Tataj: Niewyczerpalny potencjał wiatru

Tataj: Niewyczerpalny potencjał wiatru

Pierwsza farma wiatrowa stworzona w celu wytwarzania energii elektrycznej skonstruowana została przez Charles’a F. Brusch’a już pod koniec XIX wieku. Jednak wtedy elektrownie wiatrowe nie stanowiły centrum zainteresowania ówczesnych inżynierów. Momentem przełomowym stał się kryzys energetyczny lat 70. XX wieku, który doprowadził do większego zainteresowania odnawialnymi źródłami energii. Powstające w tamtych czasach prototypy siłowni wiatrowych o dużej mocy dały początek ich aktualnym komercyjnym odpowiednikom. Obecnie, farmy wiatrowe, ze względu na ich lokalizację, dzieli się na te występujące na lądzie - onshore i te ulokowane na wodach mórz, stanowiące jeden z najszybciej rozwijających się sektorów energetyki odnawialnej w Europie - offshore.
Na morzu wieje mocniej 
Siłownia wiatrowa pozwala na przekształcenie energii kinetycznej wiatru w energię elektryczną. Pod wpływem działania wiatru łopatki wirnika zaczynają się poruszać, a energia kinetyczna ruchu obrotowego wirnika przenoszona jest do generatora, który zamienia ją na energię elektryczną. Co za tym idzie prędkość wiatru ma istotny wpływ na ilość wytworzonej energii. Z reguły warunki sprzyjające do wydajniejszej pracy turbiny występują na morzu niż na lądzie. Dzięki większej prędkości wiatru można wytworzyć znacznie więcej energii. Dodatkowo stale występujące na morzu wiatry zwiększają niezawodność źródła. Offshore tak samo jak farmy wiatrowe znajdujące się na lądzie dostarczają czystą energię - bez emisji zanieczyszczeń do środowiska, oraz nie pobierają wody. Pierwsza morska farma wiatrowa Vindeby powstała już w 1991 roku niedaleko wybrzeży duńskiej wyspy Lolland. Jedenaście turbin (o mocy 450 kW każda) znajdujących się w odległości około 2 kilometrów od brzegu, wyprodukowało w sumie 243 GWh energii w okresie 26 lat. To osiągnięcie dało podłoże, dzięki któremu morskie farmy wiatrowe posiada już kilkanaście europejskich krajów, na czele z Wielką Brytanią, Niemcami oraz Danią.
Sytuacja Polski 
Ustawa odległościowa (zasada 10H) stawiająca wymóg zachowania minimalnej odległości elektrowni wiatrowych od innych zabudowań oraz wybranych form ochrony przyrody równej dziesięciokrotności całkowitej wysokości urządzenia przyczyniła się do utrudnień, a nawet zatrzymania rozwoju nowych farm wiatrowych. Dostęp do morza stawia Polskę w korzystnej sytuacji pod kątem budowy morskich farm wiatrowych, które dają szansę na bezpieczeństwo energetyczne w trakcie odchodzenia w cień elektrowni węglowych i realizacji celów Zielonego Ładu. Według raportu „Wizja dla Bałtyku. Wizja dla Polski” Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej w perspektywie 2050 roku moglibyśmy zaspokoić około 60% prognozowanego zapotrzebowania na energię elektryczną kraju, dzięki siłowniom wiatrowym zlokalizowanym na polskich wodach Morza Bałtyckiego. „Jeżeli w pełni wykorzystamy potencjał energetyczny stosunkowo płytkiego i bardzo wietrznego Bałtyku, to mamy szansę stać się w tym akwenie liderem pod względem mocy zainstalowanych w morskiej energetyce wiatrowej” - twierdzi Janusz Gajowiecki, prezes PSEW. Tak korzystne warunki dają szanse na przyszłe pozyskiwanie energii w bardzo niskiej cenie. Warunkiem osiągnięcia celu są odpowiednie regulacje prawne oraz plan wsparcia dla inwestorów. Za główne wymagania dla odpowiedniego rozwoju polskiego Offshore, PSEW stawia wzmocnienie przepustowości połączeń wzajemnych we współpracy z państwami regionu, badania oceny oddziaływania na środowisko oraz utworzenie stabilnego łańcucha dostaw. Według dynamicznego scenariusza rozwoju polskiego offshore istnieje szansa na zainwestowanie około 100 miliardów złotych przy zainstalowaniu mocy 8,6 GW i powstaniu 63 tysięcy nowych miejsc pracy do 2030 roku. Jednak opierając się na bardziej rygorystycznej wizji mowa o powstaniu 4,3 GW do 2030 roku, przy o połowę mniejszych kosztach inwestycyjnych i 38 tysiącach osób potrzebnych do pracy. Jeden z liderów polskiego rynku offshore - PGE, przedstawił już swój program, który zakłada przygotowania do budowy trzech farm wiatrowych. Jako pierwsza planowo po 2026 roku powstanie elektrownia Baltica-3 o maksymalnej mocy do 1045 MW, a z końcem 2030 roku elektrownia Baltica-2 o maksymalnej mocy 1498 MW.
Zmiany na światowym podium 
3 października 2019 roku Ørsted – jeden z głównych deweloperów Offshore poinformował, iż ostatnia z turbin Hornsea One została zainstalowana. To oznacza, że największą na świecie morską farmą wiatrową jest znajdująca się 120 kilometrów od wschodniego wybrzeża Wielkiej Brytanii - Hornsea One. Obszar zajęty pod projekt wynosi około 407 kilometrów kwadratowych i zgodnie z założeniami zgromadzone na tym terenie urządzenia są w stanie produkować energię elektryczną, która wystarcza do zaopatrzenia miliona brytyjskich gospodarstw domowych. Do tego przedsięwzięcia wykorzystywane są 174 turbiny wiatrowe Siemens Gamesa o mocy 7 MW i wysokości 190 metrów. Jednak to nie koniec. W planach są już następne projekty, według których w 2022 roku uruchomiona zostanie elektrownia Hornsea Two, zlokalizowana w odległości 89 kilometrów od wybrzeża Yorkshire, w sąsiedztwie Hornsea One. Od tego momentu będzie to największa na świecie morska farma wiatrowa o mocy 1,4 GW, zajmująca 462 kilometry kwadratowe. Polska ma szanse skorzystać z dużego potencjału energetycznego wiatru, który może zbliżyć nas do sprostania warunkom postawionym przez Unię Europejską. Czy uda nam się zmienić polski mix energetyczny?
Julia Tataj
Źródła
https://www.power-technology.com/features/full-circle-decommissioning-first-ever-offshore-windfarm/ 
Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Wizja dla Bałtyku. Wizja dla Polski, sierpień 2020 
https://www.portalmorski.pl/m-offshore/46421-gospodarczy-potencjal-baltyku 
https://www.gkpge.pl/pge-baltica/morskie-farmy-wiatrowe 
https://hornseaprojectone.co.uk/about-the-project#0 
https://hornseaprojects.co.uk/hornsea-project-two/about-the-project#0 
Copyright (c)2020, All Rights Reserved.