Atlas małej energetyki wiatrowej 1x1 km (AMEW-PL)
Wykorzystanie danych ze stacji pomiarowych, uzupełnionych o wyniki modeli systemów prognoz pogody wysokiej rozdzielczości przestrzennej i czasowej pozwala na uzyskanie lepszej reprezentacji rzeczywistych warunków wietrzności na analizowanym obszarze. Przy czym obraz rozkładu pozostaje spójny, za wyjątkiem obszaru z opracowaniami bazującymi na danych wieloletnich, np. określonym w Atlasie Klimatu Polski pod red. prof. Haliny Lorenc (2005).
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, danych ERA5 Land 3x3km (2019) i INCA-PL2 1×1 km (2019).
Zasoby energii wiatru w Polsce są zróżnicowane czasowo i przestrzennie, a możliwość ich wykorzystania jest silnie zależna od doboru parametrów charakteryzujących zainstalowaną turbinę – jej krzywej mocy oraz wartości progowych początkowej i odcięcia.
Średnioroczny wskaźnik wykorzystania mocy znamionowej trzech turbin wiatrowych o różnych mocach (3.2 kW, 6.0 kW i 8.2 kW), zainstalowanych na wysokości 10 n.p.g.
Średnia miesięczna wartość współczynnika wykorzystania mocy znamionowej (CF, %) małych turbin wiatrowych w Polsce wykazuje wyraźną sezonowość dla każdej lokalizacji. Najwyższe wartości współczynnika CF (dla wariantu zainstalowanej turbiny o mocy znamionowej 8.2 kW) przypadają na listopad. Lokalizacja nadmorska cechuje się CF na średnim poziomie około 30%, co jest na poziomie blisko trzy-krotnie wyższym niż typowe instalacje fotowoltaiczne (PV) w Polsce. Na południu Polski CF jest stosunkowo niski i w okresie maj-sierpień nie przekracza z reguły 5%. Na tej podstawie można stwierdzić, że w każdym z w/w miesięcy roku 2019 turbina wiatrowa teoretycznie pracowała z mocną znamionową 8.2 kW przez średnio około 36 godzin. Oczywiście w rzeczywistości godzin, w których jakiś wolumen energii elektrycznej był generowany przez turbinę wiatrową było niewątpliwie więcej, natomiast dla warunków wiatrowych Polski jest typowe, że praca na poziomie mocy znamionowej lub zbliżonym dla lokalizacji innych niż pas nadmorski jest niestety stosunkowo rzadka.
Dla przykładu: w Łebie wspomniana turbina wiatrowa 8.2 kW pracować będzie ze średnim współczynnikiem wykorzystania mocy znamionowej na poziomie 27.2%, natomiast w Krzanowicach pod Raciborzem będzie tylko około 6.8%. Co oznacza, że w Łebie każdy kW mocy zainstalowanej dostarczy około 2 380 kWh w skali roku, a w Krzanowicach niecałe 600 kWh. Gdyby odnieść te wartości do mocy generowanej ze źródeł PV w Polsce, to byłoby to odpowiednio dwukrotnie więcej oraz blisko dwukrotnie mniej niż generowane w skali roku przez typowe instalacje fotowoltaiczne.
Projekt AMEW-PL realizowany jest przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy we współpracy z Politechniką Wrocławską, przez zespół kierowany przez prof. Mariusza J. Figurskiego1 w składzie: dr B. Bochenek1, dr inż. M. Gruszczyńska1, M. Grzelczyk1, dr A. Jaczewski1, dr inż. J.Jurasz2, dr A. Mazur1, T. Strzyżewski1 i dr J. Wieczorek1.
1 IMGW-PIB Centrum Modelowania Meteorologicznego
2 Politechnika Wrocławska
Adres do kontaktu: cmm@imgw.pl