header

Wydajność

Żeby uzyskać 1 MW (megawat) mocy, wirnik turbiny wiatrowej powinien mieć średnicę około 50 m. Ponieważ duża konwencjonalna elektrownia ma moc sięgającą 1 GW (gigawata), tj. 1000 MW, to jej zastąpienie wymagałoby teoretycznie użycia ok. 1000 takich generatorów wiatrowych. W rzeczywistości elektrownie wiatrowe pracują ok. 1500–2000 godzin rocznie, tj. trzykrotnie krócej niż siłownie konwencjonalne i atomowe. Zatem aby wyprodukować tyle samo energii elektrycznej co jedna duża siłownia klasyczna, potrzeba ok. 3000 elektrowni wiatrowych o mocy 1 MW. Jednak opisywanie efektywności wiatraków czasem pracy jest nieprecyzyjne, bowiem wiatrak może się kręcić przez większość roku, ale z niską mocą. Najbardziej miarodajnym jest tu średnioroczny wskaźnik wykorzystania mocy zainstalowanej obliczony z wykorzystaniem rocznej produkcji. W Polsce za 2017 jest to około 30%, patrz roczny uporządkowany wykres produkcji wiatraków w Polsce. Uporządkowany wykres produkcji jednocześnie lepiej ( w stosunku do danych prezentowanych np. chronologicznie ) obrazuje możliwości produkcyjne wiatraków, wskazując przez ile czasu osiągają one wyniki zadowalające, a przez ile czasu wymagają rezerwacji z elektrowni stabilnych.

W niektórych krajach budowane są elektrownie wiatrowe składające się z wielu ustawionych blisko siebie turbin – tzw. farmy wiatrowe. Na polskim wybrzeżu Bałtyku oddano do użytku w 2006 roku taką farmę w miejscowości Tymień (25 wiatraków o mocy 2 MW każdy = 50 MW).

Niewielkie pojedyncze turbiny mogą być dobrym źródłem energii w miejscach oddalonych od centrów cywilizacyjnych, gdzie brak jest połączenia z krajową siecią energetyczną

Oceny mocy wiatru dokonywane są globalnie na podstawie pomiarów i wyników modeli numerycznych. Archer i Jacobson opracowali mapy mocy wiatru na wysokości 80 m. Lokalnie oceny wiatru dokonuje się używając mezoskalowych modeli numerycznych, które pozwalają na zejście do skali 2–10 km, a oceny mocy wiatru na skali 100–200 m dokonuje się za pomocą prostszych modeli, często uwzględniających lokalne warunki topograficzne. W Polsce tylko w niewielu miejscach sezonowo prędkość wiatru przekracza 2,5 m/s, co uznawane jest za minimum, aby mogły pracować urządzenia prądotwórcze wiatraków energetycznych. Średnia prędkość wiatrów wynosi 2,8 m/s w porze letniej i 3,8 m/s w zimie. Konsekwencją niskiej wietrzności jest to, że elektrownia wiatrowa wybudowana w Danii dostarczy 100 kW (kilowatów), podczas gdy taka sama elektrownia wybudowana w rejonie Szczecina dostarczy tylko 17,3 kW. Na terenie Polski przeważają strefy ciszy wiatrowej. Najlepsze warunki wiatrowe w Polsce panują nad Bałtykiem, w okolicach Suwalszczyzny oraz na Podkarpaciu. Polskimi „zagłębiami wiatrowymi” są przybrzeżne pasy w okolicach Darłowa i Pucka.

Problemem w wykorzystaniu energii wiatrowej jest zjawisko ciszy wiatrowej.