Przydomowe wiatraki w Polsce rzadko się opłacają. Dobre warunki ma tylko 7,5 proc. lokalizacji
Małe przydomowe turbiny wiatrowe w Polsce w większości lokalizacji nie mają szans na opłacalność – wynika z badania opublikowanego w czasopiśmie naukowym „Energy”. Średni współczynnik wykorzystania mocy takich turbin wynosi zaledwie 3,75 proc., a warunki porównywalne z fotowoltaiką ma tylko co trzynasta z przeanalizowanych lokalizacji, głównie na wybrzeżu Bałtyku.
Badanie przeprowadził międzynarodowy zespół z udziałem naukowców z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB): Jakub Jurasz, Bogdan Bochenek, Joanna Wieczorek, Adam Jaczewski, Alexander Kies i Mariusz Figurski. Autorzy wykorzystali godzinowe pomiary prędkości wiatru z lat 2018–2023 ze stacji IMGW-PIB. Spośród 269 stacji do analizy zakwalifikowano 173 z pełnymi danymi. Założono, że turbina stoi na wysokości 10 m nad ziemią, czyli tam, gdzie mierzy się wiatr na stacjach meteorologicznych.
Wnioski są jednoznaczne. Bez znaczącego spadku kosztów inwestycji, podobnego do tego, który nastąpił w fotowoltaice, małe turbiny wiatrowe w Polsce pozostaną rozwiązaniem niszowym, opłacalnym tylko w ściśle określonych warunkach.
Trzy razy mniej energii niż z fotowoltaiki
Średnia roczna produkcja małej turbiny wynosi ok. 328 kWh z każdego kW mocy, trzy razy mniej niż typowej instalacji fotowoltaicznej w Europie Środkowej. W 90 proc. lokalizacji współczynnik wykorzystania mocy nie przekracza 8 proc., a w prawie 55 proc. jest niższy niż 3 proc.
Tylko 13 lokalizacji, czyli 7,5 proc., osiąga współczynnik powyżej 10 proc., porównywalny z fotowoltaiką. Najlepsze wyniki, blisko 20 proc., mają trzy stacje na wybrzeżu Bałtyku: Rozewie (19,8 proc.), Ustka (19,5 proc.) i Łeba (19,1 proc.). Wysoki wynik ma też Kołobrzeg-Dźwirzyno (17,2 proc.). W głębi kraju współczynnik wynosi w najlepszych miejscach 7–10 proc. Autorzy zwracają uwagę, że nawet sąsiednie lokalizacje mogą mieć bardzo różne warunki wiatrowe, szczególnie na południu Polski.
Wiatrak kręci się wtedy, gdy świeci słońce
Badanie podważa też popularne przekonanie, że mała turbina dobrze uzupełnia przydomową fotowoltaikę. Na wysokości 10 m wiatr wieje najsilniej w okolicach południa, bo nagrzewanie powierzchni ziemi przez słońce wzmaga ruchy powietrza. W efekcie szczyt produkcji małej turbiny pokrywa się ze szczytem produkcji paneli skierowanych na południe.
Obie technologie uzupełniają się za to w skali roku: fotowoltaika dominuje latem, a wiatr zimą. Instalacja hybrydowa, z mocą podzieloną po połowie między wiatr i słońce, ogranicza liczbę dni z bardzo niską produkcją czterokrotnie w porównaniu z samą turbiną i 2,4-krotnie w porównaniu z samą fotowoltaiką. Najtrudniejszym miesiącem jest listopad, gdy niska produkcja z paneli nie jest równoważona wyższą produkcją z wiatru.
Lepsze niż przy fotowoltaice jest zużycie własne energii. W lokalizacjach o współczynniku powyżej 10 proc. gospodarstwo zużywa na bieżąco od 25 do prawie 55 proc. energii z turbiny, średnio ok. 40 proc., wobec ok. 30 proc. przy fotowoltaice.
Prąd z małej turbiny co najmniej o 0,23 euro/kWh
Uśredniony koszt wytworzenia energii (LCOE) z małych turbin jest znacznie wyższy niż z fotowoltaiki. Nawet przy najniższych założonych kosztach inwestycji, 2913 euro/kW (ok. 12,7 tys. zł/kW), i najlepszych warunkach wiatrowych wynosi co najmniej ok. 0,22–0,23 euro/kWh (ok. 1 zł/kWh). To mniej więcej tyle, ile wynosiła średnia cena energii dla gospodarstw domowych w Polsce przyjęta w badaniu, czyli 0,21 euro/kWh (ok. 0,92 zł). Przy średnich kosztach inwestycji, 6500 euro/kW (ok. 28,4 tys. zł/kW), koszt energii nawet w najlepszych lokalizacjach przekracza 0,51 euro/kWh (ok. 2,23 zł). Dla porównania koszt energii z dachowej fotowoltaiki w Niemczech szacowany jest przez Instytut Fraunhofera na 0,06–0,14 euro/kWh (ok. 0,26–0,61 zł).
Kolejnym problemem jest tzw. kanibalizacja cen. Produkcja małych i dużych turbin wiatrowych jest silnie skorelowana (współczynnik korelacji 0,85). Gdy mała turbina pracuje najmocniej, ceny na rynku hurtowym są zwykle niskie, bo dużo energii dostarczają też farmy wiatrowe. W efekcie dla właściciela korzystającego z taryfy dynamicznej energia z własnej turbiny jest mniej warta niż z fotowoltaiki, a taniej może być po prostu kupić energię z sieci.
Przed zakupem? Pomiary wiatru
Autorzy zastrzegają, że analiza ma ograniczenia. Dane ze stacji meteorologicznych, położonych zwykle na terenach nizinnych i otwartych, nie muszą odzwierciedlać warunków w konkretnym miejscu, np. na wzniesieniu. Nie uwzględniono też strat na falowniku, okablowaniu i awarii. Dlatego badacze zalecają, by przed zakupem przydomowej turbiny przeprowadzić indywidualne pomiary prędkości wiatru i analizę ekonomiczną. Ostrzegają też, by programy wsparcia publicznego nie dotowały instalacji w lokalizacjach o niskim potencjale.
Dotacje powinny podążać za wiatrem
Badanie ma praktyczne znaczenie dla projektowania programów dotacyjnych. W wielu krajach, np. na Słowacji w programie Zelena domacnostiam II, małe turbiny wiatrowe dostają takie samo wsparcie na kW jak fotowoltaika, niezależnie od lokalizacji. Wyniki z Polski pokazują, że przy jednolitych zasadach pieniądze publiczne mogą trafiać do instalacji, które nigdy się nie zwrócą. Rozsądniejsze byłoby uzależnienie wsparcia od udokumentowanych warunków wiatrowych albo kierowanie go tylko do regionów nadmorskich i wyżej położonych.
Sama technologia nie przesądza o sensie inwestycji, liczy się jej dopasowanie do miejsca i do systemu. Wiatr w Polsce ma ogromny potencjał, ale na wysokości 100–200 m, a nie 10 m nad przydomowym ogrodem. Dla większości gospodarstw lepszym sposobem na korzystanie z energii wiatru może być taryfa dynamiczna, która pozwala kupować tanią energię z dużych farm wiatrowych, niż własny wiatrak na maszcie.
Dotacje na przydomowe wiatraki się skończyły
W Polsce opłacalność inwestycji w przydomową turbinę wiatrową trzeba obecnie oceniać bez uwzględniania rządowego dofinansowania. Nabór wniosków w programie Moja Elektrownia Wiatrowa zakończył się przed planowanym terminem, ponieważ wyczerpał się budżet programu. Nie wiadomo jeszcze, czy dotacje zostaną wznowione. W tej sprawie interweniuje Rzecznik Praw Obywatelskich, a Ministerstwo Klimatu i Środowiska zostało zapytane o możliwość kontynuacji programu. Więcej na ten temat w artykule: Rzecznik Praw Obywatelskich interweniuje w sprawie programu Moja Elektrownia Wiatrowa. Czy dotacje wrócą?
Patrycja Rapacka
patrycja.rapacka@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
Obserwuj nas w Google News
