Energetyka wiatrowa to aktualnie najbardziej dynamicznie rozwijający się sektor produkcji energii na świecie. Wynika to m.in. z tego, że turbiny wiatrowe stanowią jeden z najtańszych metod służących zwiększeniu produkcji energii elektrycznej. Co więcej, energia elektryczna uzyskiwana z elektrowni wiatrowych jest jedną z najbardziej ekologicznych. Do jej produkcji nie potrzeba żadnego paliwa, a obszar wokół farm wiatrowych może być nieograniczenie wykorzystywany na potrzeby rolnictwa. Aktualny rozwój energetyki wiatrowej na świecie odbywa się w dwóch podstawowych kierunkach:
• Lądowa energetyka wiatrowa (ang. onshore wind power); w ramach tej kategorii można wyróżnić: wielkoskalową energetykę wiatrową oraz małą (rozproszoną) energetykę wiatrową,
• Morska energetyka wiatrowa (ang. offshore wind power), która opiera swoją działalność o farmy wiatrowe znajdujące się na otwartych wodach morskich.
Według danych Global Wind Energy Council pod koniec ubiegłego roku całkowita moc farm wiatrowych na świecie wyniosła 486,7 GW. Ponadto w 2016 r. wartość nowych podłączeń osiągnęła poziom 54,6 GW. Niekwestionowanym światowym liderem pod względem mocy farm wiatrowych w 2016 roku zostały Chiny, które mają do dyspozycji elektrownie wiatrowe o mocy 168,7 GW (34,7% światowego udziału). Pod koniec ubiegłego roku krajami z udziałem ponad 5% były USA (82,2 GW), Niemcy (50 GW) oraz Indie (28,7 GW). W 2016 r. w Europie wartość zainstalowanych mocy farm wiatrowych wyniosła 153,7 GW. Na terenie Starego Kontynentu w ubiegłym roku potencjał farm wiatrowych wyprzedził łączne moce elektrowni węglowych, ustępując jedynie elektrowniom gazowym.
ENERGETYKA WIATROWA W POLSCE
Polska zaczęła dostrzegać możliwości energii wiatrowej dopiero w latach dziewięćdziesiątych XX. wieku. Dziś wśród źródeł energii odnawialnej farmy wiatrowe wiodą w Polsce zdecydowany prym. Między 2005 a 2015 r. energetyka oparta na wiatrakach była najdynamiczniej rozwijającą się kategorią OŹE w Polsce. Z dostępnych danych wynika, że pod koniec 2016 r. moc zainstalowanych farm wiatrowych w kraju wyniosła 5,8 GW (69% wszystkich rodzajów OŹE). Obecnie liderem w skali kraju pod względem mocy farm wiatrowym jest województwo zachodniopomorskie (blisko 1,5 GW mocy farm wiatrowych), które korzysta z bałtyckich wiatrów.
Należy wspomnieć, że ostatni rok w Polsce był bez wątpienia najgorszym rokiem w historii energetyki wiatrowej. Oszacowano, że 70% farm wiatrowych przyniosło w minionym roku straty w wysokości kilkunastu milionów złotych każda. Zaistniała sytuacja jest wynikiem podpisanej w 2016 r. tzw. ustawy „antywiatrakowej”, regulującej warunki budowy nowych elektrowni wiatrowych. Dokument ten wprowadzając restrykcyjne kryteria odległości farm wiatrowych od zabudowań i obszarów chronionych (przynajmniej 10 długości wiatraka) spowodował, że nowe farmy mogą powstawać jedynie na obszarze 1% naszego kraju. Dlatego sugerować można, że w świetle nowych przepisów w kraju opłaca się tylko stawiać wiatraki na morzu. Morska energetyka wiatrowa niesie ze sobą zatem duży potencjał.
BLASKI I CIENIE MORSKICH ELEKTROWNI WIATROWYCH
Morskie farmy wiatrowe składają się z grup turbin wiatrowych. Morskie turbiny są posadowione na fundamentach wbitych w dno, na których ponad lustrem wody znajduje się maszt, wirnik z łopatami oraz gondola. Ponadto w fazie testów znajdują się turbiny pływające, które są przeznaczone do instalowania w miejscach znacznie oddalonych od lądu, na większych głębokościach.
Mogłoby się wydawać, biorąc pod uwagę zasadę działania, że morskie farmy wiatrowe niczym nie różnią się od tych lądowych. Otóż przewaga tych budowanych „na wodzie” wynika właśnie z lokalizacji. Morze cechuje się się mniejszą szorstkością od powierzchni lądowej i wiejące tam wiatry są zdecydowanie bardziej stabilne. Co więcej, prędkość wiatru na morzu jest większa niż prędkość na tej samej wysokości na lądzie, co skutkuje większą efektywnością wykorzystania wiejących tam wiatrów oraz mniejszym zużyciem konstrukcji. Duże ułatwienie bierze się również z tego, że na niższych wysokościach siła wiatru jest wyższa w porównaniu do lądu, dlatego maszty mogą być zainstalowane niżej. Większa energia wiatru przekłada się na wzrost wydajności farmy. Oszacowano, że morskie farmy wiatrowe mają aż o 40-50% (w zależności od zastosowanej technologii) większą wydajność niż te na lądzie. Ponadto morskie elektrownie wiatrowe dają możliwość wykorzystania niezagospodarowanej wcześniej przestrzeń z dala od brzegu, co wiąże się z brakiem sprzeciwu ze strony społeczeństwa. Poza tym, transport drogą morską jest prostszy od lądowego, dzięki temu w trakcie budowy farmy można korzystać z elementów o większych rozmiarach. Pojawiają się również głosy, że morskie farmy wiatrowe jako miejsca o ograniczonej żegludze sprzyjają rozwojowi ssaków i ryb.
Niemniej jednak, budowa morskich farm wiatrowych nie należy do najtańszych. Turbiny pracują w silnie korozyjnym środowisku, dlatego niezbędne są wytrzymałe i drogie materiały. Wśród czynników kształtujących wysokie koszty budowy morskiej farmy wiatrowej są również odległość farmy wiatrowej od linii brzegowej oraz głębokość posadowienia fundamentów. Co więcej, lokalizacja utrudnia remonty i serwis.
LIDERZY MORSKIEJ ENERGETYKI WIATROWEJ
Liderem w budowie farm wiatrowych na morzu jest Europa. Pierwsze przedsięwzięcie tego typu powstało w 1991 roku w Danii. Pierwsza morska elektrownia wiatrowa – farma Vindeby – składała się z 11 elektrowni wiatrowych, o jednostkowej mocy 0,45 MW. Produkcja energii z tej farmy wiatrowej zaspokajała zapotrzebowanie na energię około 2,2 tys. gospodarstw domowych. Obecnie większość morskich farm wiatrowych zlokalizowana jest na Morzu Północnym, podobnie jak większość planowanych farm, dla których została wydana zgoda na budowę bądź oczekujących na jej wydanie. Drugim sprzyjającym miejscem dla rozwoju morskiej energetyki wiatrowej jest Morze Bałtyckie. W 2016 roku najwięcej morskich farm wiatrowych mieli Brytyjczycy (5,156 GW). W Wielkiej Brytanii znajduje się ponad 20 morskich farm wiatrowych i planowane jest powstanie następnych, wśród których na szczególną uwagę zasługuje Hornsea 2. Decyzję o budowie największej na świecie morskiej elektrowni wiatrowej Hornsea 2 (1,8 GW) wydało brytyjskie ministerstwo biznesu, energii i strategii przemysłowej. Zostanie ona wybudowana na Morzu Północnym, w odległości 100 km od wybrzeży hrabstwa Yorkshire. Hornsea 2 zajmie powierzchnię 483 km2 i będzie ją tworzyć 80 do 300 turbin wiatrowych.
Europejskimi liderami pod względem liczebności morskich farm wiatrowych są także:
• Niemcy (4,108 GW),
• Duńczycy (1,271 GW),
• Holendrzy (1,118 GW),
• Belgowie (712 MW),
• Szwedzi (202 MW),
• Finowie (32 MW),
• Irlandczycy (25 MW).
POLSKIE MORSKIE FARMY WIATROWE
Polska dysponuje jednym z najwyższych potencjałów rynkowych morskich farm wiatrowych na Bałtyku. Posiadamy ponad 800 kilometrów linii brzegowej oraz warunki naturalne, które sprzyjają rozwojowi tego rodzaju inwestycji. Stwierdzono między innymi, że obszar polskiej wyłącznej strefy ekonomicznej to zarazem jeden z terenów o najlepszych warunkach wietrznych na Bałtyku. Potencjał techniczny polskiego morza terytorialnego oceniono na 20 GW. Czołową polską firmą inwestującą w budowę farm wiatrowych jest Polenegria S.A. W lipcu ubiegłego roku Polenergia uzyskała pierwszą w Polsce decyzję środowiskową dla farmy wiatrowej Bałtyk Środkowy III o planowanej mocy 600 MW (planowany czas uruchomienia 2021-2022 r.). Tymczasem w kwietniu br. została uzyskana decyzja środowiskowa dla farmy wiatrowej Bałtyk Środkowy II o planowanej mocy 600 MW. Uruchomienie Morskiej Farmy Wiatrowej Polenergia Bałtyk II planowane jest na 2026 r. Według istniejącego planu Polenergia zamierza „wybudować” 120 siłowni wiatrowych zlokalizowanych będzie 23 km na północ od linii brzegowej, na wysokości gminy Smołdzino oraz gminy miejskiej Łeba. Moc pojedynczego wiatraka będzie wynosić do 5 MW, natomiast jego wysokość, to aż 275 m n.p.m.
