Міфи про вітрогенератори та наскільки вітряні електростанції вигідні та екологічні

• Чи справді електроенергія з вітру екологічно чиста?
• Що вигідніше – виробляти кіловати з вітру чи традиційно купувати в держави?
• Скільки можна заробити, продаючи електроенергію державі?
• Розрахунок прибутковості вітрогенератора
• Карта вітрових навантажень в Україні

Питання збереження екології стає все більш актуальним із кожним роком. Одним із найважливіших його чинників є пошук альтернативних джерел енергії, до яких належить і вітряна електроенергія. Деякі форуми, присвячені екології, переповнені інформацією про те, що вітроелектростанції – це один із найефективніших та найекологічніших джерел енергії. Чи справді вітрогенератори допомагають зберегти екологію й чи правда те, що вони швидко окупаються? Щоби розібратися з цими питаннями я вирішив звернутися до авторитетних джерел.

Чи справді електроенергія з вітру екологічно чиста?

Безумовно, самі по собі вітрові електростанції не забруднюють навколишнє середовище, але тільки в тих місцях, де вони встановлені. Термін служби промислового вітрогенератора середньої потужності – 2 МВт становить 20 років. Дослідники університету Орегону, провівши оцінку окупності вітрової установки, підрахували, що одних тільки мастильних матеріалів для обслуговування вітрогенератора за цей період необхідно від 273 до 546 тонн, залежно від моделі. Ці дані були опубліковані в журналі «International Journal of Sustainable Manufacturing».

Згідно з результатами, отриманими американськими експертами, майже 78 % електроенергії, що виробляється середнім вітрогенератором за 20-річний цикл витрачається на його виробництво: виготовлення деталей із металу, пластмаси чи інших матеріалів, а також встановлення металевого каркасу та спорудження бетонного фундаменту. У циклі виробничих процесів в атмосферу викидається велика кількість CO2. Варто враховувати й додаткові чинники, як транспортна доставка та встановлення з допомогою кранів (вітряки встановлюються на висоті від 7 метрів для кращої взаємодії з вітром), а це додаткові викиди вуглекислого газу в атмосферу.

Як правило, протягом усього терміну служби вітрогенератор щонайменше 2–3 рази потребуватиме капітального ремонту, вартість якого може досягати собівартості всієї установки. Обслуговуванню також підлягають акумулятори ємністю 150–200А·год.

Вони здебільшого мають літій-іонну конструкцію, а добування літію – складний процес, що передбачає великі викиди CO2 в атмосферу. Через кожні 4–5 років акумулятори потрібно буде міняти на нові, а зношені батареї потребують утилізації, що несе певну шкоду для екології.

Що вигідніше – виробляти кіловати з вітру чи традиційно купувати в держави?

Для обслуговування приватного будинку потрібне джерело електроенергії потужністю 2–3 кВт. З огляду на те, що через нестабільний вітер електрогенератор у середньому буде працювати на 35 % від розрахованої потужності, для безперебійного енергозабезпечення будинку потрібен вітряк щонайменше на 5–6 кВт. Середня вартість однієї такої моделі разом із додатковим обладнанням (акумулятори, інвертори тощо) на ринку досягає 15 тис. доларів США, плюс за 20 років 2–3 рази потрібно буде зробити ремонт та замінити АКБ – це ще орієнтовно 10 тис. доларів – разом маємо 25 тис. доларів (700 тисяч гривень).

Якщо купувати електроенергію в держави за 1,68 грн/кВт·год, за умови середнього енергоспоживання 1,5кВт/год, ми отримуємо:

1,5 кВт × 24 (години) × 365 (днів) × 20 (років) = 262 800 кВт·год – спожитих за 20 років;

За 20 років за умови збереження сьогоднішнього тарифу, ми витратимо:

262 800 кВт × 1,68 грн = 441 504 грн = 15800 доларів США

Виходить що, за умови збереження сьогоднішніх тарифів, за 20 років користування вітрогенератором буде майже на 260 тис. гривень дорожчим, ніж якщо просто платити за електрику державі.

Можна припустити, що з часом тариф буде зростати в ціні й паралельно зростатиме вигода від використання вітрогенераторів, але, навряд чи, вона вийде за межу самоокупності. Вітрова електроенергія може бути вигідною тільки в тому випадку, якщо сильно зросте тариф на її споживання або вітрогенератори різко подешевшають, проте в сучасних умовах використовувати вітряк для забезпечення електромережі приватного будинку – невигідно!

Чи можна заробити, продаючи електроенергію державі за зеленим тарифом?

Розгляньмо випадок, якщо ви купуєте вітрогенератор не для себе, а щоби генерувати та продавати електрику державі. Ми з’ясували, що покупка та експлуатація протягом 20 років служби вітрогенератора на 5кВт буде коштувати 700 тис. гривень.

Вартість зеленого тарифу в Україні

* Посилання на джерело: Київенерго

І так, порахуймо, скільки прибутку може принести невеликий побутовий електрогенератор за 20 років служби. Якщо врахувати, що ми ввели в експлуатацію вітрогенератор у період до 31 грудня 2019 року і він виробляє 2 кВт на годину, то ми заробимо:

3,2702 грн × 2 (кВт) × 24 (години) × 365 (діб) × 20 (років) = 1 145 878 грн

Якщо від цієї суми відняти вартість вітрогенератора, додаткового обладнання та його обслуговування, то ми отримаємо:

1 145 878 грн – 700 000грн = 445 878 грн

А якщо ще відняти вартість електроенергії, яку ми 20 років купували в держави, то отримаємо:

445 878 грн – 441 504 грн = 4 374 грн

(В такому плюсі ми будемо через 20 років)

Україна – безвітряний регіон, якщо порівнювати з країнами Західної Європи та Середземномор’я. Поглянувши на карту вітрових навантажень, стане ясно, що більш-менш стабільно вітри дмуть тільки на Заході України (Прикарпаття) та березі Азовського моря. Розміщення вітроелектростанції де-небудь у Києві навряд чи б мало прибуток.

Карта вітрових навантажень на території України

Варто врахувати ще один важливий нюанс. Згідно з чинним законодавством, щоби продавати електрику необхідно оформити ФОП і отримати державну ліцензію. Можна зробити висновок, що заробити на вітрогенераторі, продаючи електроенергію за зеленим тарифом державі, доволі складно. Щоби просто «вийти в нуль» взагалі може знадобитися кілька десятків років – не найприбутковіший вид заробітку.

До того ж вітрогенератори видають багато шуму – у межах 34–45дБ, що може зрівнятися із шумом проїжджаючого по шосе автомобіля або звуком відбійного молотка, що працює на відстані 10 метрів.

Навіщо тоді потрібні вітрогенератори?

Вітрогенератори оптимально підходять для автономного або резервного електропостачання. Вони можуть встановлюватися на підприємствах, фермерських господарствах чи в приватних будинках, щоби на випадок відключення електрики (обрив ЛЕП через негоду, планові відключення тощо) можна було використати енергію вітру для освітлення та підзарядки гаджетів.

Часто вітрові генератори використовуються на метеорологічних станціях, в обсерваторіях, невеликих санаторіях та інших віддалених об’єктах, що не мають змоги підключитися до централізованої електромережі. Проте в домашніх умовах для резервного живлення значно краще та дешевше купити генератор.