Siłownie wiatrowe dobre na podwyżki cen

Małe elektrownie wiatrowe już niedługo staną się stałym elementem naszego krajobrazu. Przy stałym wzroście cen prądu, węgla, gazu i oleju opałowego korzystanie z odnawialnych źródeł energii za kilka lat stanie się koniecznością. Jak budować „wiatraki” na wsi? Odpowiedzi na te i inne pytania znaleźć można nie tylko w internecie ale także na uczelniach i w placówkach naukowo-badawczych.
Ostatnio nagrodę Naczelnej Organizacji Technicznej otrzymał zespół w składzie dr Maciej Charkiewicz i prof. Leszek Romański z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu za skonstruowanie dwóch wysokosprawnych minisiłowni wiatrowych. Przy średnicy wirników do 2 m w zależności od siły wiatru mogą one generować prąd elektryczny o mocy do 1kW.

Istotą pierwszego rozwiązania jest to, że silnik wiatrowy składa się z dwóch śmigieł z których jedno napędza wirnik generatora prądu elektrycznego, a drugie będzie zamontowane na obudowie generatora, napędzając tym samym jego stojan. Dzięki odpowiedniemu ustawieniu kątów natarcia łopat wirnik generatora i stojan obracają się w przeciwnych kierunkach. W efekcie bezwzględne obroty wirnika generatora prądu, przy tych samych warunkach wiatrowych, są większe niż w rozwiązaniach klasycznych z jednym wirnikiem (śmigłem). Z badań modelowych wynika, że zwyżka mocy wynosi około 25 %. W drugim wynalazku siłownia została umieszczona w obudowie rurowej (zbliżonej do dyszy de Lavala). Dzięki temu rozwiązaniu udało się uzyskać dodatkowe zwiększenie mocy prądu elektrycznego o kolejne 40 proc. Jednocześnie siłownia ta rozpoczyna generować prąd elektryczny przy mniejszych prędkościach wiatru niż 6 m/s. W rozwiązaniach klasycznych prędkości te muszą być większe. Siłownie te  mogą być stosowane do napędu urządzeń monitoringu leśnego i drogowego, obserwatoriów hydrologiczno-meteorologicznych, małych gospodarstw agroturystycznych, jachtów morskich itp. Zastosowanie tych konstrukcji umożliwi w zależności od wybranego rozwiązania uzyskanie o 40 % lub 65 % większej mocy prądu elektrycznego w porównaniu do dotychczas stosowanych siłowni wiatrowych.

Instytut Budownictwa Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa proponuje budowę siłowni wiatrowej systemem gospodarczym. Podstawowym kryterium budowy takie siłowni jest średnioroczna prędkość wiatru na wysokości 10 m, gdyż na takiej wysokości ma znajdować się oś wirnika. Prędkość ta powinna wynosić nie mniej niż 4 m/s. Do budowy siłowni wiatrowej określanej jako średniobieżna wykorzystuje się materiały i urządzenia  przecenione, użytkowane ale pełnowartościowe, np. wieże z dźwigów budowlanych, przekładnie - tylne mosty dużych samochodów ciężarowych, prądnice z dźwigów samochodowych lub agregatów prądotwórczych, itp. W ten sposób budowa systemem gospodarczym znacznie obniża koszty wykonania. Koszt budowy przydomowej siłowni wiatrowej o mocy 3 kW wynosi około 35 tys. zł. Inwestor może liczyć na dotację sięgającą od 20 do 50% kosztów. Niestety czas zwrotu inwestycji jest dość długi i sięga nawet 15 lat.
Moc siłowni wiatrowych zainstalowanych w naszym kraju w 2007 r. wynosiła 276 MW. Według rządowych założeń do 2010 roku siłownie wiatrowe mają jednak pokryć 2 % zapotrzebowania naszego kraju na energię elektryczną. Wiąże się to z instalacją siłowni o mocy 2000 MW.