Panele fotowoltaiczne czy turbina wiatrowa

Turbina wiatrowa – zasady działania

Głównym elementem wiatraka jest wirnik z zamontowanymi na nim łopatami, który jest umiejscowiony na samej górze wieży. Wysokość wiatraka spowodowana jest potrzebą pozyskania silnych wiatrów, które wieją na dużych wysokościach. Turbina wiatrowa, dzięki specjalnym systemom sterowania, może obracać gondolą z wirnikiem tak, aby optymalnie wykorzystywać kierunek wiatru.

Aby wytworzyć energię, wiejący wiatr silnie uderza w łopaty wiatraka, obracając wirnik połączony z prądnicą umieszczoną na gondoli. Skutkuje to wirowaniem cewki elektromagnetycznej w prądnicy, dzięki czemu powstaje prąd elektryczny. Ten następnie przekształcany jest w prąd przemienny.

Turbina wiatrowa a instalacja fotowoltaiczna – porównanie

Ciężko jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie: „Które rozwiąnie – energia wiatrowa czy słoneczna – jest lepsze?”. Oba systemy są bowiem ekologicznym sposobem na obniżenie rachunków za prąd. Między nimi można jednak wyszczególnić kilka różnic, które mogą zadecydować, które z rozwiązań będzie bardziej odpowiednie w konkretnym przypadku. Trzeba zatem wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników:

Lokalizacja

Klimat na terenie całego kraju nie jest taki sam, zatem lokalizacja odgrywa ważną rolę przy wyborze źródła energii. Północ Polski to region o silniejszych wiatrach, zatem turbina wiatrowa może okazać się tam bardziej efektywna. Południowa część kraju charakteryzuje się natomiast większym nasłonecznieniem, co pozytywnie wpłynie na wydajność fotowoltaiki.

Okres pracy i warunki atmosferyczne

Instalacja fotowoltaiczna pracuje najefektywniej w miesiącach wiosennych i letnich, kiedy jest najwięcej słońca. Jeśli chodzi o pracę w ciągu doby, moduły fotowoltaiczne działają w ciągu dnia, kiedy docierają do nich promienie słoneczne, a najwyższą wydajność można zauważyć w godzinach południowych. Instalacja nie pracuje natomiast w nocy, a intensywne zachmurzenie może znacznie obniżyć jej wydajność.

Turbiny wiatrowe produkują zaś więcej energii w miesiącach jesienno-zimowych, kiedy siła wiatru jest większa. W odróżnieniu od fotowoltaiki, słoneczne dni mniej sprzyjają produkcji prądu z wiatraków. Z drugiej strony, silne wiatry mogą wymagać chwilowego wyłączenia wiatraków ze względów bezpieczeństwa. Elektrownie wiatrowe mogą jednak efektywnie pracować także w nocy.

Wydajność

Szacuje się, że moduły fotowoltaiczne osiagają ok. 20% wydajności, jeśli chodzi o produkcję prądu. Turbiny wiatrowe mają tę przewagę, że w sprzyjających warunkach mogą pracować nawet przez całą dobę, co zwiększa ich efektywność.

Żywotność

Przyjmuje się, że obie technologie są trwałe i mogą pracować przez wiele lat. Choć moduły fotowoltaiczne stopniowo, z biegiem lat tracą na wydajności, mogą funkcjonować nawet ponad 25-30 lat, cały czas produkując energię.

Turbiny wiatrowe również pracują przez wiele lat, jednak mogą być bardziej wymagające, jeśli chodzi o konserwację i naprawy. Ich eksploatacja wiąże się z częstszą niż w przypadku elektrowni słonecznych potrzebą wymiany części.

Wymagania przestrzenne

Instalacje fotowoltaiczne montuje się na płaskich i dość obszernych powierzchniach, z których najczęściej wybiera się dach bądź grunt. Miejsce montażu musi być jednak odsłonione, to znaczy oddalone od obiektów, które mogłyby potencjalnie rzucać cień na instalację. Kwestią sporną jest wygląd paneli – niektórzy narzekają na negatywny wpływ na estetykę budynku czy krajobrazu, lecz innym zupełnie ten aspekt nie przeszkadza.

Turbiny wiatrowe można zainstalować na lądzie lub na morzu, w zależności od dostępnych zasobów i lokalizacji. W przypadku budowy turbiny wiatrowej trzeba zastosować się do zasady 10H, czyli minimalna odległość wiatraka od budynków mieszkalnych musi wynosić tyle, ile 10-krotność wysokości wiatraka. W przypadku wiatraków, które są zazwyczaj dość wysokimi i rzucającymi się w oczy konstrukcjami, również pojawiają się sprzeczne głosy na temat ich estetyki.

Wpływ na środowisko

W porównaniu do tradycyjnych źródeł energii, oba te systemy są przyjazne dla środowiska. Nie potrzebują bowiem spalania szkodliwych substancji, aby mogły produkować energię.

Instalacje fotowoltaiczne nie stanowią zagrożenia dla fauny czy flory. Prowadzone badania pokazują nawet, że panele, dając cień, pozytywnie wpływają na wilgotność gleby, co sprzyja uprawom niektórych roślin. Jednak przy produkcji modułów mogą być generowane pewne odpady.

Turbiny wiatrowe mają zaś to do siebie, że generują większy hałas niż ciche panele fotowoltaiczne, a także mogą stanowić zagrożenie np. dla lecących ptaków.

Rozbudowa

W przypadku instalacji fotowoltaicznej jej rozbudowa jest stosunkowo prosta. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energię wystarczy zamontować więcej modułów, co pozwoli uzyskać większą moc instalacji.

Elektrownie wiatrowe czy wiatraki przydomowe wymagają natomiast odpowiedniego rozmieszczenia i zabezpieczenia przed wiatrem. To sprawia, że rozbudowa jest nieco bardziej skomplikowana.

Turbina wiatrowa z panelami fotowoltaicznymi – synergia

Pozostają spory na temat, które rozwiązanie jest korzystniejsze – fotowoltaika czy wiatraki. Najkorzystniejszym rozwiązaniem będzie jednak połączenie jednego z drugim. Ze względu na różne okresy pracy o największej wydajności, rozwiązania te mogą się wręcz dopełniać, gwarantując tani prąd zarówno w dzień jak i w nocy, w słoneczne, jak i wietrzne dni oraz latem, jak i zimą. Dzięki hybrydowemu rozwiązaniu możemy wykorzystywać najlepsze strony obu tycg technologii, zapewniając stały dostęp do czystej i ekologicznej energii elektrycznej.

Takie połączenie jest o tyle korzystniejsze, że w bieżącym roku została ustanowiona nowelizacja ustawy o OZE, która umożliwia stosowanie tzw. cable pooling, czyli podłączenia różnych źródeł wytwórczych do jednego przyłącza. Prostszymi słowami – cable pooling to zwiększenie potencjału wytwarzania energii bez zwiększania mocy połączeniowej.

Turbina wiatrowa czy fotowoltaika?

Wybór między panelami fotowoltaicznymi a turbinami wiatrowymi zależy od wielu czynników. Należą do nich m.in.: lokalizacja geograficzna, dostępność zasobów, budżet inwestycyjny i potrzeby energetyczne. Jeśli mieszkasz w obszarze o dużym nasłonecznieniu, panele fotowoltaiczne mogą być bardziej atrakcyjnym wyborem. Jednak jeśli masz dostęp do silnych wiatrów, elektrownia wiatrowa może okazać się bardziej efektywna.

Ostatecznie, wybór między panelami fotowoltaicznymi a turbinami wiatrowymi zależy od Twoich indywidualnych potrzeb i warunków lokalnych. Niezależnie od tego, która technologia zostanie wybrana, oba te rozwiązania pomagają w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla i promują zrównoważone źródła energii. To krok w kierunku bardziej ekologicznego i zrównoważonego przyszłości.