Малките вятърни турбини имат среден коефициент на капацитет от едва 3,75% — далеч под това, което обикновено се счита за „жизнеспособно“ за добив на възобновяема енергия, сочи проучване в Полша.
Не са много местата, където малките ветрогенератори могат да работят достатъчно добре, за да оправдаят цената си и усилието да бъдат инсталирани. Това показа ново национално проучване, проведено от полски изследователи. Данните хвърлят съмнение върху ефективността на малките вятърни турбини (МВТ).
Какво означава 3,75% капацитетен коефициент?
Коефициентът на капацитет измерва колко електроенергия действително генерира даден източник на енергия в сравнение с максималната си потенциална мощност. При малките ветрогенератори този коефициент е средно 3,75%. За сравнение, вятърните паркове с комунален мащаб в Европа произвеждат средно по 25-40%.
„Тази цифра показва, че средно малките ветрогенератори осигуряват само 3,75 kWh за всеки 100 kWh, които теоретично биха могли да произведат, ако вятърът духаше с оптимална скорост през цялото време“, обяснява водещият автор Якуб Юраш.
Защо толкова зле?
Изследователите посочват няколко фактора като причина за слабата ефективност. Географията е начело. Вятърните ресурси на Полша са неравномерни, като силни и постоянни ветрове се срещат предимно по крайбрежието на Балтийско море. Навярно подобни изводи могат да се направят и за други страни с подобен релеф и излаз на море.
Друг фактор са конструкцията и мащабът на турбините. Малките турбини, често под 50 kW, са по-чувствителни към турбуленции, препятствия и ниски скорости на вятъра. А приземният вятър традиционно е турбулентен.
Малко подходящи места
Само 7,5% от обектите в Полша, използвани в проучването, са действително подходящи за малки вятърни турбини, установява още изследването. Това означава, че предлагат условия, при които малките вятърни турбини могат да постигнат капацитетен коефициент над 10%, което подчертава ограничения потенциал на технологията извън избрани региони.
За да установят това, учените са използвали почасови измервания на скоростта на вятъра в продължение на шест години от общо 269 измервателни станции. За оценка на производството на вятърна енергия са взели данните за 173 обекта с достатъчна пълнота на данните (>95%).
Резултатите казват интересни неща:
- Само 13 обекта (7,5%) са достигнали коефициент на капацитет по-голям от 10%.
- По-голямата част от локациите са далеч под този праг, като средно коефициентът на капацитет е 3,75%.
- Локациите с най-добри резултати – със стойности, приближаващи се до 20% – са „групирани“ почти изключително по крайбрежието на Балтийско море.
Икономически последици
Такъв нисък коефициент на капацитет на практика означава високи разходи за енергия. Проучването оценява изравнената цена на енергията (LCOE) за малки вятърни турбини на 0,23 евро за kWh, което е по-високо както от цените на електроенергията за домакинствата в Полша (~0,21 евро/kWh), така и от цената на слънчевата фотоволтаична енергия.
„Икономически това прави малките ветрогенератори непривлекателни за повечето домакинства и предприятия, особено когато слънчевата енергия предлага двойно или тройно по-голяма мощност на инсталиран киловат на по-ниска цена“, отбелязва докладът.
Въпреки това, изследователите не отписват изцяло малките вятърни паркове. В редки случаи – като крайбрежни или високи места със силни, постоянни ветрове – малките турбини могат да постигнат коефициент на капацитет, приближаващ се до 20%, което ги прави смислен допълнителен източник на възобновяема енергия. Те също така са склонни да генерират повече през зимата, когато слънчевите панели не се представят добре.
