Przydomowa elektrownia wiatrowa, pompa ciepła i fotowoltaika w jednym systemie. Dlaczego to połączenie to przyszłość?

Jak wynika z raportu URE, na koniec 2023 roku ponad 1,4 mln gospodarstw domowych w Polsce wykorzystywało mikroinstalacje fotowoltaiczne, których łączna moc przekraczała 11 GW. Obecnie jest ich z pewnością więcej, gdyż cieszą się one niesłabnącą popularnością w naszym kraju. Niestety jednak mają dość istotną wadę – ich wydajność drastycznie spada w okresie zimowym. Uniemożliwia to uzyskanie pełnej niezależności energetycznej domów ogrzewanych pompami ciepła, które stanowią podstawę współczesnych systemów CO i CWU. Istnieje jednak sposób na rozwiązanie tego problemu – jest nim połączenie paneli PV z przydomowymi turbinami wiatrowymi. Wiele wskazuje na to, że takie hybrydowe mikroinstalacje OZE są przyszłością i w artykule wyjaśniamy, z czego to wynika. Sprawdź, jak działa taki system w polskich realiach oraz kiedy opłaca się w niego zainwestować!

Fotowoltaika i turbina wiatrowa – porównanie efektywności obu urządzeń w polskich warunkach klimatycznych

Choć pompy ciepła pobierają energię cieplną z otoczenia i wykorzystują ją do ogrzewania wody użytkowej oraz krążącej w systemie CO, tak do prawidłowej pracy potrzebują prądu. Zużywają go znacznie mniej w porównaniu do ilości produkowanej energii cieplnej. Ich efektywność pod tym kątem uzależniona jest od współczynnika COP danego modelu urządzenia. Wskazuje on, ile ciepła jest w stanie wytworzyć pompa z 1 kWh energii elektrycznej – np. dla COP równego 4 będą to 4 kWh ciepła. Pobór prądu jest więc relatywnie niewielki, ale z punktu widzenia zasilania takich urządzeń z OZE, stanowi on spore wyzwanie.

Zimą, kiedy pompy ciepła potrzebują najwięcej energii elektrycznej, fotowoltaika dostarcza ją w bardzo niewielkich ilościach. Jej wydajność spada przeciętnie aż 6-8-krotnie w porównaniu z okresem wiosenno-letnim, w którym to panele PV dostarczają średnio około 75% całej rocznej produkcji prądu. Zimą dni są bowiem bardzo krótkie, pogoda zwykle jest pochmurna, a do tego nawet gdy słońce świeci, to jest ono nisko nad horyzontem.

W przypadku turbin wiatrowych sytuacja jest odwrotna, gdyż zazwyczaj produkują one bardzo dużo energii elektrycznej właśnie w okresie zimowym. Na tę część roku w Polsce przypada najwięcej dni, gdy wieje mocno i stabilnie przez długi czas. Analogicznie latem warunki wietrzne zwykle są najgorsze z punktu widzenia efektywności pracy tych urządzeń, co przekłada się na znaczny spadek ich możliwości produkcyjnych.

Dlaczego fotowoltaika + turbina wiatrowa + pompa ciepła to przyszłość mikroinstalacji OZE?

Analizując powyższą efektywność mikroinstalacji OZE w poszczególnych porach roku, wniosek nasuwa się sam – fotowoltaika i przydomowe turbiny wiatrowe świetnie się uzupełniają! Stanowią one perfekcyjny tandem do zasilania pomp ciepła.

Wiosną i latem panele PV stanowią główne źródło ich zasilania, co jest istotne szczególnie z punktu widzenia grzania wody użytkowej. Z kolei jesienią i zimą, gdy wydajność fotowoltaiki spadnie, wynikające z tego straty w produkcji energii elektrycznej będą w stanie w znacznym stopniu lub nawet całkowicie zrekompensować turbiny wiatrowe. Hybrydowa elektrownia przydomowa bardzo przybliża więc do osiągnięcia celu, jakim jest uzyskanie pełnej niezależności energetycznej domu. Aby jeszcze bardziej uniezależnić się od lokalnego dostawcy prądu, wystarczy doposażyć instalację w magazyn energii.

Kiedy opłaca się montaż hybrydowej elektrowni przydomowej?

Aby montaż takiej mikroinstalację OZE mógł dość szybko się zwrócić, przede wszystkim dom musi mieć duże zapotrzebowanie na prąd. To właśnie dlatego jest to rozwiązanie polecane właścicielom pomp ciepła. Jednak na opłacalność tej inwestycji wpływ mają także lokalne warunki klimatyczne.

W przypadku fotowoltaiki problem ten nie występuje, gdyż poziom nasłonecznienia jest podobny na terenie całego kraju. Panele PV zamontowane pod odpowiednim kątem i w miejscach, gdzie nie będą narażone na okresowe zacienienie, są w stanie produkować zbliżone ilości energii w każdej lokalizacji.

Jednak warunki wietrzne nie są już tak jednolite dla całego kraju, a to od nich zależy opłacalność montażu przydomowych turbin wiatrowych. Najlepsze są w Polsce Północnej – zwłaszcza w pasie wybrzeża. Korzystny wiatr – stosunkowo mocny i stabilny – występuje także w znacznej części Polski Centralnej – od granicy zachodniej aż po Mazowsze. To właśnie we wszystkich tych miejscach najbardziej opłaca się montować hybrydowe elektrownie przydomowe. Z kolei najgorsze warunki wietrzne panują na Śląsku, w rejonie Białegostoku oraz w kotlinach.

Połączenie paneli PV z przydomowymi turbinami wiatrowymi nie musi być wyzwaniem

Wykonanie hybrydowej mikroinstalacji OZE jest dość skomplikowane, gdyż wiąże się z koniecznością „zespolenia” dwóch odrębnych systemów. Jednak jesteś w błędzie, myśląc, że oznacza to poważne komplikacje. Na rynku działają specjaliści zajmujący się montażem fotowoltaiki i jednocześnie elektrowni wiatrowych. Przykładem jest firma Gottersfeld, która dostarcza panele PV i przydomowe turbiny wiatrowe, wykonuje instalacje oraz pomaga w doborze mocy urządzeń, przeprowadzając profesjonalne audyty energetyczne. Korzystając z takich usług, zbudujesz elastyczną mikroinstalację OZE do zasilania pomp ciepła i innych urządzeń w domu, dzięki której praktycznie całkowicie uzależnisz się od lokalnego dostawcy prądu!

Gottersfeld – materiał sponsorowany