Energetyka wiatrowa na świecie
Pod koniec 2008 r. energia produkowana z wiatru zapewniała pokrycie 1,3% światowego zapotrzebowania.
W Danii ok.19% energii elektrycznej produkowana jest z wiatru, w Hiszpanii i Portugalii ok. 11%, a w Irlandii ok. 9%.
W roku 2009 zainstalowano w EU więcej wiatraków niż jakichkolwiek innych technologii pozyskiwania energii.
W produkcji energii wiatrowej na lądzie przodują Niemcy, Hiszpania, Włachy, Francja i Wielka Brytania.
Energia wiatru
Onshore wind - wiatr pozyskiwany na lądzie
Offshore wind - wiatr pozyskiwany na morzu
Porównanie
Offshore contra Onshore
Bardziej skomplikowana i droższa instalacja
Silniejsze i stabilniejsze wiatry na morzu (większa produkcja energii z wiatraka)
Możliwość instalacji większych turbin (łatwiejszy transport)
Największa farma wiatrowa na morzu to tzw. Horn Rev 2.
Mieści się ona na Morzu Północnym ok. 30 km od zachodniego wybrzeża Jutlandii.
Złożona jest z ok. 91 turbin.
Oczekuje się, że będzie produkowała ok. 800 GWh energii elektrycznej na rok.
Energetyka wiatrowa w Polsce
Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej założone w 1999 roku (jako Towarzystwo Wspierania Elektrowni Wiatrowych Vis Venti), to organizacja pozarządowa wspierająca i promująca rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce, a w szczególności energetyki wiatrowej.
Celem Stowarzyszenia jest praca na rzecz poprawy istniejących i tworzenia nowych zapisów prawnych oraz zwiększenia politycznej i społecznej świadomości w zakresie energetyki wiatrowej, jak również systematyczny wzrost wykorzystania energii wiatru jako czystego źródła generacji energii elektrycznej.
Stowarzyszenie skupia czołowe firmy działające na rynku energetyki wiatrowej w Polsce: deweloperów, inwestorów, producentów turbin i podzespołów do elektrowni, firmy obrotu energią elektryczną, firmy zajmujące się usługami dla sektora: logistyka, doradztwo, konsulting, zarówno z Polski, jak i zza granicy.
Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020r. (raport)
Scenariusz rozwoju energetyki wiatrowej do 2050 r. wraz z jego uszczegółowieniem w okresie do 2020r. Opiera się on na modelu komputerowym MESAP (Modular Energy System Analysis & Planning).
W 2020 r. prawie 11 GW energii ma być produkowane w lądowych farmach wiatrowych, 1,5 GW w morskich farmach wiatrowych oraz 600 MW w małych elektrowniach wiatrowych.
Według tego scenariusza udział elektrowni wiatrowych w produkcji energii elektrycznej będzie szybko wzrastać, do poziomu 24% w 2020 r. i prawie 45% w 2030r.
Udział energetyki wiatrowej w zużyciu zielonej energii elektrycznej może wzrosnąć z obecnych ok. 15% do ponad 62% w 2020 r., a jej udział w zużyciu energii finalnej brutto może osiągnąć 3,8%.
Energia wiatrowa w Polsce
W latach 2002-2005 rynek energetyki wiatrowej w Polsce cechowała stagnacja, spowodowana głównie niestabilnością systemu wsparcia i niedostosowaniem regulacji prawnych, skutkującym zbyt wysokim ryzykiem dla inwestorów.
Dopiero od 2005 r., po przystąpieniu Polski do UE i usunięciu części barier prawnych, zaczęła wzrastać ilość realizowanych inwestycji.
Jednakże dość wysoki względny przyrost mocy zainstalowanej w latach 2006-2008 wynikał z realizacji zaledwie kilku projektów farm wiatrowych rocznie
W tym samym czasie kraje o potencjale energii wiatru zbliżonym do Polski (Niemcy, Hiszpania, Francja) notowały roczne przyrosty mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych powyżej 1 GW
Większość (87%) mocy zainstalowanej jest obecnie skupiona w ok. 25 farmach wiatrowych o mocach od 5 do 50 MW
Najwięcej dużych farm wiatrowych działa obecnie w północnej części Polski (województwo pomorskie i zachodniopomorskie)
Główne bariery
słaby stan rozwoju sieci elektroenergetycznych (problemy z przyłączeniem do sieci)
długotrwałe procedury związane z planowaniem przestrzennym oraz ocenami oddziaływania na środowisko
powiększanie obszarów chronionych (32% powierzchni kraju wg GUS), w tym terenów włączanych do sieci NATURA 2000
Potencjał sektora energetyki wiatrowej do 2020 r.
Potencjał techniczny energii wiatru wiąże się przede wszystkim z przestrzennym rozmieszczeniem terenów otwartych
(o niskiej szorstkości podłoża i bez obiektów zaburzających przepływ powietrza).
Tereny takie to w przeważającej mierze obszary użytków rolnych, które stanowią obecnie ok. 59% powierzchni kraju (ok. 18 mln ha).
Zgodnie z prognozami zmian w strukturze użytkowania terenu do 2020 r. nie przewiduje się znaczących modyfikacji ograniczających tę powierzchnię (możliwe ograniczenie o ok. 1%).
Przyjmuje się, że możliwe jest efektywne technicznie zagospodarowanie obszarów o prędkościach wiatru powyżej 5 m/s oraz gęstości energii powyżej 200 W/m2 (na wysokości 50 m nad poziomem gruntu).
Po wykorzystaniu dostępnych źródeł informacji o warunkach klimatycznych na terenie Polski i przeprowadzeniu analiz przestrzennych stwierdzono, że warunki takie występują nawet na 80% użytków rolnych.
Energia wiatrowa na morzu
Ze względu na możliwości techniczne budowy elektrowni wiatrowych (głębokość morza) oraz konflikty w wykorzystaniu przestrzeni morskiej należy ocenić, że tylko niewielka część powierzchni (do 5%) mogłoby zostać w perspektywie 2020 r. wykorzystana pod budowę elektrowni wiatrowych.
Instytut Morski w Gdańsku wyodrębnił na obszarze polskiego morza terytorialnego oraz wyłącznej strefy ekonomicznej lokalizacje o potencjale technicznym wynoszącym do 20 GW.
Dodatkowo wykluczenia związane z obszarami NATURA 2000 zredukują ten potencjał do 7,5 GW.
Rozwijane będą małe elektrownie wiatrowe o niewielkich mocach rzędu
1-10 kW w miastach (zazwyczaj z wirnikami o osi pionowej) i
do 100 kW na obszarach wiejskich (zazwyczaj z tradycyjnymi wirnikami o osi poziomej).
Rozwiązania te dobrze wpisują się w koncepcję rozwoju tzw. inteligentnych sieci, ale z uwagi na znacząco wyższe koszty jednostkowe niż farmy wiatrowe oraz niższe wskaźniki czasu wykorzystania w ciągu roku, ich przyszła konkurencyjność i rozwój uwarunkowane będą przyjętym modelem rozwoju sieci i rynku energii elektrycznej oraz różnicami w cenie energii na średnim i niskim napięciu (relacją pomiędzy ceną hurtową a detaliczną energii elektrycznej).
Przewiduje się do 2013 r. kontynuację rozwoju i przyrostu mocy zainstalowanych w energetyce wiatrowej.
Wykorzystane będą przy tym fundusze spójności (POIiŚ) i fundusze strukturalne (RPO) UE na lata 2007-2013.
Stopniowo wyczerpywane będą obecnie istniejące możliwości przyłączania elektrowni wiatrowych do sieci.
Zmodernizowana i rozbudowana będzie infrastruktura sieciowa (być może z pewnym opóźnieniem w stosunku do potrzeb).
Już w latach 2010-2012 możliwe będzie wykorzystanie na ten cel funduszy z POIiŚ, działanie 9.6 („Sieci ułatwiające odbiór energii ze źródeł odnawialnych”).
Większe znaczenie w tym czasie mogą mieć fundusze pochodzące z tzw. Green Investment Scheme (GIS), w ramach którego rozdysponowane będą środki ze sprzedaży przez Polskę jednostek AAU (nadwyżek przyznanej w ramach protokołu z Kioto puli emisji CO2 na lata 2008-2012).
Nieco później, ale ze znacznie większym udziałem na rynku energetyki wiatrowej pojawią się morskie farmy wiatrowe. Przewiduje się, że pierwsza z nich zostanie przyłączona do sieci w 2018 r.
Korzyści środowiskowe
Energetyka wiatrowa, w porównaniu z innymi technologiami OZE, ma wyjątkowo korzystny i znaczący wpływ na redukcje emisji gazów cieplarnianych.
Redukcja emisji CO2 do atmosfery za sprawą energetyki wiatrowej wyniesie 33 mln ton w 2020 r. z dalszym potencjałem wzrostu do 65 mln ton w 2030 r.
Udział energetyki wiatrowej w całkowitej redukcji emisji CO2 z sektora energetycznego w Polsce wzrośnie z ok. 0,7% w 2010 r. do 13,5 % w 2020 r. i 32,4% w 2030 r.
Wady i zalety energetyki wiatrowej
Wpływ na życie morskie.
Utrudnianie migracji ptaków.
Niekorzystny wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe
Redukcja emisji gazów cieplarnianych oraz innych zanieczyszczeń i odpadów związanych ze spalaniem paliw kopalnych.
Możliwy niekorzystny wpływ na ruch żeglugi morskiej.
Hałas.
Liczne problemy techniczne:
Nieprzewidywalność dostaw energii (na którą odpowiedzią jest rozwijanie metod magazynowania energii).
Niestabilna podaż energii (skoki napięcia wynikające z gwałtownych zmian prędkości wiatru uszkadzają system dystrybucji i powodują konieczność wyłączania linii.
Przeciążenie pozostałych linii przesyłowych