Czy małe elektrownie wiatrowe w Polsce się opłacają? Znamy wyniki badań

Czy zasoby wiatru w Polsce są wystarczające, aby dla inwestora indywidualnego instalowanie małej turbiny wiatrowej miało ekonomiczną opłacalność? Badacze zrobili analizy dla ponad 170 lokalizacji. 

Rynek OZE w Polsce dynamicznie się rozwija, zwłaszcza w sektorze instalacji fotowoltaicznych. To dobra wiadomość, wiadomo jednak, że zasoby odnawialne bywają również zmienne. Z tego względu warto szukać rozwiązań komplementarnych. Powszechnie się uznaje, że turbiny wiatrowe mogłyby być dobrym uzupełnieniem dla instalacji fotowoltaicznych – zwłaszcza wobec możliwości skorzystania z programu finansowego wsparcia tego typu inwestycji.

W teorii zasoby wiatru są coraz lepiej rozpoznane, zarówno z perspektywy rozdzielczości czasowej, jak i przestrzennej. Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB pracuje nad dalszym rozwojem projektu Atlasu Małej Energetyki Wiatrowej w rozdzielczości 1 km x 1 km.

REKLAMA

Poza kosztownymi kampaniami pomiarowymi można dziś skorzystać również z reanaliz modeli meteorologicznych. Kluczowym jednak pytaniem pozostaje – czy zasoby wiatru są wystarczające, by opłacalność ekonomiczna takiego przedsięwzięcia była satysfakcjonująca dla inwestora indywidualnego? A ta może być ograniczona do niewielu lokalizacji w Polsce, jak wynika z najnowszego badania opłacalności małoskalowych turbin wiatrowych opublikowanego na łamach czasopisma „Energy”.

Mała turbina i mały współczynnik wykorzystania mocy

Średni współczynnik wykorzystania mocy (ang. capacity factor, CF) dla 173 analizowanych lokalizacji małych turbin wiatrowych w Polsce w okresie lat 2018-2023 wynosił 328 kWh/kW. Tylko około 7,5% (13 stacji) osiągnęło współczynnik wykorzystania mocy powyżej 10%, przy czym najlepsze wyniki (CF około 20%) uzyskano jedynie na nielicznych stacjach położonych na wybrzeżu, i to bezpośrednio nad Bałtykiem.

Koszt produkcji energii wyższy niż dla fotowoltaiki

Z kolei poziom uśrednionego aktualnego kosztu energii (LCOE) dla turbin wiatrowych okazał się znacznie wyższy niż dla instalacji fotowoltaicznych. Nawet w najbardziej optymistycznym scenariuszu, przy założeniu bardzo niskich kosztów inwestycyjnych, LCOE wyniosło co najmniej 0,23 euro/kWh (ok. 0,97 zł/kWh), podczas gdy średnia cena energii elektrycznej dla gospodarstw domowych w Polsce jest niższa – wynosi około 0,21 euro/kWh (0,88 zł/kWh).

To przewaga małych turbin wiatrowych nad fotowoltaiką

Pomimo aktualnie wysokiego kosztu energii z turbin ich zaletą jest wyższa średnia autokonsumpcja energii w porównaniu do fotowoltaiki. Dla lokalizacji z wyższymi współczynnikami wykorzystania mocy waha się ona w granicach od 25 do nawet 55%. Oznacza to, że energia z turbin wiatrowych jest lepiej dopasowana czasowo do lokalnego zapotrzebowania dla różnych profili odbiorców.

Choć turbiny wiatrowe i panele fotowoltaiczne mogą się częściowo uzupełniać sezonowo (wiatr zapewnia wyższą produkcję energii zimą, fotowoltaika latem), to dzienna komplementarność jest znikoma, gdyż obydwie technologie mają tendencję do osiągania szczytu produkcji energii w tych samych godzinach około południa. W analizowanym okresie (2018–2023) stwierdzono, że generacja energii z małoskalowych turbin wiatrowych często pokrywa się czasowo z produkcją dużych farm wiatrowych, co powoduje efekt kanibalizacji – im więcej energii z wiatru pojawia się na rynku, tym bardziej spadają ceny hurtowe. W konsekwencji średnia wartość energii wytwarzanej przez małe turbiny (tzw. capture price) była niższa niż dla fotowoltaiki, co pogarsza ich rentowność w przypadku korzystania z dynamicznych taryf energetycznych.

REKLAMA

Parametry badania

Badacze zwrócili uwagę na istotne ograniczenia analizy wynikające z wykorzystania tylko danych ze stacji IMGW-PIB, które mogą nie być w pełni reprezentatywne dla większego obszaru. Autorzy podkreślają, że specyficzne miejsca, np. położone na wzniesieniach terenu, mogą charakteryzować się znacznie lepszymi warunkami wietrznymi niż te rejestrowane przez stacje zlokalizowane zwykle na terenach nizinnych i otwartych.
.

.

Autorzy analizy zalecają, żeby przed podjęciem decyzji inwestycyjnej w przydomowe turbiny wiatrowe przeprowadzić indywidualne pomiary prędkości wiatru i analizę ekonomiczną przedsięwzięcia. Rekomendują też zachowanie rozwagi przy projektowaniu systemów wsparcia publicznego - niezbędnej, by uniknąć subsydiowania instalacji w lokalizacjach o niskim potencjale energetycznym.

W ocenie badaczy bez znaczącego obniżenia kosztów lub wprowadzenia ukierunkowanych zachęt ekonomicznych przydomowe turbiny wiatrowe będą raczej rozwiązaniem niszowym niż szeroko stosowaną alternatywą dla fotowoltaiki.

Z całym opracowaniem na temat opłacalności i specyfiki pracy małych elektrowni wiatrowych w Polsce można się zapoznać w artykule dostępnym pod tym linkiem.

Opracowanie na podstawie oryginalnego artykułu wykonane przez:
Joannę Wieczorek, Jakuba Jurasza, Adama Jaczewskiego i Bogdana Bochenka

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy