Małe Turbiny Wiatrowe: Dlaczego Moc Nominalna to Nie Wszystko?

Zastanawiasz się nad małą turbiną wiatrową? Na pewno widziałeś w specyfikacjach moc nominalną – 2 kW, 3 kW itd. Problem w tym, że ten parametr może być mocno mylący, jeśli chodzi o to, ile prądu faktycznie wyprodukujesz.

Czy mała turbina działa jak zwykłe urządzenie elektryczne?

Absolutnie nie!

Mit: Stała Moc Gwarantowana

Grzejnik 1 kW pobiera przez godzinę dokładnie 1 kWh. Proste. Panele słoneczne w słoneczny dzień też pracują dość stabilnie – panel 1 kW może przez kilka godzin dawać moc bliską nominalnej.Z małymi turbinami jest zupełnie inaczej. Nie pracują w sposób ciągły z mocą nominalną. I to nie jest wada konstrukcji – to po prostu natura wiatru na małych wysokościach.

Fakt: Liczy się Zmienność

Małe turbiny montuje się zazwyczaj 10-20 metrów nad ziemią. Na tej wysokości wiatr jest kapryśny – ciągle zmienia prędkość i kierunek. Lekkie śmigła turbiny reagują na każdy podmuch, co sprawia, że wirnik non stop zwalnia i przyspiesza.W efekcie? Generator pracuje niestabilnie. Zamiast równej linii na wykresie mocy widzisz serię skoków i spadków. Turbina praktycznie nigdy nie osiąga mocy nominalnej przez dłuższy czas.

Ile naprawdę wyprodukujesz?

Nie liczcie po prostu: turbina 2 kW = 2 kWh na godzinę. To nie działa tak. Nawet przy mocnym wietrze (średnio powyżej 10 m/s) rzeczywista produkcja bywa o połowę niższa. Turbina 2 kW może dać znacznie mniej niż 1 kWh w ciągu godziny.

Ostrzeżenie

Nie dajcie się zwieść wykresom od producenta pokazującym moc przy danej prędkości wiatru. Te wykresy zakładają stały, równy wiatr – a taki po prostu nie istnieje na wysokości 10 metrów.

Zaskoczenie: Chwilowa Nadprodukcja

Małe turbiny mają jedną ciekawą cechę, która odróżnia je od innych urządzeń elektrycznych. Grzejnik 1 kW nigdy nie da 2 kW, panele fotowoltaiczne sporadycznie przekroczą moc o kilkanaście procent, ale turbiny potrafią chwilowo przekroczyć swoją moc nominalną nawet dwukrotnie!Turbina 2 kW może przez moment wygenerować ponad 4 kW. Brzmi świetnie? Owszem, ale takie skoki mocy wymagają odpowiednich zabezpieczeń – automatycznego hamowania turbiny czy rezystorów odprowadzających nadmiar energii.

Podsumowanie

Dwie rzeczy do zapamiętania:

1. Małe turbiny nie pracują stabilnie z mocą nominalną – ich praca jest chaotyczna i zależy od zmiennych warunków wiatrowych
2. Chwilowo mogą dawać nawet dwukrotnie więcej mocy niż nominalna

Moc nominalna nie powie ci, ile energii faktycznie uzyskasz. Jest na to lepsza metoda – "koło wiatrowe" turbiny.  Ale to temat na kolejny wpis!