Wiadomości

Powstał atlas małej energetyki wiatrowej


Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej we współpracy z Wydziałem Inżynierii Środowiska opracował atlas małej energetyki wiatrowej w Polsce. Jest to pierwsze tego typu cyfrowe rozwiązanie, z którego mogą skorzystać osoby planujące instalację małych turbin wiatrowych.

Rosnąca popularność odnawialnych źródeł energii sprawiła, że w naszych kraju powstaje coraz więcej przydomowych instalacji fotowoltaicznych oraz instalacji pomp ciepła. Trzecim, choć obecnie najmniej popularnym sposobem produkcji zielonej energii, są turbiny wiatrowe. Wynika to m.in. z braku aktualnych informacji, gdzie warto taką przydomową elektrownię wiatrową założyć.

Rozwiązania tego problemu podjął się zespół pracowników naukowych pod kierunkiem prof. Mariusza Figurskiego, w skład którego weszli specjaliści z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz dr inż. Jakub Jurasz z Wydziału Inżynierii Środowiska PWr. Wspólnie opracowali pierwszy w naszym kraju cyfrowy atlas małej energetyki wiatrowej z rozdzielczością powierzchniową 1x1 km.

Uśredniona temperatura w Polsce (na podstawie danych IMGW) oraz produkcja energii ze źródeł wiatrowych i słonecznych (dane ENTSO-E) w roku 2022. Temperatura powietrza jest dobrym przybliżeniem przebiegu zużycia energii przez pompę ciepła

Atlas dla każdego inwestora

Pracując nad atlasem, przyjęliśmy założenie, że będzie on związany z instalacjami energetyki wiatrowej, w które może zainwestować typowe gospodarstwo domowe i mniejsi przedsiębiorcy. Dotyczy to choćby osób, które posiadają już np. fotowoltaikę i rozważają rozbudowę swojej „zielonej” instalacji o dodatkowe elementy – mówi dr inż. Jakub Jurasz. – Atlas ma pomóc w uzyskaniu informacji, czy w sąsiedztwie naszego domu lub firmy warto postawić turbiny wiatrowe – dodaje.

Dotychczas zdobycie tego typu analiz było bardzo kosztowne i decydowały się na nie jedynie koncerny planujące budowę dużych farm wiatrowych, przy czym pomiary prędkości wiatru wykonywane były zazwyczaj na wysokości ok. 100 m.

Pomiary na wysokości 10-15 metrów realizowane były w bardzo ograniczonym zakresie. Mogliśmy co prawda skorzystać z papierowej mapy opublikowanej w Atlasie Klimatu Polski pod redakcją prof. Haliny Lorenc z 2005 r., ale powstała ona na bazie danych z IMGW o bardzo ograniczonej rozdzielczości przestrzennej – tłumaczy dr inż. Jakub Jurasz. – Zasoby energii słonecznej na terenie Polski właściwie się nie zmieniają, różnice te wynoszą około 10-15 proc. Tymczasem zasoby wiatru są bardzo zmienne i zależą od wielu różnych czynników choćby ukształtowania terenu czy istniejących zabudowań, dlatego właśnie konieczna jest duża precyzja w zbieraniu danych – dodaje.

Energia użyteczna wiatru na poziomie 10 m n.p.g w terenie otwartym na obszarze Polski [kWh/m2/rok] na podstawie pomiarów z sieci synoptycznej IMGW-PIB (1971-2000) / Atlas red. Lorenc 2005 i dane INCA-PL2 (2019)

Łatwo dostępne dane

Dlatego właśnie w nowym atlasie zastosowano zróżnicowane dane pomiarowe i wyniki numerycznych modeli wysokiej rozdzielczości IMGW-PIB, co pozwoliło uzyskać bardziej szczegółową skalę przestrzenną – 1x1 km oraz na dokładniejsze określenie obszarów o różnych potencjale energetycznym wiatru. Atlas dostarcza informacji na temat potencjału energii wiatru na poziomach 10 i 30 m nad poziomem gruntu, a także – w nawiązaniu do innych atlasów – 50, 80 oraz 100 m n.p.g.

Formuła projektu zakłada możliwość pobrania pakietu danych w formie raportów średnich (rocznych, miesięcznych, dobowych, godzinowych) lub wybranych szeregów czasowych, uwzględniających charakterystyki meteorologiczne i techniczne.

W pierwszej wersji atlasu opracowano dane godzinne z ostatnich czterech lat (2019-2022), a autorzy zakładają, że szereg czasowy będzie sukcesywnie wydłużany wraz z rozwojem funkcjonalności i dostępności wiarygodnych danych.

Docelowo zależy nam, żeby po kliknięciu na dany obszar użytkownik mógł otrzymać dokładne dane z określonego przedziału czasowego. W przyszłości chcielibyśmy także rozbudować atlas o bieżące analizy, krótkoterminowych prognozy pogody oraz prognozy dotyczące produktywności turbin wiatrowych w przebiegu dobowym. Pozwoli to na lepsze zarządzanie pracą już istniejących instalacji – podkreśla dr inż. Jakub Jurasz.

Obecnie koszt małej elektrowni wiatrowej waha się – w zależności od mocy – od 20 do nawet 80 tys. zł, jednak zdaniem naszego naukowca popularność tego typu rozwiązań będzie systematycznie rosnąć. Żeby jednak tak się stało muszą być spełnione określone warunki.

Być może wystąpi efekt skali, czyli rosnąca popularność małych turbin wiatrowych i nowe inwestycje wpłyną na spadek cen takich instalacji, tak jak to było np. z fotowoltaiką. Potrzebujemy także kilku instalacji pilotażowych, które przekonają potencjalnych inwestorów, że takie rozwiązania mają sens – zaznacza dr inż. Jakub Jurasz. – Wszystko wskazuje na to, że w najbliższych latach będziemy dążyli do samowystarczalności energetycznej, a gospodarstwa domowe będą musiały spełniać określone standardy energochłonność. Turbiny wiatrowe mogą być więc bardzo dobrym uzupełnieniem już stosowanych rozwiązań pozyskiwania zielonej energii – dodaje.

Więcej informacji na temat projektu można znaleźć na stronie cmm.imgw.pl.

Źródło: PWr

Wróć