Mažosios vėjo jėgainės – kokiems namams jos tinka ir kaip pasidaryti patiems

Dažniausiai labiau pasitikime didelėmis mašinomis nei mažomis, perkame prekes didesnėje pakuotėje arba stengiamės turėti kuo didesnį namą. Tokie jau esame. Tačiau...

Didesnei mašinai reikia daugiau kuro, didesnės pakuotės mus verčia dažniau bėgioti link šiukšlių konteinerio, na o pernelyg didelis namas, kuriame kambarių dvigubai nei jame gyvenančių žmonių, tampa galvos skausmu vos tik prasideda ruduo ir šaltukas pradeda skverbtis vidun.

Bet juk mes negalime pripažinti, kad apsirikome ir išdidžiai žygiuojame nešini glėbiu malkų nepasotinamo katilo link, arba stebime, kaip it lošimo automate bėga skaičiai dujų skaitiklyje. Na ir, be abejo, prie didelio namo turi būti galingas elektros įvadas. Ir nesvarbu, kad niekuomet neprireiks net ir pusės instaliuotos galios, nes mažai tikėtina, kad tuo pačiu metu naudosimės skalbimo mašina, džiovykla, mikrobangų krosnele, elektrine žoliapjove ir vandens šildytuvu. Ir visa tai vyks įjungus visus namo šviestuvus. Be abejo, aš kalbu apie gyvenamąjį namą, nes esant ūkinei veiklai reikalinga šiek tiek gilesnė poreikių analizė.

Naudinga ne elektrai parduoti, o individualiems poreikiams patenkinti

Šiandien noriu pakalbėti apie vieną iš būdų apsirūpinti elektra. Jis Lietuvoje dar tik skinasi sau kelią. Jei apie saulės elektrines girdėjo beveik visi, ir daug privačių savininkų net svarstė galimybę jas įsirengti, tai mažosios vėjo jėgainės – dar „neatrasta žemė“. Tai iš tiesų keista, nes jos mūsų klimatinėmis sąlygomis nėra prastesnės nei saulės elektrinės, o kai kuriais atvejais – netgi pranašesnės.

Saulės energetikos plėtrą vis tik sąlygojo komercinės „žaliosios“ elektros rinkos atsiradimas. Natūralu, kad esant pakankamai didelei baterijų ir papildomos įrangos pasiūlai saulės jėgainės atsirado ir namų ūkiuose. Tuo metu mažoji vėjo energetika niekuomet nebuvo būdas gaminti elektrą komerciniais tikslais, nors galimybė pajungti ir šias jėgaines į bendrą elektros tinklą yra.

Atitinkamai daugeliui potencialių vartotojų ji asocijuojasi vien su vargais, kai reikės statyti stiebus, sukti galvą kaip pastatyti ją, kad jėgainės neužstotų nei namai, nei medžiai. Jei yra kaimynų, tai dar vis galvojama, kokia bus jų reakcija.

Nenoriu pradėti amžino „saulininkų“ ir „vėjininkų“ ginčo, kuriame niekada nebus vienos tiesos, nes abu elektros gamybos būdai yra geri, bet abu – ne idealūs. Tad eikime „arčiau reikalo“.

Kiek elektros reikia jūsų namui?

Jau praeityje tie laikai, kai, pagal tuometines normas, sodo nameliui teko vos 3 kW įvadas. Kad tiek nepakanka šiuolaikiniam gyvenamam namui, jei jo gyventojai nėra užkietėję sąnaudų mažintojai – akivaizdu. Todėl, vos tik atsirado galimybė, visi kas galėjo puolė didinti savo įvadų galias ir kaip dažniausiai būna – kas pirmesnis tas gudresnis, tad kam ir po 15 kW teko, o kas vos iki 5 kW pasididino.

Dar prasčiau yra tiems, kas keliasi į atokiai esančias sodybas, kur artimiausioji transformatorinė kažkur už horizonto ir nėra jokių vilčių ją pasiekti prieš tai neperkasus kelių kaimynų sklypų, dėl ko jie vargu ar bus laimingi. Taigi, pirmas klausimas visuomet turi būti – kiek tos elektros mums reikia?

Reikiamam elektros įvado galingumui paskaičiuoti galime naudoti paprastą būdą – skaičiuokime pastoviai arba dažniausiai kartu veikiančių prietaisų galias ir prie jų pridėkime trečdalį atsargos. Be abejo, jei yra nors ir retai naudojamas, bet labai imlus elektrai įrenginys (šildymo sistema, staklės ar pan.), būtinai įvertinkime jį. Nesupykite, kad apie tai primenu, nors tai atrodytų elementaru, tačiau, kaip dažnai atsitinka, mes prisidarome patys sau problemų būtent ten, kur viskas atrodo aišku ir paprasta.

Ar atsipirks?

Jei netingite ir norite viską apskaičiuoti kuo tiksliau (nes nuo skaičiavimo tikslumo labai priklauso įrangos kaina), galite nustatyti:

1. Apkrovą piko metu
2. Piko laiko trukmę
3. Vidutines sąnaudas
4. Laiko tarpą tarp piko naudojimo ciklų. Gauti skaičiai būs svarbūs užsakant periferinę įrangą, akumuliatorių blokus ar srovės keitiklius (inverterius).

Dažnai iškyla klausimas, ar apskritai apsimoka statyti mažąją vėjo jėgainę, jei jau yra elektros įvadas. Vienareikšmiškai atsakyti sunku, nes būtent tinkamai apskaičiuotas ir patenkintas poreikis ir lemia galimą naudą.

Tvarkingai įrengta mažoji vėjo jėgainė, esant dabartinėms elektros kainoms, atsiperka per 6–8 metus. Tačiau, jei elektros įvado apskritai nėra, įvertinus jo įrengimo kainą ir mažosios jėgainės įrengimo kaštus, pastaroji gali būti rentabili nuo pat pirmosios dienos.

O jei vėjo nebus?

Tai, ko gero, vienas dažniausiai užduodamų klausimų. Iš tiesų, Lietuva nėra vėjuota šalis. Net ir pajūrio zonoje vidutinis vėjo greitis vos siekia 6–6,5 m/s. Vilniuje tik 4,5 m/s, o Varėnoje tesiekia vos 3,5 m/s. Tačiau tegul jūsų neklaidina šie skaičiai, nes, net ir esant 5 m/s vėjuotumui, tinkamai sumontuota ir eksploatuojama 1 kW mažoji vėjo jėgainė pagamins per 2,5 tūkst kW/h elektros, o kai kurių jėgainių efektyvumas siekia ir 4–5 tūkst kW/h metams. Visos mažosios vėjo jėgainės, vertikaliosios ar horizontaliosios, turi pakankamai žemą reikalingą startinį vėjo greitį – nuo 2,5 iki 3,5 m/s.

Be abejo, visuomet būtina atsižvelgti ir į vietą, kur toji jėgainė stovės. Aukšti pastatai ar medžiai yra prasta kaimynystė. Taip pat neverta tikėtis gero rezultato pastačius vėjo jėgainę dauboje, o štai atviros kalvos yra ideali vieta joms statyti. Jėgainėms statyti tinka ir vėjo tuneliai, susidarantys tarp dviejų aukštesnių kliūčių, pvz. kalvų.

Svarbiausia yra tai, kad nuo vėjo jėgainės elektra tiesiogiai į namo elektros tinklą nėra teikiama. Pirmiausiai ji patenka į akumuliatorių bloką, kur yra kaupiama ir tik iš ten per keitiklį (išimtiniais atvejais, kai reikalinga vos 12–48 V įtampa, – tiesiogiai) paduodama į namo elektros tinklą.

Štai todėl ir tampa aktualus piko apkrovos trukmės skaičiavimas – nes esamų akumuliatorių talpos ir jose sukauptos energijos turi pakakti patenkinti jūsų poreikius.

Žinomas laikas tarp piko ciklų leidžia išskaičiuoti, kokios galios turi būti jėgainės generatorius tam, kad jis spėtų pakrauti akumuliatorių bloką iki prasidės naujas elektros vartojimo pikas.

Vertikali ar horizontali

Dar vienas klausimas, kuris būtinai iškils renkantis mažąją vėjo jėgainę, kurį sparnuotės tipą pasirinkti. Horizontalios jėgainės su besisukančiu propeleriu dažniausiai reikalauja mažesnio startinio vėjo greičio, taip pat jos pigesnės, tačiau reikalauja atsakingesnio požiūrio į stiebo konstrukciją, kuriai tenka atlaikyti didesnes apkrovas.

Pavyzdžiui, 1 kW 1,8 m sparnuotės skersmenį turinčios vėjo mašinos stiebo pamatui tenkantis krūvis gali viršyti 20 tonų. Tuo metu vertikali jėgainė, nors ir nėra tokia jautri vėjui kaip horizontalioji, tačiau dėl savo konstrukcinių ypatumu gali būti lengvai pritaikyta net ir ant daugiabučio namo stogo.

Tačiau nereikia pamiršti, kad bet kokia jėgainė reikalauja nors ir nedidelės, tačiau nuolatinės priežiūros. Esant galimybei bent kartą į metus ją reikia nuleisti ir patikrinti, ar gerai veikia jos sparnuotė. Išbalansuoti sparnai galiausiai nepataisomai sugadina jėgainę ir čia didesnė rizika tenka vis tik horizontalioms jėgainėms.

Savadarbė ar gamyklinė

Savadarbės jėgainės Lietuvoje nėra naujiena. Dar tarybiniais laikais buvo auksarankių, kurie iš seno traktoriaus „Belarus“ generatoriaus ir skardos pasigamindavo veikiančias vėjo mašinas. Kai kas ir elektros variklius pritaikydavo, tačiau perdarius pastaruosius, našumo koeficientas yra tragiškai mažas ir rezultatas gali patenkinti greičiau ne elektros poreikį, o nebent išradėjo ambicijas. Tačiau ne viskas kas siūloma potencialiam klientui Lietuvoje yra pagaminta už jūrų marių, o tiksliau dažniausiai Kinijoje. Kai kas gimsta čia pat nedidelėse dirbtuvėse ir tokių vėjo energetikos entuziastų vis daugėja.

Tiesa, jei jūs nesate šios srities specialistas, elkitės apdairiai bendraudami su tokiais meistrais. Jei jums siūlo jėgainę kurios dar nėra, bet ji „unikali ir tuoj bus sukurta“ – neskubėkite mokėti avanso. Man žinomas atvejis, kuomet vienas išradėjas konstruoja vėjo mašina su „unikalia“ turbina jau kelerius metus, o mašinos vis nėra, investuotojų pinigų taip pat. Nesusižavėkite ir naudotomis jėgainėmis, atkeliavusiomis iš Vokietijos ar Olandijos. Vis tik šių jėgainių projektinis darbo laikas apie 15 metų (prižiūrint, be abejo, jis pailgėja) ir visai gali būti, kad kelerių metų senumo jėgainė tėra tinkama tik kiemui papuošti.

Taigi, renkantis gamyklinę jėgainę, kreipkite dėmesį net ne į kilmės šalį, nes tai dažniausiai bus Kinija, o į techninius parametrus, kuriems neatitikus deklaruotų, bus galima kreiptis į teismą ir susigrąžinti prarastus pinigus, jei jėgainę pirkote Lietuvoje ar kitoje ES šalyje. Jei pirksite jėgainę tiesiai iš Kinijos, tai sumokėsite dvigubai pigiau, tačiau tai tuo pačiu bus ir loterijos bilietas.

Kur gudrauja pardavėjai?

Ko gero, dažniausiai paplitęs būdas įvilioti klientus į spąstus – nurodyti vien generatoriaus kainą, „pamirštant“ tokius būtinus įrenginius kaip akumuliatoriai ir keitiklis (inverteris). Tvarkingai sukomplektuotos jėgainės (jei ji nėra paruošta kažkokioms ypatingos techninėms užduotims atlikti) kaina susidaro iš generatoriaus, akumuliatorių bloko ir keitiklio ir kiekviena šių dalių daugmaž sudaro po trečdalį kainos.

Jėgainėse naudojami gilaus ciklo (angl. deep cycle) akumuliatoriai. Jie brangūs ir keičiant juos pigiais mums įprastais automobiliniais jums gresia dažni akumuliatorinio bloko atnaujinimai. Be abejo, tinkamai įvertinus reikiamą atsargą, galima puikiai naudoti ir paprastus akumuliatorius, bet apie tai nekalbėkime, nes tai būtu specializuoto leidinio tema.

Taip pat nesigilinsiu į tai, kodėl neįtikėtinai pigiai kainuojantys keitikliai (inverteriai) tiks nebent jei norite apšviesti namą vien kaitrinėmis lemputėmis. Mažosios energetikos įrenginiams tinka tik taisyklingos sinusoidės keitikliai (angl. pure sine wave), jei norite, kad jūsų elektros tinklo parametrai tiktų kompiuteriams ir kitiems elektronikos prietaisams.