Les parcs éoliens domestiques sont encore une nouveauté en Pologne. Cependant, de plus en plus de personnes s'intéressent aux sources d'énergie renouvelables et recherchent la meilleure façon d'allouer leurs économies. Par conséquent, il vaut la peine de savoir comment fonctionnent les éoliennes, quelle devrait être leur puissance, quels sont les coûts d'achat et de maintenance de l'ensemble de l'installation, ainsi qu'investir dans un parc éolien domestique peut être rentable pour nous ?
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De quels éléments se composent les parcs éoliens domestiques ?
Les éoliennes domestiques sont des structures relativement simples. L'électricité est générée dans un générateur entraîné par les pales du rotor. Dans des conditions domestiques, les centrales électriques avec un axe de rotation horizontal du rotor sont le plus souvent utilisées. Les éléments les plus importants ici sont :
Rotor - il peut avoir un, deux ou trois lobes (les plus courants). Le rotor est situé directement sur l'arbre lent. Sa rotation est transmise à l'arbre à grande vitesse par l'intermédiaire de la boîte de vitesses. L'arbre à grande vitesse se connecte à l'arbre du générateur. À leur tour, le générateur, le transformateur, les engrenages et les pilotes sont situés dans la nacelle. Dans nos conditions climatiques, les rotors adaptés à la rotation lente fonctionnent le mieux. Leur trait caractéristique est la plus grande envergure des lobes.
Une éolienne - l'élément le plus important qui détermine l'efficacité et la puissance de l'ensemble du parc éolien. Il convient de rappeler que c'est l'éolienne qui est chargée d'obtenir de l'électricité à partir des rafales de vent.
Générateur - transforme l'énergie cinétique de rotation du rotor en électricité. Il doit être bien adapté aux spécifications de l'éolienne, car l'interaction optimale de ces deux éléments assure une plus grande efficacité de l'éolienne. Le générateur doit produire la tension nominale pendant la vitesse de fonctionnement optimale de l'éolienne. Un générateur standard peut prendre la forme d'un générateur ou d'un alternateur.
Il convient de rappeler que les petites éoliennes à axe de rotation horizontal du rotor ne génèrent pas de bruit ni d'ondes électromagnétiques nocives. Ils peuvent être placés en toute sécurité juste à côté de notre maison, et même sur le toit.
Quelle devrait être la puissance d'une éolienne domestique?
Nous pourrions supposer que les parcs éoliens nationaux devraient être aussi puissants que possible. Cependant, nous devons nous rappeler que plus la puissance potentielle est élevée, plus les prix de l'ensemble du projet seront également élevés. Investissement dans un grand parc éolien professionnel d'une capacité de 20 Kw. pourrait entraîner des dépenses de plusieurs centaines de milliers de zlotys. C'est pourquoi la plupart des investisseurs choisissent des installations peu performantes. Parmi eux on distingue :
Les petits parcs éoliens d'une capacité de 500 W sont l'offre la moins chère du marché, ils sont assez petits, silencieux et mobiles. Malheureusement, une telle installation électrique ne convient que pour alimenter des pompes de bassin, des portails automatiques ou des récepteurs radio.
Parcs éoliens domestiques d'une puissance de 1000 W - une turbine de cette puissance peut supporter le chauffage de l'eau ou alimenter l'éclairage de notre maison (en utilisant un éclairage à économie d'énergie). Nous pouvons également l'utiliser pour alimenter les appareils électroménagers de base.
Éoliennes de 2 kW - ils sont déjà capables d'alimenter l'électroménager de base, d'éclairer l'appartement et de chauffer l'eau. Ils conviennent mieux aux maisons d'été et aux petites maisons unifamiliales bien isolées.
Centrales éoliennes domestiques d'une capacité de 3 Kw. - tous les petits électroménagers, éclairages et chauffe-eau peuvent être raccordés à l'installation. La turbine sera une bonne solution pour les maisons passives et économes en énergie.
Centrales électriques domestiques d'une capacité de 5 Kw. - il suffit amplement aux besoins d'une maison individuelle habitée par une famille de plusieurs personnes. L'énergie peut alimenter les appareils ménagers, chauffer l'eau et soutenir les installations de chauffage central. L'électricité excédentaire peut être déversée dans le réseau public.
Éoliennes d'une puissance de 10 Kw. - le moins souvent utilisé dans les ménages en raison du prix élevé de l'installation. Il répondra avec succès à tous les besoins des utilisateurs de maisons unifamiliales, et l'énergie excédentaire pourra être fournie au réseau public et vendue.
Peut-on compter sur des subventions pour les parcs éoliens domestiques ?
Malheureusement, la loi polonaise ne prévoit pas encore de subventions préférentielles pour les éoliennes domestiques. Il existe déjà un soutien financier, mais seules les entreprises peuvent l'utiliser pour l'instant. Le particulier doit couvrir tous les frais d'investissement de sa poche.
Cependant, il convient de mentionner qu'un cofinancement peut être obtenu pour un autre type de source d'énergie renouvelable - les capteurs solaires. Vous pouvez en savoir plus sur la possibilité d'obtenir des subventions dans cet article.
Aspects juridiques de la construction d'un parc éolien
Nous n'avons pas besoin de permis pour construire un petit parc éolien domestique. A noter cependant que les turbines sont montées directement sur la structure porteuse. La construction de certaines structures porteuses directement liées au sol nécessite la notification de l'intention de construction. La documentation est remise au bureau de la ville ou de la commune. Une alternative est de localiser l'installation directement sur la maison ou sur une tour avec des saisines. La maison a tous les permis et la turbine est traitée comme un appareil normal. En revanche, les pylônes équipés de pylônes métalliques ne sont pas fixés au sol de manière permanente et vous n'avez pas besoin de remplir de formalités pour les ériger.
Le même principe s'applique à la production d'électricité. Lorsque nous produisons de l'énergie pour notre propre usage, nous ne sommes soumis à aucune exigence formelle ou légale. La puissance maximale de notre turbine peut être de 20 kW.
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Emplacement optimal des parcs éoliens
Contrairement aux apparences, la puissance d'une centrale ne dépend pas uniquement des paramètres de la turbine. La situation géographique sera également très importante. L'emplacement le plus avantageux des parcs éoliens est la ceinture côtière de Świnoujście à la baie de Gdańsk et à la région de Suwałki. Dans ces endroits, il y a des rafales de vent régulières et les plus intenses, qui assurent une haute efficacité des parcs éoliens. Les conditions les moins favorables se trouvent dans les régions de la voïvodie de Petite-Pologne, où il y a beaucoup de jours sans vent.
Rappelons que l'efficacité des turbines dépend aussi de la forme du terrain avoisinant. Moins il y a d'obstacles, notre centrale aura de meilleures conditions de travail. Tout "obstacle" peut créer des tourbillons de vent, ce qui n'est pas un phénomène favorable. C'est pourquoi il est si important que nos parcs éoliens domestiques soient correctement situés sur la propriété.
Toutes les éoliennes domestiques doivent être au-dessus de la surface du toit. Habituellement, nous les montons directement sur le toit ou sur un mât d'au moins 12 mètres. La seule exception sont les petits parcs éoliens situés sur une colline à une certaine distance de la maison. L'espace ne doit pas être abrité par des arbres ou d'autres bâtiments. N'oubliez pas que la plupart des vents en Pologne viennent de l'ouest, alors portez une attention particulière à cette direction. Certes, les petits parcs éoliens situés du côté ouest du bâtiment seront beaucoup plus efficaces que les éoliennes situées du côté est. Lors de la détermination de l'emplacement optimal de notre centrale électrique domestique, prenons également en compte les bâtiments et les obstacles naturels à l'extérieur de notre propriété. S'il y a une grande forêt ou un immeuble à 200 mètres du côté ouest de la propriété, alors l'investissement dans des parcs éoliens domestiques n'aura aucune justification économique.
Coûts de construction d'un parc éolien domestique
Nous avons déjà appris les aspects juridiques et techniques de la construction d'éoliennes, nous allons donc maintenant déterminer les prix de l'ensemble du projet. Dans notre simulation économique, nous prendrons en compte les coûts de réalisation d'une installation de 5 Kw. Notre centrale fonctionnera en mode Off grid, c'est-à-dire en système dit fermé. L'électricité excédentaire sera transférée aux batteries (nous achèterons cinq modèles de haute qualité dans la gamme de prix milieu de gamme). Les prix des éléments individuels sont les suivants :
- Batteries d'une puissance de 24V - 6 500 PLN
- Générateur - 32 000 PLN
- Mât tubulaire (à monter sur le toit) - 1 000 PLN
- Convertisseurs (3 pièces) - 2 000 PLN
- Matériel de montage - 500 PLN
Les prix ci-dessus sont en valeur brute. Selon nos calculs, le coût moyen de l'ensemble de l'installation était de 42 000 PLN.
Est-ce payant ?
Pour répondre à cette question, nous devons calculer la production annuelle d'électricité. On estime que les parcs éoliens domestiques sont capables de produire 10 à 20 % de la puissance nominale de l'éolienne par an multiplié par le nombre d'heures par an. Le calcul selon une telle formule ressemblera à ceci:
- Hypothèse minimale - 5 Kw. x 24h x 365 jours x 10 % = 4 380 kW
- Hypothèse maximale - 5 Kw. x 24h x 365 jours x 20 % = 8 760 kW
Ainsi, des parcs éoliens domestiques d'une capacité de 5 Kw. sont capables de produire 4 380 à 8 760 Kw par an. Prix moyen d'un Trimestre est une dépense de 0,65 groszy. Par conséquent, au cours de l'année, nous pourrons économiser en moyenne 4 270 PLN.
On peut supposer que l'investissement sera rentable après environ 10 ans. Cependant, les calculs ci-dessus ne sont que des considérations théoriques. En pratique, il s'avère que la rentabilité de l'investissement peut être assez discutable. Tout dépend de la région dans laquelle nous vivons, des prix du fournisseur d'énergie, de la puissance des turbines et de l'emplacement de notre centrale électrique domestique. L'absence de subventions pour les éoliennes signifie que l'investissement doit être soigneusement planifié et les coûts bien calculés.
Certes, les passionnés soulignent que les parcs éoliens domestiques sont très rentables, et que leur durée de vie peut même atteindre plusieurs dizaines d'années. Cependant, dans la pratique, nous devons également prendre en compte certains risques (par exemple, l'apparition de périodes sans vent plus longues). L'ensemble de l'installation ne doit pas être considéré comme la seule source d'électricité, mais plutôt comme un système de surpression. Il sera préférable d'investir dans des turbines de plus petite puissance (par exemple 3 kW), qui absorberont des coûts d'investissement beaucoup plus faibles et réduiront notre dépendance vis-à-vis du fournisseur d'électricité local.
Le prix approximatif pour la construction d'un mini parc éolien d'une capacité de 3 kW est de 22 000 PLN (ce qui est presque 2 fois moins que dans le cas des turbines d'une capacité de 5 kW). Certains passionnés de sources d'énergie renouvelables demandent instamment d'investir dans des centrales électriques beaucoup plus grandes dans le système de réseau. Ils indiquent que les surplus d'électricité peuvent être vendus et donc des économies supplémentaires peuvent être réalisées. Cependant, nous devons nous rappeler que le système ouvert représentera une dépense beaucoup plus importante et nous aurons besoin d'une licence spéciale pour vendre de l'énergie. À l'heure actuelle, une telle solution ne sera rentable que pour les grandes entreprises qui peuvent compter sur des subventions favorables de l'État.
