Ile prądu wytwarza typowa elektrownia wiatrowa? Odpowiedź na to pytanie zależy przede wszystkim od mocy nominalnej turbiny oraz warunków, w jakich pracuje. Typowa elektrownia wiatrowa o mocy 2–4 MW w rzeczywistości produkuje w ciągu roku przeciętnie 20–40% tej wartości jako energię dostarczaną do sieci – uzależnione jest to od lokalizacji i efektywności technologicznej [2].
Jak działa typowa elektrownia wiatrowa?
Elektrownia wiatrowa składa się z turbiny, która zamienia siłę wiatru na energię mechaniczną, napędzając generator wytwarzający prąd przemienny. Następnie energia ta jest przesyłana przez transformator do sieci elektroenergetycznej [5]. Kluczowe komponenty obejmują rotor z łopatami, piastę, gondolę mieszczącą generator oraz wieżę zapewniającą dostęp do efektywniejszych warunków wiatrowych. Proces wytwarzania energii rozpoczyna się od przepływu wiatru przez łopaty rotora, dalej energia mechaniczna zostaje przekazana do generatora, a wygenerowany prąd przesyłany jest do sieci [5].
Współczesne farmy wiatrowe, zwłaszcza te przemysłowe, skupiają wiele turbin, by zapewnić znaczną produkcję energii i zoptymalizować koszty infrastruktury przesyłowej [1][5]. Wszystkie komponenty odgrywają istotną rolę w zapewnieniu stabilności i wysokiej wydajności pracy turbiny.
Ile prądu faktycznie produkuje turbina?
Moc nominalna przeciętnej turbiny wiatrowej wynosi 2–4 MW [2]. Oznacza to, że w idealnych warunkach pogodowych mogłaby ona przez godzinę wygenerować maksymalnie 2000–4000 kWh energii elektrycznej. Jednak w praktyce produkcja zależy od tzw. współczynnika wykorzystania mocy, który na lądzie zazwyczaj mieści się w przedziale 20–40% [2]. Ostateczna ilość wytworzonego prądu jest więc znacznie niższa niż potencjał wyrażony mocą nominalną.
Dla typowej turbiny o mocy 2–3 MW w efektywnych warunkach wiatrowych rzeczywista produkcja energii elektrycznej wynosi około 600–1200 kWh na godzinę [2]. Roczna produkcja to wynik pracy w danym otoczeniu wietrznym i sprawności systemu; efektywność roczna w Polsce kształtuje się więc w granicach 1,7–3,5 GWh dla jednej turbiny tego typu [2][6].
Konkrety dla farm wiatrowych
Zdecydowana większość energii wiatrowej pochodzi z dużych farm o mocy powyżej 30 MW [1][3]. W Polsce farmy takie mają łączną moc zainstalowaną ponad 7000 MW, co stanowi przeważającą część krajowej produkcji energii z wiatru [1][3]. Największa z nich, FW Potęgowo, osiąga 219 MW dzięki pracy 81 turbin [7].
Z danych z marca 2024 roku wynika, że w Polsce łączna moc wszystkich elektrowni wiatrowych wynosi 9320,4 MW, a w 2023 roku dodano ponad 1261 MW nowych instalacji [1][3][7]. Elektrownie wiatrowe stanowią 29% mocy zainstalowanej wszystkich odnawialnych źródeł energii w kraju [7].
Co wpływa na wydajność elektrowni wiatrowej?
Największy wpływ na wydajność produkcji prądu ma prędkość i stabilność wiatru w danej lokalizacji. Im wyższa prędkość wiatru oraz im bardziej stałe warunki, tym większa produkcja energii [2][5]. Liczą się także wysokość wieży, długość i profil łopat, sprawność generatora oraz nowoczesność systemów sterowania, które optymalizują pracę turbiny [5][6].
Obecne trendy technologiczne obejmują stosowanie coraz większych turbin, wdrażanie inteligentnych systemów zarządzania oraz wykorzystanie zaawansowanych materiałów, które razem pozwalają podnosić współczynnik wykorzystania mocy i obniżać koszty eksploatacji [1][3][7].
Wnioski: Jaka jest typowa produkcja elektrowni wiatrowej?
Podsumowując, typowa elektrownia wiatrowa w Polsce i Europie posiada moc 2–4 MW, ale rzeczywista produkcja energii wynosi 20–40% tej wartości ze względu na specyfikę warunków atmosferycznych [2]. Przykładowo, efektywnie działająca turbina wytwarza 600–1200 kWh energii na godzinę, co rocznie przekłada się na około 1,7–3,5 GWh [2][6]. Największe farmy, składające się z wielu takich turbin, dostarczają setki megawatów mocy do krajowego systemu elektroenergetycznego [1][3][7].
Właściwy dobór lokalizacji, technologia turbiny oraz zarządzanie farmą stanowią klucz do maksymalnej wydajności produkcji prądu z wiatru. Elektrownie wiatrowe, pomimo zależności od czynników pogodowych, pozostają jednym z najważniejszych i najbardziej dynamicznie rozwijających się segmentów odnawialnej energii [1][3][5][7].
Źródła:
- [1] https://centrumoze.pl/ile-w-polsce-jest-elektrowni-wiatrowych-zaskakujace-fakty-i-liczby
- [2] https://sunsol.pl/turbiny-wiatrowe/ile-wiatrak-produkuje-energii-na-godzine/
- [3] https://ieo.pl/aktualnosci/1676-energetyka-wiatrowa-w-polsce-marzec-2024-rekordowe-przyrosty-mocy-wiatrowych-w-latach-2022-2023
- [5] https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_wiatrowa
- [6] https://dolinaeko.pl/ile-energii-produkuje-turbina-wiatrowa-i-jak-zwiekszyc-jej-wydajnosc/
- [7] https://www.rynekelektryczny.pl/moc-zainstalowana-farm-wiatrowych-w-polsce/
Eko-Blog.pl to wiodący portal o zrównoważonym budownictwie i świadomym życiu. Łączymy ekspercką wiedzę z praktycznymi rozwiązaniami, pokazując, że ekologiczne wybory mogą być zarówno skuteczne, jak i dostępne. Nasz zespół doświadczonych specjalistów dostarcza rzetelnych informacji i inspiracji w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, systemów grzewczych oraz ekologicznych rozwiązań dla domu.