Czy w Polsce wiatr wystarczy id Nieznany

background image

Wiatr czy EJ

1

Czy w Polsce wiatr wystarczy zamiast elektrowni atomowych?

W zwi

ą

zku z ogłoszeniem przez rz

ą

d projektu Polityki Energetycznej Polski do 2030 roku

wykazuj

ą

cego potrzeb

ę

wprowadzenia energetyki j

ą

drowej, pojawiło si

ę

znów w

ś

ród

działaczy antynuklearnych hasło „Wiatraki zamiast atomu”. Twierdzi si

ę

,

ż

eDu

ń

czykom

niepotrzebna jest energia j

ą

drowa, a mimo to maj

ą

zapewnione bezpiecze

ń

stwo energetyczne!”

Greenpeace twierdzi nawet,

ż

e „„Energia j

ą

drowa nie jest konkurencyjna w stosunku do energii

wiatrowej. ...przy takim samym poziomie inwestycji wiatr pozwala uzyska

ć

2,3 razy wi

ę

cej energii

ni

ż

reaktor j

ą

drowy

1

Czy to prawda? Przyjrzyjmy si

ę

faktom.

Sprawa zasługuje na rozwa

ż

enie, bo w gr

ę

wchodzi wysoka stawka – niezawodno

ść

dostaw

energii elektrycznej i jej niska cena warunkuj

ą

dobrobyt gospodarczy. Je

ś

li wybierzemy strategi

ę

energetyczn

ą

, która spowoduje utrat

ę

stabilno

ś

ci sieci i du

ż

y wzrost kosztów energii elektrycznej,

to nie tylko o rozwoju, ale nawet o utrzymaniu obecnej sytuacji nie ma co marzy

ć

. Tymczasem

cz

ę

ste zmiany siły wiatru – proponowanego nam jako najlepsze

ź

ródło energii - powoduj

ą

niestabilno

ść

mocy wiatraków, a to skutkuje niskim współczynnikiem wykorzystania ich mocy,

wysokimi kosztami wytwarzania energii i trudno

ś

ciami w zaspokojeniu potrzeb odbiorców.

Przykład Danii, podawanej jako wzór kraju skutecznie rozwijaj

ą

cego energetyk

ę

wiatrow

ą

, dobrze

ilustruje problemy, jakie czekaj

ą

nas w przypadku powa

ż

niejszego udziału elektrowni wiatrowej w

systemie wytwarzania energii elektrycznej.

Według powszechnej opinii, prawie 20% zapotrzebowania Danii na energi

ę

elektryczn

ą

pokrywaj

ą

turbiny wiatrowe, a przemysł produkcji turbin kwitnie. Informacje te jednak

przedstawiaj

ą

tylko cz

ęść

obrazu, a pomijaj

ą

spraw

ę

kosztów, dyspozycyjno

ś

ci,

ś

redniego

rocznego wykorzystania mocy zainstalowanej i trudno

ś

ci eksploatacyjnych. Przemilczaj

ą

istnienie

pot

ęż

nej sieci energetycznej w krajach skandynawskich i w Niemczech, pozwalaj

ą

cej

kompensowa

ć

falowanie dostaw energii wiatru. Przede wszystkim za

ś

nie wspomina si

ę

,

ż

e wiatr

jest zmienny, niepewny i nieprzewidywalny, podczas gdy odbiorcy energii elektrycznej potrzebuj

ą

dostaw energii dostarczanej niezawodnie, ci

ą

gle i tanio.

Problem okresowych zaników wiatru

Zmienno

ść

wiatru jest wr

ę

cz przysłowiowa. Wida

ć

j

ą

te

ż

wyra

ź

nie na wykresach zmienno

ś

ci siły

wiatru w ci

ą

gu roku

2

. Przy nominalnej mocy wiatraka np. 2 MW w praktyce daje on moc od 2 MW

do zera –

ś

rednio 0,4 MW, je

ś

li znajduje si

ę

w miejscowo

ś

ci o dobrych warunkach wiatrowych.

Ale nawet na t

ę

moc

ś

redni

ą

nie mo

ż

na liczy

ć

. S

ą

bowiem okresy, gdy cały system wiatrowy nie

dostarcza wcale energii elektrycznej. Tak było np. w sierpniu 2002 r. gdy przez tydzie

ń

moc

dostarcza przez elektrownie
wiatrowe była bliska zeru
(rys. 1 ). Ł

ą

cznie w 2002

roku było w Zachodniej
Danii 52 dni, gdy wiatr
dostarczał mniej ni

ż

1 %

zapotrzebowania. Tak wi

ę

c

moc systemu
energetycznego musi by

ć

wystarczaj

ą

ca dla pokrycia

potrzeb odbiorców
niezale

ż

nie od mocy

wiatraków

2

.

Rys. 1 Brak energii wiatru
w okresie słabych wiatrów
w Danii zachodniej
.

1

Energia j

ą

drowa, Mit i Rzeczywisto

ść

, str 91, Heinrich Boll Stiftung, Warszawa, 2006.

2

Sharman, H. Why wind works for Denmark?

Civil Engineering 158 May 2005. Pages 66–72

Zapotrzebowanie i moc wiatru, Dania zach. 11-17.08.2002

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0

9

18

27

36

45

54

63

72

81

90

99 10

8

11

7

12

6

13

5

14

4

15

3

16

2

godziny

M

o

c

,

M

W

zapotrzebowanie
Moc wiatru

background image

Wiatr czy EJ

2

Wg niemieckiej firmy EON, w której w ko

ń

cu 2005 r. pracowały wiatraki o ł

ą

cznej mocy

szczytowej 7,600 MW udział energii wiatrowej w pokryciu dziennego zapotrzebowania
szczytowego sieci energetycznej waha si

ę

od 0.1% do 32%. Do

ś

wiadczenie wykazało,

ż

e gdy

zapotrzebowanie energii elektrycznej było wysokie wskutek mrozów zimowych czy upałów
letnich, elektrownie wiatrowe dawały minimalny wkład w pokrycie tego zapotrzebowania

3

.

W 2004 roku przeprowadzono w Niemczech dwie du

ż

e prace studialne, które stwierdziły,

ż

e

wskutek niskiej dyspozycyjno

ś

ci wiatraków wzgl

ę

dne wykorzystanie ich mocy do pokrycia potrzeb

szczytowych maleje. Przewiduje si

ę

,

ż

e w 2020 r. przy planowanej mocy zainstalowanej w

wiatrakach wynosz

ą

cej ponad 48,000 MW

4

, mo

ż

na b

ę

dzie zast

ą

pi

ć

nimi tylko 2,000 MW

tradycyjnych

ź

ródeł energii”(EON raport 2005

5

).

A jakie s

ą

mo

ż

liwo

ś

ci wyrównania chwilowych spadków mocy wiatraków?

Szybkie zmiany pr

ę

dko

ś

ci wiatru

Zmiany siły wiatru zachodz

ą

zbyt szybko, by dało si

ę

je skompensowa

ć

ą

czaj

ą

c lub wył

ą

czaj

ą

c

elektrownie w

ę

glowe. Przyznaje to nawet Greenpeace

6

, który gor

ą

co popiera wprowadzanie

wiatraków. Jednak

ż

e do

ś

wiadczenie wykazało,

ż

e nie tylko elektrownie w

ę

glowe, ale i znacznie

bardziej od nich elastyczne elektrownie gazowe nie daj

ą

si

ę

uruchomi

ć

dostatecznie szybko.

Wzrost pr

ę

dko

ś

ci wiatru od 9 do 11.5 metrów na sekund

ę

w morskiej farmie wiatrowej Homs Rev

mo

ż

e spowodowa

ć

podwojenie jej mocy z 80 do 160 MW w ci

ą

gu kilku minut

7

.

Rys. 2 Gwałtowny spadek mocy
wiatraków – przykład jeden z wielu.

Przykładów takich gwałtownych zmian
jest wiele. Np. firma EON pokazała w
swym raporcie, jak w wigili

ę

2004 r. o

9.15 moc wiatraków osi

ą

gn

ę

ła

maksimum roczne równe 6,024 MW, a
nast

ę

pnie spadła poni

ż

ej 2,000 MW w

ci

ą

gu zaledwie 10 godzin, co stanowiło

ż

nic

ę

ponad 4,000 MW. W drugim

dniu

ś

wi

ą

t moc wiatru w sieci E.ON

spadła jeszcze bardziej - poni

ż

ej 40

MW."

8

Te zmiany mocy wiatraków

musiały wyrówna

ć

elektrownie systemowe opalane gazem lub w

ę

glem, albo – import energii z

Norwegii (hydroelektrownie) i Szwecji (elektrownie j

ą

drowe).

Mo

ż

liwo

ś

ci przewidywania zmian siły wiatru

Do

ś

wiadczenie du

ń

skie wskazuje,

ż

e przewidywanie zmian pr

ę

dko

ś

ci wiatru jest zbyt mało

trafne, by na tej podstawie dało si

ę

planowa

ć

uruchomienie lub wył

ą

czenie elektrowni

9

. W

Niemczech wiod

ą

ca firma E.ON Netz wykorzystuje skomplikowany system oparty na danych

Niemieckiej Słu

ż

by Meteorologicznej, ale wyniki nie s

ą

lepsze ni

ż

w Danii. Jak wszystkie

prognozy pogody, prognoza pr

ę

dko

ś

ci wiatru jest tylko cz

ęś

ciowo trafna.

W 2003 r.

ś

redni bł

ą

d ujemny prognozowania w rejonie obsługiwanym przez E.ON wynosił - 370

MW, a

ś

redni bł

ą

d dodatni + 477 MW. Jednak

ż

e podczas poszczególnych godzin odchylenia były

3

E_ON Netz Wind Report 2004 [AWEO_org].htm

4

dena grid study

5

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=1725

6

Greenpeace- Energia j

ą

drowa – mit a rzeczywisto

ść

, s.47, Heirich Boll Stiftung, Warszawa, 2006

7

Eltra, 2005: Annual Report 2004. (In English)

8

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=1725

9

Sharman, H. Why wind works for Denmark?

Civil Engineering 158 May 2005. Pages 66–72

Moc wiatraków, Dania zachodnia, 18-21.11.2002

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

43

46

50

54

58

62

66

70

godziny

M

o

c

(

M

W

)

background image

Wiatr czy EJ

3

du

ż

o wi

ę

ksze i si

ę

gały w 2004 roku –2,532 MW, +3,999 MW. Bł

ę

dy te były równe połowie

zainstalowanej mocy szczytowej wiatraków

10

.

Operator sieci przesyłowej musi wyrówna

ć

ż

nice mi

ę

dzy moc

ą

przewidywan

ą

a rzeczywi

ś

cie

generowan

ą

przez wiatr wykorzystuj

ą

c zakres regulacji i moc rezerwow

ą

.

Decyduj

ą

ce znaczenie dla okre

ś

lenia zapotrzebowania na moc rezerwow

ą

maj

ą

c

ą

zrównowa

ż

y

ć

wahania siły wiatru jest oczekiwane maksymalne odchylenie prognozy, a nie

ś

redni bł

ą

d

prognozy. Jest tak dlatego,

ż

e nawet je

ś

li moc dostarczana do sieci jest mniejsza od

prognozowanej cho

ć

by przez kilka dni w roku, to operator musi by

ć

przygotowany na t

ę

ewentualno

ść

i mie

ć

dostateczny zapas mocy dla zapewnienia niezawodnego zasilania

odbiorców.

Konieczne jest wi

ę

c utrzymywanie w systemie rezerwy wiruj

ą

cej, to jest elektrowni pracuj

ą

cych

na biegu luzem lub na malej mocy. Niestety, utrzymywanie elektrowni w rezerwie wiruj

ą

cej

oznacza,

ż

e pracuj

ą

one bardzo daleko od swych parametrów optymalnych (co skutkuje

wzrostem kosztów wytwarzania energii oraz emisji gazów i pyłów) wi

ę

c i korzy

ś

ci ekologiczne, do

jakich d

ąż

ymy buduj

ą

c wiatraki, w du

ż

ej mierze znikaj

ą

przy rozpatrywaniu ł

ą

czenia systemu

wiatraków i elektrowni rezerwowych. Natomiast wysokie koszty inwestycyjne na budow

ę

wiatraków i koszty inwestycyjne na niezb

ę

dne dla ich rezerwowania elektrownie systemowe -

pozostaj

ą

.

A co zrobi

ć

z nadmiarem produkowanej przez wiatraki energii elektrycznej?

Ponad 70% tej energii nie jest przydatne na potrzeby odbiorców krajowych. Dlatego chocia

ż

produkcja energii wiatrowej w Danii odpowiada wielko

ś

ci 20% jej potrzeb, to w rzeczywisto

ś

ci

wiatr pokrywa tylko około 6% zapotrzebowania odbiorców du

ń

skich. Reszt

ę

energii wiatrowej

trzeba usun

ąć

poza granice du

ń

skiej sieci energetycznej

11.

W 2004 r w Danii jako cało

ś

ci eksport

stanowił 70.5% ogólnej generacji elektryczno

ś

ci wiatrowej i była ona sprzedawana ze strat

ą

12

Na szcz

ęś

cie Dania jest poł

ą

czona pot

ęż

nym mostem energetycznym o przepustowo

ś

ci 5 GW z

krajami skandynawskimi i z Niemcami

13

.Szczególnie wa

ż

ne dla eksportu energii wiatrowej jest

poł

ą

czenie ze Skandynawi

ą

, bo do kompensacji waha

ń

mocy turbin wiatrowych najlepiej nadaj

ą

si

ę

hydroelektrownie. Rozruch elektrowni opalanych paliwami organicznymi nast

ę

puje zbyt wolno

by pokry

ć

ubytek mocy powodowany nagłym spadkiem pr

ę

dko

ś

ci wiatru.

Norwegia czerpie sw

ą

energi

ę

elektryczn

ą

niemal wył

ą

cznie z hydroelektrowni, a Szwecja z

elektrowni wodnych i j

ą

drowych. Ł

ą

czna produkcja energii elektrycznej z samych hydroelektrowni

w tych krajach wynosi 178 TWh, a z j

ą

drowych w Szwecji – 60 TWh. Dania ma wiatraki o ł

ą

cznej

mocy 3 GW, które rocznie produkuj

ą

około 10 TWh. Jest to mała cz

ęść

, około 5,6% energii

produkowanej w hydroelektrowniach Szwecji i Norwegii. Kraje te mog

ą

wi

ę

c przyj

ąć

do swej sieci

chwilowy nadmiar energii otrzymywanej z elektrowni wiatrowych, zmniejszaj

ą

c moc

hydroelektrowni albo pompuj

ą

c wod

ę

do zbiorników górnych by odzyska

ć

energi

ę

, gdy b

ę

dzie

ona potrzebna. Ale trzeba za to płaci

ć

.

Zamiast z eksportu elektryczno

ś

ci mie

ć

zysk, Dania sprzedaje j

ą

poni

ż

ej kosztów własnych. W

2003 suma otrzymana przez rz

ą

d ze sprzeda

ż

y tej energii za granic

ę

była o miliard DKK, to jest o

500 milionów PLN MNIEJSZA ni

ż

opłaty przekazane przez rz

ą

d producentom energii wiatrowej

14.

Innymi słowy, du

ń

ski obywatel płaci Szwecji i Norwegii za przywilej eksploatacji farm wiatrowych

około 500 mln. PLN. Jak na kraj licz

ą

cy tylko 5,4 mln mieszka

ń

ców, jest to wydatek znacz

ą

cy. A

jak zobaczymy, odbija si

ę

on te

ż

na cenie energii elektrycznej płaconej przez odbiorców

10

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=405;

11

Sharman, H., 2004: “Electrolysis for Energy Storage & Grid Balancing in West Denmark.” Work Group

Report prepared for Energistyrelsen [Danish Energy Authority], August.

12

Vestergaard, F., 2005: “Bistand til Tyskland.” “[Aid for Germany].” Weekend Avisen, 4 th November.

13

Mason V. C. Wind power in Denmark, 2006. (March 2007) ©

http://www.countryguardian.net/vmason.htm

14

Vestergaard, F., 2005: “Bistand til Tyskland.” “[Aid for Germany].” Weekend Avisen, 4 th November

.

background image

Wiatr czy EJ

4

indywidualnych. Wynosi ona w Danii 0.8 PLN/kWh, co stanowi jedn

ą

z najwy

ż

szych stawek

płaconych w Europie

15

.

Czy wiatraki s

ą

małe i tanie?

W Danii

16

, wolnostoj

ą

ca turbina wiatrowa o mocy 2 MW mo

ż

e wytwarza

ć

energi

ę

elektryczn

ą

po

cenie 0.49 DKK/kWh (0.25 PLN/kWh), a wi

ę

c znacznie wy

ż

szej ni

ż

ś

rednia cena dla Unii

Europejskiej, a ponad 2 razy wy

ż

szej ni

ż

w przypadku elektrowni j

ą

drowych.

Wg firmy Vattenfall

17

, produkuj

ą

cej energi

ę

elektryczn

ą

w krajach skandynawskich, w Niemczech

i w Polsce z elektrowni wiatrowych, wodnych, w

ę

glowych i j

ą

drowych, koszt produkcji 1 kWh

liczony w eurocentach dla nowych elektrowni oceniano jak pokazuje tablica 1

Tablica 1 Koszty wytwarzania energii elektrycznej w nowych elektrowniach wg firmy
Vattenfall (€c/kWh)

Elektrownie
J

ą

drowe

Hydro
elektrownie

Elektrownie
w

ę

glowe

kondensacyjne

Gaz ziemny
w cyklu
skojarzonym

Biopaliwa w
cyklu
skojarzonym

Energia
wiatrowa

3,7-4,4

4,4-6,6

4,9-5,6

5,6-6,5

6,0-6,6

7,3-9,1

Dane publikowane dla Unii Europejskiej potwierdzaj

ą

wysokie koszty energii wiatrowej. Z rysunku

3 wida

ć

,

ż

e najwy

ż

sze ceny dla odbiorców indywidualnych wyst

ę

powały w dniu 1.1.2007 w Danii i

we Włoszech

18

, w a wi

ę

c w dwóch krajach Unii które programowo wyrzekły si

ę

energii j

ą

drowej.

Ceny elektrycznosci UE 2007, odbiorcy indyw.

0

5

10

15

20

25

30

Li

t

R

O

S

lv

e

C

Z

Fi

n

P

L

Fr

a

E

U

-2

7

N

or

N

ie

m

H

ol

D

an

E

u

ro

/1

0

0

k

W

VAT
podatki
podst

Rys. 3 Koszty energii elektrycznej dla odbiorców indywidualnych w krajach Unii
Europejskiej
w dniu 1.1.2007. dla typowego odbiorcy zu

ż

ywaj

ą

cego rocznie 3500 kWh. (dane

zaczerpni

ę

to z Eurostatu

19

15

Wind power in Denmark, 2006. Dr V.C. Mason (March 2007 )

http://www.countryguardian.net/vmason.htm

16

Sharman, H., 2005: “Why wind power works for Denmark.” Proc. of ICE. Civil Engineering, 158, 66-72

.

17

Vattenfall, Anual Report 2006, p.19

18

Electricity prices for EU households and industrial consumers on 1 January 2007 Statistics in focus,

ENVIRONMENT AND ENERGY 80/2007 Energy.

19

Jw.

background image

Wiatr czy EJ

5

Tak wysokie koszty energii wiatrowej, której składnik eksploatacyjny jest niewielki, powodowane
s

ą

ogromnym nakładem materiałów i pracy potrzebnej do zbudowania wiatraków i zwi

ą

zanej z

nimi infrastruktury, a nast

ę

pnie z nisk

ą

ich dyspozycyjno

ś

ci

ą

. W przypadku Danii uderza ogromny

wkład „innych podatków”, po

ś

wi

ę

canych na wspieranie energii wiatrowej i jej eksportu.

Czemu na wiatraki potrzeba tyle materiału? Obrazy pokazywane przez przemysł wiatrowy
pokazuj

ą

smukłe wie

ż

e l

ś

ni

ą

ce jasno na tle krajobrazu lub prze

ś

wituj

ą

ce w odległych mgłach,

pi

ę

knie otoczone białymi obłokami. Ale wie

ż

a o wysoko

ś

ci 100 m, na której znajduje si

ę

turbina o

wielko

ś

ci autobusu i trzy 50-metrowe łopaty wirnika tn

ą

ce powietrze z pr

ę

dko

ś

ci

ą

ponad 150

km/h wymagaj

ą

na pocz

ą

tek du

ż

ych i solidnych fundamentów. W przypadku wiatraka o mocy 1.5

MW waga turbiny wynosi ponad 56 ton, zestaw łopatek wirnika wa

ż

y ponad 35 ton, a cała wie

ż

a

ponad 160 ton

20

. Wg danych ameryka

ń

skich, podstaw

ę

ka

ż

dej 100 metrowej wie

ż

y tworzy

o

ś

miok

ą

t o

ś

rednicy 13 m który wypełnia 12 ton stali zbrojeniowej i 180 m

3

betonu. Fundamenty

farmy Buffalo Mountain w stanie Tennessee maj

ą

9 m gł

ę

boko

ś

ci i zawieraj

ą

3500 m

sze

ś

ciennych betonu. A pami

ę

tajmy,

ż

e produkcja cementu jest jednym z powa

ż

nych

ź

ródeł

emisji CO

2

.

21

.

Na tle tych danych o rzekomo lekkich i małych elektrowniach wiatrowych łatwiej b

ę

dzie

czytelnikowi pogodzi

ć

si

ę

z obiektywnymi porównaniami charakterystyk elektrowni wiatrowych i

j

ą

drowych przytoczonymi poni

ż

ej na podstawie studiów przeprowadzonych w Instytucie

Racjonalnego U

ż

ytkowania Energii na Uniwersytecie w Stuttgarcie w Niemczech

22

i w

Politechnice w Szczecinie

23

Do porówna

ń

zespołu Politechniki w Szczecinie przyj

ę

to,

ż

e elektrownia j

ą

drowa pracuje przy

współczynniku wykorzystania mocy równym 0,88 co daje 7700 godzin pracy na pełnej mocy
rocznie, a w elektrowniach wiatrowych zainstalowane s

ą

wiatraki o mocy szczytowej 2.5 MWe, o

wysoko

ś

ci 60 m i

ś

rednicy

ś

migła 80 m, pracuj

ą

ce ze współczynnikiem wykorzystania mocy 0,34

na l

ą

dzie (co daje 3000 h rocznie) a 0,45 na morzu (4000 h rocznie). S

ą

to zało

ż

enia bardzo

korzystne dla wiatraków, osi

ą

galne przy bardzo dobrych warunkach wiatrowych w Danii

zachodniej, ale z pewno

ś

ci

ą

nieosi

ą

galne w Polsce, gdzie realne wykorzystanie mocy mo

ż

e

si

ę

ga

ć

0,16.

Jako wielko

ść

odniesienia przyj

ę

to całkowit

ą

ilo

ść

energii wytworzonej w ci

ą

gu

ż

ycia

elektrowni, ocenianego na 40 lat dla elektrowni j

ą

drowej i 20 lat dla elektrowni wiatrowej. Po

przeliczeniu na jednostk

ę

energii elektrycznej ˛charakterystyczne wska

ź

niki dla obu typów

elektrowni okre

ś

lone przez Politechnik

ę

w Szczecinie przedstawiaj

ą

si

ę

nast

ę

puj

ą

co

24:

Zapotrzebowanie powierzchni jest ponad 28 razy wi

ę

ksze dla elektrowni wiatrowej.

Emisja CO

2

przy uwzgl

ę

dnieniu całego cyklu budowy i likwidacji elektrowni jest dwukrotnie

wi

ę

ksza dla energii wiatrowej.

Zapotrzebowanie materiałowe odniesione do całkowitej ilo

ś

ci energii wytworzonej w trakcie

cyklu

ż

ycia w elektrowni jest ponad dwukrotnie MNIEJSZE dla elektrowni j

ą

drowej! Zaskakuj

ą

cy

wynik: cho

ć

uwa

ż

a si

ę

,

ż

e elektrownia j

ą

drow

ą

jest „ogromna i ci

ęż

ka” potrzebuje ona na

jednostk

ę

wytworzonej energii elektrycznej niecał

ą

połow

ę

masy materiałów zu

ż

ywanych na

„lekkie” i „przyjazne

ś

rodowisku” elektrownie wiatrowe.

Stosunek całkowitej ilo

ś

ci energii wytworzonej w ci

ą

gu całego cyklu

ż

ycia elektrowni do

skumulowanych nakładów energetycznych poniesionych w fazie jej budowy jest 4,5 razy

20

http://www.aweo.org/ProblemWithWind.html

21

Eric Rosenbloom: A Problem With Wind Power, September 5, 2006

www.aweo.org/

22

T. Marheineke, W. Krewitt, J. Neubarth, R. Friedrich, A. Voß: Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und

Stoffströme von Energieversorgungstechniken, Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und
Rationelle Energieanwendung Band 74, August 2000

23

J. Eliasz, A. Biwan: Analiza porównawcza siłowni j

ą

drowej z siłowni

ą

wiatrow

ą

– przykład praktycznego

zastosowania.“ Energetyka 2006” – Politechnika Wrocławska; 8 – 10 listopada 2006 r.

24

j.w.

background image

Wiatr czy EJ

6

WI

Ę

KSZY dla elektrowni j

ą

drowej ni

ż

dla wiatrowej. Twierdzenie Greenpeace’u jakoby

elektrownie wiatrowe dawały 2,3 razy wi

ę

cej energii elektrycznej na jednostk

ę

nakładów

inwestycyjnych, jest wi

ę

c sprzeczne z bezstronnymi ocenami niemieckiego instytutu i polskiej

politechniki.

Zapotrzebowanie aluminium odniesione do całkowitej mocy zainstalowanej elektrowni jest 75
RAZY WI

Ę

KSZE dla elektrowni wiatrowej. Wynika to st

ą

d,

ż

e ka

ż

da z wielu siłowni wiatrowych

jest wyposa

ż

ona w turbogenerator oraz systemy sterowania i wyprowadzenia mocy, podczas gdy

w elektrowni j

ą

drowej pracuje tylko jeden taki system, chocia

ż

z rezerwowaniem, którego brakuje

w elektrowniach wiatrowych

25

. Takich porówna

ń

jest wi

ę

cej, a wszystkie podobnie niekorzystne

dla energii wiatru. Aluminium za

ś

warto zapami

ę

ta

ć

, bo z jego produkcj

ą

wi

ążą

si

ę

znaczne

emisje zanieczyszcze

ń

powietrza – przed laty w Polsce doprowadziły one do zamkni

ę

cia huty

aluminium Skawina. Jest to dobra ilustracja znaczenia emisji wyst

ę

puj

ą

cych jeszcze przed

rozpocz

ę

ciem pracy przez elektrowni

ę

wiatrow

ą

.

A jakie s

ą

nakłady inwestycyjne na elektrownie wiatrowe i elektrownie j

ą

drowe?.

Najpowa

ż

niejszym i uznanym mi

ę

dzynarodowo studium ekonomicznym kosztów dla ró

ż

nych

ź

ródeł energii jest praca OECD z 2005 roku

26.

. Dla energetyki j

ą

drowej koszty wg tego studium

wahaj

ą

si

ę

od 1100 do 2150 USD/kWe. Przyjmuj

ą

c jako reprezentatywne koszty najwy

ż

sze, to

jest 2150 USD/kWe, otrzymamy po przeliczeniu na euro koszty równe 1550 €/kW mocy
zainstalowanej.

Rys. 4. Jednostkowe
nakłady inwestycyjne na EJ,
USD/kWe mocy
zainstalowanej,
bez
uwzgl

ę

dnienia

oprocentowania kapitału w
czasie budowy

27

.

Rys. 5 Nakłady na jednostk

ę

mocy zainstalowanej dla

elektrowni wiatrowych
(moc szczytowa) bez
oprocentowania

kapitału w czasie
budowy

28

Wg. danych OECD (rys.
5) koszty inwestycyjne
dla wiatraków s

ą

najni

ż

sze w Danii.

Według danych
du

ń

skich s

ą

one

jeszcze ni

ż

sze ni

ż

wg

OECD i wynosz

ą

25

T. Marheineke, W. Krewitt, J. Neubarth, R. Friedrich, A. Voß Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und

Stoffströme von Energieversorgungstechniken, Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und
Rationelle Energieanwendung Band 74, August 2000

26

OECD Projected Costs of Generating Electricity, 2005 update

27

j.w.

28

j.w

Nakłady inw estycyj ne na el. w iatr. OECD 2005

0

500

1000

1500

2000

2500

USA

Aus

Bel

Cze

Dan

Gre

Hol

Nie

Prt

W ło

U

S

D

/k

W

e

Jednostkowe koszty inwestycyjne dla EJ, OECD 2005

0

500

1000

1500

2000

2500

Kan

USA

Cze

Fin

Fra

Nie

Hol

Szw

Jpn

Kor

Rum

U

S

D

/k

W

e

background image

Wiatr czy EJ

7

obecnie 910 €/kW

29

(w Niemczech o około 30% wy

ż

sze)

.

Te dane du

ń

skie przejmiemy jako

najbardziej korzystne dla energii wiatrowej do dalszych porówna

ń

. Trzeba doda

ć

,

ż

e s

ą

to dane

dla farm wiatrowych na l

ą

dzie. W przypadku farm na morzu nakłady inwestycyjne s

ą

około 30-

50% wy

ż

sze.

Oczywi

ś

cie nie ma sensu porównywanie nakładów z punktu widzenia produkcji energii

elektrycznej, je

ś

li nie uwzgl

ę

dni si

ę

,

ż

e elektrownie wiatrowe pracuj

ą

tylko przez cz

ęść

czasu,

podobnie jak przyj

ę

to w metodyce niemieckiej pokazanej powy

ż

ej i w metodyce Politechniki

Szczeci

ń

skiej. B

ę

dziemy wi

ę

c odnosili nakłady inwestycyjne do iloczynu

ś

redniej mocy

wykorzystywanej w ci

ą

gu roku i ł

ą

cznego czasu pracy elektrowni. Dla wiatru przyjmiemy

najkorzystniejsze obecnie istniej

ą

ce warunki, mianowicie

ś

redni współczynnik wykorzystania

mocy 0,24 rocznie (jak w Danii zachodniej) i 20 lat pracy, a dla elektrowni j

ą

drowej współczynnik

wykorzystania mocy zainstalowanej równy 0.9 i 60 lat pracy. Oznacza to,

ż

e przy mocy 1000

MWe budowana obecnie elektrownia wiatrowa dostarczy w ci

ą

gu

ż

ycia 42 TWh, a a elektrownia

j

ą

drowa 473 TWh.

St

ą

d otrzymujemy nakłady inwestycyjne przypadaj

ą

ce na jednostk

ę

energii elektrycznej

na wiatr w wysoko

ś

ci 21.6 MEuro/TWh,

na elektrowni

ę

j

ą

drow

ą

3.3 MEuro/TWh.

Dla porównania przykład praktyczny z USA: w proponowanej elektrowni wiatrowej w zatoce koło
Cape Cod koszty inwestycyjne przekrocz

ą

miliard USD za turbiny o mocy nominalnej 400 MWe

30

,

co przy współczynniku wykorzystania mocy zainstalowanej 0.3 daje moc

ś

redni

ą

około 120 MWe.

W przeliczeniu na jednostk

ę

energii produkowanej w ci

ą

gu 20-letniego

ż

ycia oznacza to

jednostkowe nakłady inwestycyjne w wysoko

ś

ci 47 MUSD/TWh lub 33.2 M€/TWh.

Rys. 6 Jednostkowe nakłady
inwestycyjne odniesione do
całkowitej ilo

ś

ci energii

elektrycznej produkowanej w
ci

ą

gu całego

ż

ycia przez

elektrownie: wiatrow

ą

na

l

ą

dzie (w Danii), wiatrow

ą

na

morzu (Cape Cod w USA) i
elektrowni

ę

j

ą

drow

ą

, M€/TWh.

To chyba wyja

ś

nia

wystarczaj

ą

co, czemu pr

ą

d z

energii wiatrowej jest znacznie
dro

ż

szy od pr

ą

du z elektrowni

j

ą

drowych, i z innych typów elektrowni.

A twierdzenie Greenpeace, jakoby elektrownie wiatrowe dawały 2.3 razy wi

ę

cej energii

elektrycznej na jednostk

ę

nakładów inwestycyjnych,

31

mo

ż

na traktowa

ć

tylko jako ilustracj

ę

jak

mało wiarygodne s

ą

twierdzenia tej organizacji.

Poza kosztami samych farm wiatrowych trzeba tu doda

ć

,

ż

e niepewno

ść

dostaw energii

elektrycznej z farm wiatrowych wywołuje potrzeb

ę

równoległej – i pozornie zb

ę

dnej - rozbudowy

mocy z elektrowni systemowych innych typów oraz rozbudow

ę

sieci przesyłowych. Poci

ą

ga wi

ę

c

ona dalsze nadmierne wydatki inwestycyjne, koszty

ś

rodowiskowe i społeczne zwi

ą

zane z ich

budow

ą

. Jednocze

ś

nie mniejsze ni

ż

mogło by by

ć

wykorzystanie zainstalowanych mocy

elektrowni systemowych – które s

ą

zmuszone przez system nakazowy ust

ę

powa

ć

z rynku

29

Wind Energy, Fact sheets, Vol. 2. Costs and prices, Riso, Denmark, 2006

30

Cape Cod Wind Farm Dealt Sour Blow

,

07.10.19,

http://abcnews.go.com/Technology/story?id=3752405

31

GREENPEACE: Energia j

ą

drowa, Mit i Rzeczywisto

ść

, str. 91, Heinrich Boll Stiftung, Warszawa, 2006

0

10

20

30

40

MEURO/TWh

Wiatr l

ą

d

Cape Cod

EJ

Koszty inw estycyjne na jednostk

ę

energii

background image

Wiatr czy EJ

8

producentów energii, gdy wieje wiatr - wywołuje wzrost kosztów produkowanej w nich energii.
Paradoksalnie – rosn

ą

w ten sposób koszty wszystkich rodzajów energii elektrycznej.

Koszty przesyłu energii do u

ż

ytkowników

Zwolennicy energii wiatrowej twierdz

ą

,

ż

e pozwala ona na mniejsze koszty sieci przesyłowej. Jest

to niezgodne z twardymi faktami

ż

yciowymi. Firma EON prowadz

ą

ca rozbudow

ę

wiatraków

podaje,

ż

e „Energia wiatru wymaga odpowiedniej infrastruktury sieci przesyłowej. Rejony

nadbrze

ż

ne w Niemczech s

ą

obszarami, na których sieci osi

ą

gn

ę

ły ju

ż

kres swych mo

ż

liwo

ś

ci

przesyłowych. Dlatego obecnie firma EON planuje rozbudow

ę

sieci i dodanie 300 km nowych linii

wysokiego i super wysokiego napi

ę

cia by powi

ę

kszy

ć

mo

ż

liwo

ś

ci przesyłu energii wiatrowej”.

Znaczna rozbudowa elektrowni wiatrowych zwi

ę

kszyła potrzebne moce rezerwowe dla wsparcia

energii wiatrowej w Niemczech. W 2003 r. koszty poniesione na ten cel tylko przez EON Netz
wyniosły około 100 mln €.

Koszty dodatkowe zwi

ą

zane z integracj

ą

elektrowni wiatrowych w sieci energetycznej oceniono w

studium SCAR – System Costs of Additional Renewables

32

wykonanym w 2002 roku na zlecenie

brytyjskiego Ministerstwa Handlu i Przemysłu DTI, prowadz

ą

cego w owym czasie polityk

ę

intensywnego rozwoju energii wiatrowej. Studium wykazało,

ż

e dla scenariusza z wiatrakami

ulokowanymi w rejonach o najsilniejszym wietrze i dostarczaj

ą

cymi 20% mocy dodatkowe koszty

wynios

ą

570 mln Ł rocznie, co odpowiada narzutowi w wysoko

ś

ci około 14 Euro/MWh

elektryczno

ś

ci z energii wiatrowej

33

.

Podobne koszty, wynosz

ą

ce 11 Euro/MWh dla zrównowa

ż

enia sieci przy pracy w niej energii

wiatrowej, podała niemiecka firma EON

34

.

Bezpiecze

ń

stwo

Awaria zdarzyła si

ę

bez ostrze

ż

enia. Nagły

podmuch wiatru oderwał z hukiem cz

ęść

łopatki

wirnika. Ci

ęż

ki, 10-metrowy fragment łopatki

ś

wisn

ą

ł w powietrzu i wbił si

ę

w ziemi

ę

o 200 m

dalej. Awaria tego wiatraka o wysoko

ś

ci 100 m

zdarzyła si

ę

w listopadzie 2006 r. w rejonie

Oldenburga w Niemczech, ale z jej skutków dla
energetyki wiatrowej dopiero teraz zdajemy sobie
spraw

ę

.

Rys. 7. Cz

ęś

ci połamanego wiatraka, które

upadły niebezpiecznie blisko autostrady

35

Zaskoczone wypadkiem władze miejscowe

nakazały sprawdzenie stanu sze

ś

ciu innych wiatraków tego typu. Wyniki bada

ń

zaalarmowały

zarz

ą

d okr

ę

gu, który nakazał zamkn

ąć

cztery dalsze wiatraki ze wzgl

ę

du na zagro

ż

enie

bezpiecze

ń

stwa. Stwierdzono,

ż

e był to ju

ż

drugi wypadek tego typu w tym okr

ę

gu, a oceny

ekspertów wykazały defekty i nieprawidłowo

ś

ci w wykonawstwie wiatraków. Okazuje si

ę

,

ż

e

wiatraki nie s

ą

wcale tak niezawodne i bezpieczne, jak twierdzi przemysł budowy wiatraków.

W

ś

wietle tysi

ę

cy doniesie

ń

o awariach i wypadkach w ostatnich latach trudno

ś

ci wydaj

ą

si

ę

rosn

ąć

z roku na rok. Skrzynki przekładniowe umieszczone na szczycie masztów maj

ą

krótki

okres u

ż

ytecznej pracy, cz

ę

sto psuj

ą

si

ę

zanim minie pi

ęć

lat. W pewnych przypadkach pojawiaj

ą

si

ę

p

ę

kni

ę

cia wirników, a nawet fundamentów ju

ż

po krótkim okresie pracy. Zwarcia elektryczne

32

Strbac, G. and ILEX Consulting (2002), Quantifying the System Costs of Additional Renewables in 2020,

London: Department of Trade and Industry,

www.dti.gov.uk/energy/developep/080scar_report_v2_0.pdf

,

33

International Energy Agency, Variability of wind power and other renewables, June 2005

34

j.w.

35

http://www.wind-watch.org/documents/category/locations/europe/germany/

August 24, 2007 •

Germany

background image

Wiatr czy EJ

9

lub przegrzanie

ś

migieł powoduj

ą

po

ż

ary. I to wszystko pomimo obietnic producentów,

ż

e turbiny

wiatrowe b

ę

d

ą

pracowa

ć

co najmniej przez 20 lat

36

. Równie

ż

i łopatki wirników maj

ą

wady.

Nawet firmy ubezpieczeniowe uwa

ż

aj

ą

obecnie wiatraki za ryzykowne przedsi

ę

wzi

ę

cie. W

samym 2006 roku firma Alianz musiała wypłaci

ć

odszkodowania za 1000 awarii. Jej eksperci

oceniaj

ą

,

ż

e operator wiatraka musi liczy

ć

si

ę

z uszkodzeniem go

ś

rednio raz na 4 lata, nie licz

ą

c

usterek i awarii nie obj

ę

tych ubezpieczeniem

37

.

Wiele firm ubezpieczeniowych podwy

ż

sza obecnie wymagania i wpisuje do kontraktu obowi

ą

zek

wymiany skrzynki przekładniowej raz na 5 lat. Ale skrzynka przekładniowa kosztuje około 10%
ceny wiatraka, co sprawia,

ż

e inwestorów mo

ż

e czeka

ć

nieprzyjemna niespodzianka.

Protesty mieszka

ń

ców.

Rys. 8 Widok farmy wiatrowej na
l

ą

dzie (Dania).

Ludzie, którzy czytaj

ą

o „parkach

wiatrowych”, mog

ą

prze

ż

y

ć

szok

widz

ą

c, jak naprawd

ę

wygl

ą

da farma

wiatrowa na l

ą

dzie. Rys. 8 udowadnia,

ż

e o

ż

adnym „parku” nie ma mowy,

jest to produkt industrializacji, brutalnie niszcz

ą

cy estetyk

ę

krajobrazu. Zespół wiatraków z oddali

wygl

ą

da jak drut kolczasty rozci

ą

gni

ę

ty na wzgórzach. Nic dziwnego,

ż

e mieszka

ń

cy protestuj

ą

i

nie dopuszczaj

ą

do budowy nowych wiatraków.

Obro

ń

cy

ś

rodowiska pisz

ą

o przejmuj

ą

cym hałasie,

uniemo

ż

liwiaj

ą

cym normalne

ż

ycie, o

ś

wistaniu pot

ęż

nych

skrzydeł, o migotaniu cieni, o tym jak opustoszały zielone
przedtem tereny, w których obecnie nie ma

ż

adnych

zwierz

ą

t, wreszcie - o ptakach, które gin

ą

przecinane

ś

migłami.

Rys. 9 Fragment demonstracji przeciw budowie
wiatraków w Cape Cod, USA

38

Ruch protestacyjny obejmuje coraz nowe okolice Danii,
Niemiec i Wielkiej Brytanii. Protesty nie ograniczaj

ą

si

ę

do

farm wiatrowych na l

ą

dzie. Próba zbudowania wiatraków w

zatoce Cape Cod (USA) doprowadziła do masowych

protestów ludno

ś

ci, która nie chciała zgodzi

ć

si

ę

z utrat

ą

walorów widokowych pi

ę

knej zatoki i

obawiała si

ę

mo

ż

liwego po

ż

aru ogromnego transformatora olejowego (10 pi

ę

ter, 150 000 litrów),

który ma znajdowa

ć

na morzu i stanowi

ć

element farmy wiatrowej.

„Najstraszniejszy koszmar dla Cape
Cod” – głosiły plakaty obro

ń

ców

ś

rodowiska. Ale przy wysokich subwencjach zapewnionych przez Kongres USA wiatraki s

ą

dochodowe, wi

ę

c naciski przemysłu wiatrowego trwaj

ą

–niezale

ż

nie od oporu mieszka

ń

ców, ju

ż

od 7 lat

walcz

ą

cych o uratowanie swej zatoki.

Subsydia rz

ą

dowe na elektrownie wiatrowe

Chocia

ż

Dania cytowana jest jako

ś

wietlany przykład osi

ą

gni

ęć

w rozwoju energetyki wiatrowej,

rz

ą

d du

ń

ski zapowiedział wstrzymanie lub zmniejszenie subsydiów dla istniej

ą

cych farm, co

36

j.w.

37

j.w.

38

No wind in cape cod - Wind stop 2004t.htm

background image

Wiatr czy EJ

10

natychmiast odbiło si

ę

na tempie budowy wiatraków. Z tysi

ę

cy megawatów energii wiatrowej,

jakie zainstalowano w 2006 r. na

ś

wiecie, tylko 14 megawatów zainstalowano w Danii.

Poza problemami politycznymi i ekonomicznymi, Dania stan

ę

ła tak

ż

e wobec problemów

technicznych zwi

ą

zanych z budow

ą

ogromnych wiatraków na morzu. Np. w 2004 r w farmie

wiatraków w Homs Reef, w odległo

ś

ci 16 km od wybrze

ż

y Danii, wyst

ą

piły awarie wskutek

uszkodzenia kluczowych elementów wyposa

ż

enia przez sztormy i słon

ą

wod

ę

. Pracuje tam 80

turbin wiatrowych o mocy nominalnej 2 MW ka

ż

da. Naprawy wymagały demonta

ż

u wszystkich

turbin i przewiezienia ich na l

ą

d celem napraw

39

. Du

ń

ski producent wiatraków Vestas

przeprowadził naprawy za cen

ę

38 milionów euro, ale przedstawiciel tej firmy ostrzegł,

ż

e wiatraki

na morzu s

ą

nie tylko dro

ż

sze inwestycyjnie ale te

ż

i wi

ążą

si

ę

ze znacznie wi

ę

kszymi kosztami

utrzymania i napraw. „Wiatraki na morzu nie niszcz

ą

pi

ę

kna krajobrazu, - o

ś

wiadczył – ale koszty

ich utrzymania b

ę

d

ą

wielkim rozczarowaniem dla polityków w ró

ż

nych krajach”.

40

Wobec tego jednak,

ż

e firmy du

ń

skie dominuj

ą

w przemy

ś

le turbin wiatrowych, rz

ą

d poddawany

jest silnemu naciskowi przemysłu, który

żą

da, by wznowi

ć

program subsydiów. Według

oficjalnych planów, Dania b

ę

dzie nadal rozwija

ć

przemysł wiatrowy.

Trudno

ś

ci wyst

ę

puj

ą

równie

ż

w Niemczech, a niezale

ż

ni eksperci zwracaj

ą

uwag

ę

na wysokie

koszty subwencji dla wiatraków. Koszty bilansowania sieci rosn

ą

wraz ze wzrostem mocy

energetyki wiatrowej. Niemiecka Agencja Energii opublikowała w lutym 2005 studium
stwierdzaj

ą

ce,

ż

e wskutek wzrostu udziału energii wiatrowej w systemie energetycznym koszty

dla odbiorców mog

ą

wzrosn

ąć

do 3.7 razy, a obni

ż

enie emisji gazów cieplarnianych mo

ż

na

osi

ą

gn

ąć

ta

ń

szymi metodami

41

. Dodatkowe koszty poł

ą

czenia farm wiatrowych do sieci

energetycznej wynios

ą

1,1 mld €, je

ś

li zrealizowany zostanie cel postawiony przed niemieck

ą

energetyk

ą

, to jest podniesienie produkcji energii elektrycznej z energii wiatrowej do 20% ł

ą

cznej

produkcji w Niemczech. Trzeba b

ę

dzie poło

ż

y

ć

lub ulepszy

ć

1300 km sieci, a elektrownie musz

ą

by

ć

zast

ą

pione nowymi lub przebudowane tak by mogły poradzi

ć

sobie z wielkimi fluktuacjami

mocy wiatraków

.

42

Opłaty dla operatorów wiatraków w Niemczech maj

ą

wg tego studium wzrosn

ąć

z 2,1 mld € w

2003 roku do 5,4 mld € w 2015 roku. Za energi

ę

otrzymywan

ą

z wiatraków, które b

ę

d

ą

zbudowane od 2003 do 20125 roku odbiorcy b

ę

d

ą

musieli zapłaci

ć

od 1,4 do 2,1 miliarda Euro

WI

Ę

CEJ ni

ż

za energi

ę

z innych

ź

ródeł. W sumie z wydatkami na inne formy energii odnawialnej

oraz na istniej

ą

ce ju

ż

wiatraki gospodarstwo domowe zu

ż

ywaj

ą

ce około 4 000 kWh rocznie

b

ę

dzie musiało zapłaci

ć

dodatkowo od 36 do 44 Euro pocz

ą

wszy od 2015 roku.

Ze wzgl

ę

du na niestabilno

ść

pracy sieci, jak

ą

wywołuj

ą

wiatraki, Irlandia wstrzymała w 2003 roku

podł

ą

czanie jakichkolwiek nowych farm wiatrowych do sieci energetycznej. Moratorium to, które

utrzymano w mocy do maja 2005,

43

spowodowało nagłe zahamowanie budowy nowych farm

wiatrowych w Irlandii i zmusiło przemysł wiatrowy do podj

ę

cia kroków zmniejszaj

ą

cych wahania

dostaw energii elektrycznej pochodzenia wiatrowego. W 2004 r. w Irlandii opracowano analiz

ę

wpływu wiatru na ekonomik

ę

generacji energii elektrycznej. Stwierdzono,

ż

e wysoka penetracja

wiatru na rynek energetyczny silnie zwi

ę

ksza liczb

ę

ą

cze

ń

i korekt mocy turbin gazowych

pracuj

ą

cych w sieci, a koszty wykorzystania wiatru do obni

ż

enia emisji CO

2

w irlandzkim

systemie energetycznym wynosz

ą

€120/ton

ę

44

.

39

Troubled Wind Farm Undergoes Dismantling

www.solaraccess.com/news/story?storyid=7116

40

J.Kanter: Across the Atlantic, Slowing Breezes March 7, 2007

http://www.nytimes.com/2007/03/07

/business/businessspecial2/07europe.html?ref=businessspecial2&pagewanted=all

41

DENA : Planning of the grid integration of wind energy in Germany onshore and offshore up to the year

2020 (dena Grid study). Deutsche EnergieAgentur Dena, March 2005.

42

Report doubts future of wind power

http://www.guardian.co.uk/international/story/0,,1425850,00.html

43

Commission for Energy Regulation 2004 Resuming Connection Offers to Wind Generators – Proposed

Direction to System Operators CER 04381.

44

ESB National Grid, Impact of wind power generation in Ireland on the operation of conventional plant and

theeconomic implications, February 2004.

background image

Wiatr czy EJ

11

W USA pracuj

ą

wiatraki o ł

ą

cznej mocy 9,100 MWe, z czego 2400 MWe zainstalowano w 2005 r.

Był to skutek uchwalenia przez Kongres zwolnienia podatkowego dla producentów energii
wiatrowej, wynosz

ą

cego obecnie 1.9 ¢/kWh.

W 2004 Australia zredukowała poziom obowi

ą

zkowych zakupów energii odnawialnej dla firm

energetycznych, co dramatycznie zahamowało rozwój energii wiatrowej.

Jak wida

ć

elektrownie wiatrowe rozwijaj

ą

si

ę

tam, gdzie s

ą

odpowiednie subwencje rz

ą

dowe,

gdzie kosztami bilansowania sieci obci

ąż

a si

ę

firmy energetyczne, gdzie odbiór pr

ą

du z

wiatraków w chwili gdy akurat zawieje wiatr jest obowi

ą

zkowy, a cena pr

ą

du odbieranego z

wiatraków jest gwarantowana przez rz

ą

d i zapewnia producentom zysk. Gdy takich gwarancji

zysku zabraknie, rozwój wiatraków ustaje.

W Polsce lobbystom energetyki wiatrowej udało si

ę

wprowadzi

ć

do ustawy Prawo Energetyczne

zapisy, umo

ż

liwiaj

ą

ce przerzucanie cało

ś

ci kosztów bilansowania

ź

ródeł wiatrowych na

odbiorców (poprzez taryfy przedsi

ę

biorstw elektroenergetycznych). Przepisy te obowi

ą

zuj

ą

(na

razie) do ko

ń

ca 2010. Tak wi

ę

c wła

ś

ciciele

ź

ródeł wiatrowych nie tylko korzystaj

ą

z

nadzwyczajnych preferencji dotycz

ą

cych sprzeda

ż

y energii wytwarzanej z OZE, ale te

ż

nie

ponosz

ą

ż

adnego ryzyka zwi

ą

zanego z nieprzewidywalno

ś

ci

ą

tych

ź

ródeł, a dodatkowe koszty z

tym zwi

ą

zane pokrywaj

ą

odbiorcy energii.

Natomiast dla polskich niezamo

ż

nych odbiorców energia elektryczna jest ju

ż

obecnie i tak droga

(uwzgl

ę

dniaj

ą

c sił

ę

nabywcz

ą

) i nie s

ą

oni skłonni akceptowa

ć

nadmiernego jej wzrostu, tylko

dlatego

ż

e pochodzi

ć

ma ona z OZE. Dowodz

ą

tego porównania cen na podstawie danych

Eurostat’u

45

i wyniki bada

ń

opinii publicznej wykonane przez Eurobarometr w krajach UE.

Jak pisze Gazeta Prawna: „Ceny energii s

ą

dla Polaków spraw

ą

kluczow

ą

. Jeste

ś

my na tym

punkcie bardziej wyczuleni ni

ż

unijna

ś

rednia. … Polacy wol

ą

zu

ż

ywa

ć

mniej pr

ą

du ni

ż

dro

ż

ej za

niego płaci

ć

. Nie godzimy si

ę

na kupowanie bardziej kosztownej energii ze

ź

ródeł odnawialnych.”

46

Elektrownie wiatrowe a redukcja efektu cieplarnianego

Wpływ rozwoju elektrowni wiatrowych na zmniejszenie emisji CO

2

jest w

ą

tpliwy. Je

ś

li elektrownie

wiatrowe maj

ą

zast

ą

pi

ć

elektrownie wodne, to oczywi

ś

cie nie eliminuj

ą

one

ż

adnej emisji CO2.

Je

ś

li za

ś

współpracuj

ą

one z elektrowniami opalanymi paliwem organicznym, to do

ś

wiadczenie

wskazuje,

ż

e zmiany pr

ę

dko

ś

ci wiatru nast

ę

puj

ą

zbyt szybko, by mo

ż

na było po spadku

pr

ę

dko

ś

ci wiatru uruchomi

ć

elektrownie. Trzeba wi

ę

c mie

ć

cały czas rezerw

ę

wiruj

ą

c

ą

. Jednak

ż

e

pracuj

ą

ce na biegu luzem elektrownie emituj

ą

znacznie wi

ę

cej CO

2

/kWh ni

ż

elektrownie

pracuj

ą

ce pełn

ą

moc

ą

, przy optymalnych parametrach.

Dodatkowa emisja zwi

ą

zana jest z procesami produkcji, instalacji, konserwacji I ostatecznego

demonta

ż

u pot

ęż

nych fundamentów betonowych, elementów turbin, pylonów, dróg dojazdowych i

towarzysz

ą

cego tym przedsi

ę

wzi

ę

ciom wyposa

ż

enia. Dlatego wła

ś

nie wiod

ą

cy ekspert du

ń

skiej

firmy ELSAM rozwijaj

ą

cej energetyk

ę

wiatrow

ą

w Jutlandii, przyznał w 2004 r.

ż

e rozwój

wiatraków nie ma wpływu na redukcj

ę

emisji CO2

47

, Podobne o

ś

wiadczenie zło

ż

yła firma ELSAM

dnia 27 maja 2006 roku na spotkaniu Danish Wind Energy Association z rz

ą

dem du

ń

skim.

Kierownik sieci energetycznej Irlandii w lutym 2004 r. o

ś

wiadczył: „Koszt redukcji emisji CO2

przez wprowadzanie na du

żą

skal

ę

energii wiatrowej jest wysoki w porównaniu z innymi

mo

ż

liwo

ś

ciami”.

48

45

Polska energia nale

ż

y do najdro

ż

szych w Europie”, Gazeta Prawna Nr 252, z dnia 29-31.12.2006 r

46

Energia ze

ź

ródeł odnawialnych jest ci

ą

gle zbyt droga dla odbiorców”, GP Nr 83, z dnia 27-28.04.2007 r

.

47

Nissen, F., 2004: “ Hvordan kan vindkraft styrke danske energiselskaber på det europæiske marked?”

“[How can wind power strengthen Danish energy companies in the European market]?” Elsam presentation

at a conference “Vind eller forsvind”, held at the Dansk Design Center, Copenhagen, on 27 th May 2004

.

http://www.windpower.org/media(254,1030)/ELSAMFlemmingNissen.ppt

48

http://www.wind-watch.org/documents/category/locations/europe/germany/

: August 24, 2007

Germany

.

background image

Wiatr czy EJ

12

Ocena kosztów wdra

ż

ania wiatraków w Polsce.

Porównuj

ą

c Dani

ę

i Polsk

ę

nale

ż

y przede wszystkim zwróci

ć

uwag

ę

na ró

ż

nice w pr

ę

dko

ś

ciach

wiatrów, a nast

ę

pnie na potencjalne mo

ż

liwo

ś

ci wykorzystania sieci elektrowni wodnych do

amortyzowania waha

ń

produkcji energii wiatrowej.

W Danii zachodniej

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci wiatru w skali rocznej przekraczaj

ą

znacznie 7,5 m/s

49

.

Dzi

ę

ki temu stosunek mocy

ś

redniej do mocy szczytowej wynosi tam około 0.24 w skali rocznej.

W Polsce

ś

rednia energia wiatru jest ni

ż

sza ni

ż

w Danii, która ma zupełnie wyj

ą

tkowe poło

ż

enie

geograficzne na półwyspie otoczonym z obu stron morzem. Dla Polski bardziej reprezentatywny
jest współczynnik rocznego wykorzystania mocy rz

ę

du 16%, tak jak w Niemczech. Oznacza to,

ż

e przy tej samej mocy maksymalnej moc

ś

rednia wiatraka b

ę

dzie w Polsce mniejsza, a straty

finansowe na utrzymanie stabilno

ś

ci sieci – wi

ę

ksze.

W Polsce najlepsze warunki do instalacji elektrowni wiatrowych s

ą

na wybrze

ż

u, Jak jednak

wida

ć

z rys. 10, nawet w rejonie Łeby

ś

rednia roczna pr

ę

dko

ść

wiatru jest znacznie ni

ż

sza ni

ż

w

Danii i waha si

ę

wokoło 5 m(/s,

Rys. 10 Roczne

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci

wiatru w Łebie (linia
górna –niebieska) i w
Nowym S

ą

czu (linia

dolna, czerwona).
(Dane z o

ś

rodka

meteorologii IMGW

50

)

Wobec tego,

ż

e

współczynnik
wykorzystania mocy
nominalnej
(szczytowej) maleje z
kwadratem pr

ę

dko

ś

ci

ś

redniej wiatru,

mo

ż

na oczekiwa

ć

,

ż

e ilo

ść

energii elektrycznej uzyskiwanej w Łebie z takiej samej turbiny

wiatrowej jak zainstalowana w Danii zachodniej b

ę

dzie przynajmniej dwukrotnie mniejsza.

Oznacza to,

ż

e opłacalno

ść

inwestycji w wiatraki w Polsce b

ę

dzie dwa razy ni

ż

sza ni

ż

w Danii.

Przy układaniu planów strategicznych dla Polski trzeba te

ż

zwróci

ć

uwag

ę

na fakt,

ż

e Dania

mo

ż

e opiera

ć

si

ę

na sieci elektrowni wodnych w Skandynawii wytwarzaj

ą

cych ponad 170 TWh

rocznie. Pozwala to skompensowa

ć

wahania siły wiatru w systemie elektrowni wiatrowych o

mocy 3 GW, przy czym jak widzieli

ś

my na przykładzie Danii, powoduje to straty rz

ę

du miliarda

koron rocznie. W Polsce ł

ą

czna energia wytwarzana w hydroelektrowniach pracuj

ą

cych na

przepływie naturalnym wynosi około 1,8TWh, a wi

ę

c mniej ni

ż

jedn

ą

setn

ą

tego, co w

Skandynawii. Przy tym mamy zaledwie kilka elektrowni wodnych, które mog

ą

by

ć

wykorzystane

do regulacji obci

ąż

enia, s

ą

to elektrownie szczytowo-pompowe (

ś

arnowiec, Por

ą

bka-

ś

ar,

ś

ydowo) i elektrownie z członem pompowym (Solina, Dychów i Niedzica), o ł

ą

cznej mocy

osi

ą

galnej 1754 MW.

Nie mamy te

ż

tak du

ż

ych przepustowo

ś

ci naszych poł

ą

cze

ń

z sieciami energetycznymi za

granic

ą

, ani nie ma du

ż

ych kompleksów hydroelektrowni w s

ą

siednich krajach. Droga

ewentualnego eksportu do Skandynawii byłaby bardzo długa.

49

Troen I And Petersen E. L. European Wind Atlas. Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark,1989

.

50

Xinxin- walory wiatru w Polsce,

www.xinxin.pl/index.html

Ro czne

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci wiatru

0

1

2

3

4

5

6

7

66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

m/s

background image

Wiatr czy EJ

13

Tak wi

ę

c Polska nie ma takich mo

ż

liwo

ś

ci kompensacji skoków produkcji energii wiatrowej jak

Dania. Jakie b

ę

d

ą

straty przy utrzymywaniu rezerwy wiruj

ą

cej w elektrowniach opalanych

paliwem organicznym? I jakie to da efekty w bilansie emisji CO

2

?

Pami

ę

tajmy przy tym,

ż

e nawet bez uwzgl

ę

dniania problemu utrzymywania stabilno

ś

ci systemu,

koszty wytwarzania energii elektrycznej z wiatraków nawet przy doskonałych warunkach
wiatrowych w Danii s

ą

około dwukrotnie wi

ę

ksze ni

ż

koszty dla elektrowni j

ą

drowych

51

. W Polsce

b

ę

d

ą

te koszty wi

ę

ksze, bo pr

ę

dko

ś

ci wiatru mamy mniejsze, a koszty wyrównywania waha

ń

napi

ęć

w sieci b

ę

d

ą

te

ż

du

ż

o wy

ż

sze ni

ż

w Danii. W Polsce jednostkowe koszty zakupu energii

elektrycznej z OZE na rynkach hurtowych obecnie 3-krotnie przekraczaj

ą

ś

rednie ceny energii

elektrycznej. Ponadto:



energetyka wiatrowa praktycznie nie generuje nowych miejsc pracy (urz

ą

dzenia s

ą

w

znakomitej wi

ę

kszo

ś

ci produkowane za granic

ą

, a elektrownie wiatrowe s

ą

niemal

bezobsługowe),



inwestorami s

ą

z reguły du

ż

e firmy zachodnie – jest to wi

ę

c po prostu eksport dochodu

narodowego, gdy

ż

pieni

ą

dze pochodz

ą

ce od polskich (niezamo

ż

nych na ogół) odbiorców

energii s

ą

transferowane do bogatych zagranicznych korporacji.

Pi

ę

kne obietnice,

ż

e wiatr da bezpłatn

ą

energi

ę

elektryczn

ą

, trzeba traktowa

ć

podobnie jak inne

hasła reklamowe i zdawa

ć

sobie spraw

ę

,

ż

e kryj

ą

si

ę

za nimi korzy

ś

ci polityczne i finansowe – ale

nie dla odbiorców energii elektrycznej, a raczej dla przemysłu produkcji turbin wiatrowych i
deweloperów.

Do planowania rozwoju wiatraków w Polsce trzeba podchodzi

ć

z rozwag

ą

, wykluczaj

ą

c czynniki

ideologiczne, oraz wyci

ą

gaj

ą

c nauk

ę

z bardzo kosztownych bł

ę

dów i do

ś

wiadcze

ń

innych krajów.

Nie chodzi wcale o to aby z energetyki wiatrowej rezygnowa

ć

, jednak nie nale

ż

y forsowa

ć

jej

rozwoju za wszelk

ą

cen

ę

oszukuj

ą

c jednocze

ś

nie społecze

ń

stwo polskie co do rzeczywistych

kosztów tej energii (a wielu tzw. „zwykłych” ludzi jest przekonanych,

ż

e jest ona darmowa) i jej

wpływu na

ś

rodowisko.

Trzeba zaprojektowa

ć

polityk

ę

energetyczn

ą

dla Polski w sposób pragmatyczny, uwzgl

ę

dniaj

ą

c

wszystkie aspekty, tak aby uzyska

ć

optymalny układ i skład

ź

ródeł wytwórczych.

51

Vattenfall Annual Report for 2006.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Czy resocjalizacja ma sens id 1 Nieznany
Czy wiadac i slychac wiatr id 1 Nieznany
chlopiec czy dziewczynka 2 id 1 Nieznany
Eurokody mostowe ec wiatr u id Nieznany
czy patriotyzm jest cnota id 12 Nieznany
EDUKACJA ZYWIENIOWA W POLSCE id Nieznany
93 Zdania podrzedne z czy id 4 Nieznany (2)
chlopiec czy dziewczynka 2 id 1 Nieznany
cw 16 odpowiedzi do pytan id 1 Nieznany
Opracowanie FINAL miniaturka id Nieznany
How to read the equine ECG id 2 Nieznany
PNADD523 USAID SARi Report id 3 Nieznany
OPERAT STABLE VERSION ugoda id Nieznany
biuletyn katechetyczny pdf id 8 Nieznany
Finanse publiczne cw 4 E S id 1 Nieznany
7 uklady rownowagi fazowej id 4 Nieznany
Problematyka stresu w pracy id Nieznany

więcej podobnych podstron