Energetyka Prosumencka-Korzyści dla Podlasia" Białystok, 8/04/2014 Mała energetyka wiatrowa Katarzyna Michałowska-Knap Instytut Energetyki Odnawialnej ; kmichalowska@ieo.pl
Moc zainstalowana (kolor niebieski) i liczba koncesjonowanych instalacji wiatrowych (kolor czerwony) w poszczególnych województwach, wg Urzędu Regulacji Energetyki
Krajowy Plan Działania do 2020 roku, moce zainstalowane 12000 biogaz 12,4% en. wodna <1MW 1,5% en. wodna 1MW - 10MW 2,2% en. wodna >10 MW 5,4% fotowoltaik a 0,01% 10000 biomasa stała 31,5% en. wiatrowa lądowa 40,6% 8000 małe elektrownie wiatrowe 1,7% en. wiatrowa morska 4,6% MW 6000 4000 2000 0 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 El. wodne >10MW El. wodne 1MW-10MW El. wodne <10MW Energia wiatrowa lądowa Energia wiatrowa morska Energia wiatrowa mała Biomasa stała Biogaz Energia fotowoltaiczna
Farma wiatrowa w Kalifornii, lata 80-te
Zasada działania elektrowni wiatrowej
EW o pionowej osi obrotu Savonius Darrieus Giromill/H-kształtne
MAŁA ENERGETYKA WIATROWA FAKTY 2012 Liczba firm w sektorze: 150 (+4,8%) Średnia liczba zatrudnionych: 300 Moc zainstalowana w 2011 roku: 8,2MW (+19%) Liczba instalacji w 2011 roku: 3200 sztuk Średnia moc instalacji: 2,5kW (-7,4%) Instalacje z koncesją URE: 22 szt. (-18,2%) Źródła: Badanie sektora MEW 2012, IEO Urząd Regulacji Energetyki 2011
SEKTOR MEW W POLSCE 2012
PROFIL DZIAŁALNOŚCI PRZEDSIĘBIORSTW MEW
ZMIANA ZAGOSPODAROWANIA ENERGII Z MEW W LATACH 2010-2011
ZMIANA STRUKTURY UŻYTKOWNIKÓW MEW W LATACH 2010-2011
STRUKTURA ŚREDNICH MOCY MEW
Struktura kosztów zakupu urządzeń i materiałów dla instalacji MEWi
Struktura kosztów budowy i montaŝu instalacji MEWi
Struktura kosztów eksploatacji elektrowni wiatrowej
Szacowanie produktywności dla MEWi Nieprzydatność technik stosowanych zwykle dla duŝych turbin (zbyt wysokie koszty) Brak atlasów wiatrowych o odpowiedniej dokładności dla wysokości poniŝej 50 m DuŜy wpływ bezpośredniego otoczenia na funkcjonowanie turbiny działają w warstwie przyziemnej, w środowisku silnie turbulentnym (decydujące znaczenie mikrolokalizacji) Próba klasyfikacji warunków wiatrowych w Polsce wyodrębnienie 5 klas lokalizacji małych turbin wiatrowych
Klasa 0: Miasto (gęsta zabudowa jednorodzinna) lub teren zalesiony lub bezpośrednie sąsiedztwo obszarów o duŝej szorstkości od strony zachodniej Przez 70% czasu w roku prędkość wiatru niŝsza niŝ 3 m/s na wysokości 15 m Tylko przez 2-3% czasu prędkości przekraczają 6 m/s Sporadyczne epizody wiatrów powyŝej 10m/s Fot. IEO
Klasa 1: Zabudowa wiejska i siedliskowa, grupy drzew większość obszarów Polski centralnej Typowe dla warunków polskich Średnia roczna prędkość wiatru ok. 3-3,5 m/s na wysokości 15 m DuŜy wpływ przeszkód terenowych; produktywność moŝe znacząco się róŝnić przy małych przesunięciach połoŝenia elektrowni Fot. IEO
Klasa 2: Teren otwarty, lekko wyniesiony ponad otaczający obszar, brak przeszkód terenowych o wysokości porównywalnej z elektrownią w odległości do 15 wysokości elektrowni Niewielkie średnie prędkości wiatru, jednak przekraczające prędkości startowe Niewielka turbulencja Większa swoboda lokalizacji Fot. IEO
Klasa 3: Teren otwarty, lekko wyniesiony ponad otaczający obszar, brak przeszkód terenowych o wysokości porównywalnej z elektrownią w odległości do 15 wysokości elektrowni; tereny Polski północno-wschodniej (Suwalszczyzna), wybrzeŝe Bałtyku, Polska południowa (obszary wzgórz i przedgórzy) Średnie roczne prędkości wiatru rzędu 4m/s Dodatkowe przyspieszenia prędkości powodowane przez warunki lokalne Konieczna ostroŝność i przemyślana lokalizacja Fot. IEO
Klasa 4: Najlepsze obszary w klasie 3 (poniŝej 2 km do brzegu morskiego lub szczyty wzgórz, bez Ŝadnych przeszkód terenowych) Fot. IEO Fot. IEO
Produktywność małych elektrowni wiatrowych w warunkach polskich, MWh Na podstawie danych podawanych przez producentów 27 małych elektrowni wiatrowych, wg. 2010 wind generator buyer s guide DuŜe róŝnice w poszczególnych klasach w zaleŝności od typu elektrowni, zwłaszcza przy małych prędkościach wiatru
8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Potencjał ekonomiczny małych elektrowni wiatrowych w regionach Polski do 2020 roku Liczba turbin do 10 kw DOLNOŚLĄSKIE KUJAWSKO-POMORSKIE LUBELSKIE LUBUSKIE ŁÓDZKIE MAŁOPOLSKIE MAZOWIECKIE OPOLSKIE PODKARPACKIE PODLASKIE POMORSKIE ŚLĄSKIE ŚWIĘTOKRZYSKIE WARMIŃSKO- MAZURSKIE WIELKOPOLSKIE ZACHODNIOPOMORSKIE
Podsumowanie Prawidłowa lokalizacja małej turbiny wiatrowej jest w warunkach polskich duŝym wyzwaniem, jednak decyduje o opłacalności Oferta producentów obejmuje duŝy zakres turbin, przeznaczonych na róŝne warunki wiatrowe Produktywność w wybranej lokalizacji powinna być podstawowym kryterium wyboru dostawcy urządzenia Dla efektywnego stosowania MEWi w Polsce największe znaczenie ma rozwój technologii turbin przeznaczonych do pracy w warunkach niskiej wietrzności (w Polsce dominuje zakres prędkości 3-5 m/s)