze za ideálních podmínek. Protože:

• Tyto údaje se odečítají v aerodynamickém tunelu

• a v laminárním proudění s konstantním směrem a zvýšenou hustotou

Ve vaší chatě může být rychlost větru taková, že nebudete schopni ani otočit hřídelí, natož vyrábět energii.

A to na jaře nebo na podzim. V tomto období dochází k nejaktivnějším pohybům vzdušných hmot.

Nezapomeňte, že větrný mlýn nepracuje v klidovém režimu, ale musí roztáčet rotor generátoru obklopený neodymovými magnety.

A to jen tak dlouho, dokud je elektrický potenciál větrného mlýna nižší než napětí baterie. Když je napětí dostatečné pro zahájení nabíjení, baterie se změní na zátěž.

Pokud používáte nízkorychlostní provedení se svislou osou otáčení, pak již existuje stupňovitá převodovka. Zkoušel jsi roztočit posilovací převodovku? Tento design se stává komplikovanějším, zvyšuje hmotnost, vítr a náklady.

Dokonce i u majáků Severní flotily, vzhledem k neustálému větru a polární noci, odborníci raději používají solární panely. Na otázku, proč tomu tak je, je odpověď jednoduchá – problémů je méně!

Baterie pro větrné turbíny

Velké průmyslové větrné turbíny mohou přenášet energii přímo do sítě a obcházet jakékoli baterie.

Bez nich se ale neobejdete. Bez baterie nebude fungovat ani televize, ani lednička. Dokonce i osvětlení bude svítit v záchvatech a startech, v závislosti na poryvech větru.

Navíc po 12-15 letech provozu generátoru budete muset vyměnit 3-4 sady baterií, čímž se zdvojnásobí vaše počáteční náklady. Navíc bereme téměř ideální variantu, kdy se baterie vybijí maximálně na polovinu své kapacity.

Samozřejmě si můžete koupit levné modely baterií, ale to nesníží vaše náklady. Jen jít do obchodu pro nové baterie se provede ne 4x, ale 8x.

Kde je nejlepší místo pro instalaci

Další věcí, která stojí za to vážně přemýšlet, je dostupnost volného místa. Navíc v oblasti může sahat 100 metrů nebo více v každém směru od stožáru.

Vítr by se měl volně pohybovat podél lopatek a dosahovat k nim ze všech stran bez rušení. Ukazuje se, že musíte žít buď ve stepi, nebo blízko moře (nejlépe přímo na jeho břehu).

Ideální umístění by bylo na vrcholu kopce. Kde je z hlediska aerodynamiky proudění vzduchu stlačováno s odpovídajícím zvýšením rychlosti a tlaku větru.

Zapomeňte na sousedy poblíž. Jejich zahrady a dvou-třípatrová sídla vám skvěle „pijí krev“ a pokaždé zablokují zadní vítr. Stejně jako sousední lesní plantáže.

Stejné průmyslové větrné mlýny nejsou umístěny přímo vedle sebe, ale jsou namontovány diagonálně. Každý následující by neměl překrývat ten předchozí.

Cena za 1 kW výkonu

4. důvod – vysoká cena. Nenechte se zmást cenami prodejců v cenících. Nikdy neukazují skutečné náklady na veškeré potřebné vybavení.
Ceny proto vždy násobte 2, a to i při výběru tzv. konfekčních stavebnic.

Ale to není všechno. Nezapomínejte ani na provozní náklady, dosahující až 70 % ceny větrných turbín. Pokuste se opravit generátor ve výšce nebo pokaždé demontovat a demontovat a znovu složit stožár.

Nezapomeňte pravidelně vyměňovat baterii. Proto nečekejte, že vás větrný mlýn může stát 1 dolar za 1 kW elektřiny.

Když si spočítáte všechny skutečné náklady, vyjde vám, že každý kilowatt výkonu z takového větrného generátoru vás stál minimálně 5 babek.

Doba návratnosti a výpočet úspor

Pátý důvod je nerozlučně spjat s prvními čtyřmi. Toto je doba návratnosti.

Pro vaši individuální větrnou instalaci platí toto období NIKDY.

Náklady na větrný mlýn, stožár a další vybavení pro 2kilowattové vysoce kvalitní modely dosáhnou v průměru 200 tisíc rublů. Produktivita takových instalací je od 100 do 200 kW za měsíc, ne více. A to za dobrých povětrnostních podmínek.

I srážky snižují výkon větrných turbín. Déšť o 20 %, sníh o 30 %.

Takže celé vaše úspory jsou 500 rublů. Za 12 měsíců nepřetržité práce se nastřádá o něco více – 6 tisíc.

Ale když si vzpomenete na počáteční výdaje 200 tisíc, tak to vrátíte za dvaatřicet let!

A to vše bez zohlednění provozních nákladů. A pokud odhadnete, že průměrná životnost dobrého větrného mlýna je asi 20 let, pak se ukáže, že se zcela a neopravitelně porouchá ještě dříve, než dosáhne doby návratnosti.

2kilowattová jednotka přitom nepokryje 100 % vašich potřeb. Maximálně o třetinu! Pokud chcete vše připojit úplně z něj, pak si vezměte 10kilowattový model, ne méně. Tím se doba návratnosti nezmění.

Tady ale budou úplně jiné rozměry a hmotnost.

A prosté připevnění k trubce skrz atiku vaší střechy rozhodně nebude fungovat.

Někteří jsou však stále přesvědčeni, že díky nekonečnému zdražování elektřiny se větrný generátor jednou stane ziskovým.

Kdy koupit větrný mlýn?

Elektřina samozřejmě každým rokem zdražuje. Například před 10 lety byla jeho cena o 70 % nižší. Udělejme přibližné výpočty a zjistěme vyhlídky na to, aby se větrný mlýn zlomil, s přihlédnutím k prudkému nárůstu nákladů na elektřinu.

Budeme uvažovat o 2 kW generátoru.

Jak jsme zjistili dříve, náklady na takový model jsou asi 200 tisíc. Ale s přihlédnutím ke všem dodatečným výdajům je třeba je vynásobit dvěma. Výsledkem bude nejméně 400 tisíc rublů. náklady, s životností dvacet let.

Čili za rok to vychází na 20 tisíc. Ve skutečnosti vám letos jednotka dá maximálně 900 kW. Kvůli koeficientu instalovaný výkon (u malých větrných turbín nepřesahuje pět procent), za měsíc vyrobíte 75 kW.

I když pro jednoduchost výpočtů vezmeme 1000 kW ročně, náklady na 1 kW/h získané z větrné turbíny pro vás budou 20 rublů. I když předpokládáme, že elektřina z tepelných elektráren zdraží 4x, tak se to nestane zítra a ani za 5 let.

Proto budou náklady na elektřinu z jednotlivého větrného generátoru v každém případě vyšší.

Jaké závěry lze vyvodit z výše uvedeného?

Větrný generátor je v současných ruských podmínkách nerentabilní jednotka.

Aby bylo možné nějak ospravedlnit jeho použití, cena elektřiny by dnes již měla dosáhnout 30 rublů za 1 kW.

Použití větrného mlýna lze odůvodnit ve dvou případech:

• nemáte v blízkosti externí elektrické sítě nebo se k nim nesmíte připojit

• máte dieselový generátor, ale není možné pro něj dodávat palivo

Současně musí být větrná turbína instalována v oblasti s průměrnou roční rychlostí větru minimálně 5-6 m/s. Pouze v těchto případech bude větrná turbína dobrou alternativou.

Ve skutečnosti jste v takových podmínkách prostě nuceni vybrat si ze všech zel to nejmenší. Zároveň nevěřte v superúčinnost jiných vertikálních nebo sférických modelů sestavených s neodymovými magnety.

Konečný výsledek bude vždy stejný. Energie vyrobená větrnou turbínou závisí pouze na:

• rychlost větru

• oblast, kterou lopatky popisují

Proto pokud jste již připojeni k elektrické síti, nehledejte zbytečná dobrodružství a bolení hlavy. Žádný přínos nenajdete, alespoň pro dnešek.

Jaké větrné turbíny si vybrat

Pro ty, kteří žijí daleko od rozvoden a nadzemních vedení 0,4 kV, stojí za to zakoupit nejvýkonnější modely větrných turbín, které si můžete dovolit. Protože získáte ne více než 15% výkonu uvedené na obrázcích.

Další kategorie spotřebitelů se zcela oprávněně rozhoduje nikoli ve prospěch čínských továrních modelů, ale naopak upřednostňuje domácí větrné mlýny od řemeslníků samouků. I to má své výhody.

Z velké části jsou vynálezci takových zařízení kompetentní a zodpovědní lidé. A téměř ve 100 % případů jim instalaci bez problémů vrátíte, pokud se něco pokazí nebo bude potřeba opravit. Problémy s tím určitě nebudou.

Průmyslové čínské větrné mlýny mají samozřejmě hezčí vzhled. A pokud se přesto rozhodnete pro jeho koupi, ihned po kontrole elektrickou vrtačkou proveďte preventivní opravy a vyměňte čínský kovový šrot za ložiska s vysoce kvalitním mazivem.

Pokud máte v okolí velké hnízdiště pro ptáky, nebylo by na škodu pořídit si další sadu čepelí.

Mláďata se někdy chytí do rotujícího „mini mlýna“. Plastové čepele se lámou a kovové čepele se ohýbají.

A rád bych skončil moudrostí od těch uživatelů, kteří neposlouchali všechny argumenty a tváří v tvář se setkali se všemi výše popsanými problémy. Pamatujte, že nejdražší korouhvička pro dům je větrný generátor!

V březnu 2020 již začala dodávat elektřinu na ruský trh první větrná elektrárna Rosatomu, větrná farma Adygea.

Vítr a Atom

Lidstvo využívá větrnou energii po tisíce let – od starověkých plachetnic a větrných mlýnů až po kolosální moderní větrné farmy. Za posledních sto let si větrná energie skutečně začala získávat své místo v globálním energetickém sektoru.

V letech 1929 – 1931 postavil vynálezce samouk Anatolij Ufimcev v Kursku první větrnou elektrárnu na světě s inerciální baterií o výkonu 35 kW. Větrná farma byla vybavena „akumulačním diskem“, který se otáčel v kontejneru, ze kterého byl odčerpáván vzduch, aby se snížilo tření. Elektřina z instalace stačila na zásobování domu a dílny vynálezce a zajišťovala elektřinu i za bezvětří.

V roce 1931 byl u Balaklavy postaven v té době nejvýkonnější větrný generátor na světě – 100 kW. Rozpětí jeho lopatek dosahovalo 30 metrů a elektřina, kterou vyráběla, stačila k napájení tramvajové trati Balaklava-Sevastopol.

Od roku 1950 do roku 1955 se v SSSR vyrábělo ročně několik tisíc větrných turbín s jednotkovým výkonem do 30 kW. Byly také použity pro rozvoj panenských zemí v Kazachstánu. Ale v 60. letech byly práce na vytváření větrných elektráren v zemi omezeny, protože Sovětský svaz se zaměřil na výstavbu elektráren jiného typu.

Zároveň byly v 70. a 90. letech v USA a řadě evropských zemí vybudovány parky větrných elektráren, které zásobovaly elektřinou desítky tisíc obytných budov. V současné době se Čína a Indie připojily k předním zemím ve vývoji větrných elektráren.

Oživení větrné energetiky u nás začalo v 1990. letech minulého století. Dnes v Rusku funguje několik větrných elektráren.

V roce 2016 Rosatom vyhrál soutěž na výstavbu větrných elektráren v Rusku o celkovém výkonu 610 MW. Následně bylo portfolio projektů navýšeno na 1 GW. Po analýze technologií dostupných na trhu si specialisté korporace vybrali za partnera společnost Lagerwey (skupina Enercon). Partnerství zahrnuje organizaci výroby větrných elektráren v Rusku a přenos kritických technologií nezbytných pro stavbu větrných turbín.

Rosatom považuje rozvoj větrné energie za jednu ze svých strategických priorit a výstavbu větrných elektráren považuje za linii pro rozvoj bezuhlíkové energie v kombinaci „jaderných elektráren a větrných elektráren“.

Státní jaderná korporace má moderní výrobní zařízení, která jí umožňují vyrábět zařízení pro větrné turbíny na vlastní základně. Rosatom navíc ví, jak pracovat na energetickém trhu a má úspěšné zkušenosti s investováním a realizací projektů investiční výstavby.

Pracovali jsme na projektu

Koordinátor projektu: Andrey Ivanov

Nápad: PETER RYAZANOV, DENIS BOKOV

Správce obsahu: DMITRY PETRENKO

TEXT: Andrey Rezničenko

Korektor: VITALY BALASHOV

Account manager: ANNA MUSATOVA

Výrobce: KALERIA ANDREEVA

Ilustrátor: KSENIA RYKOVA

Umělecký ředitel: ANDREY ALBIKOV

© TASS, 2020
Tisková agentura TASS (osvědčení o registraci médií #03247 vydané 2. dubna 1999 Státním výborem Ruské federace pro tisk). Některé publikace mohou obsahovat informace, které nejsou určeny uživatelům mladším 16 let.