background image

 
 
 
 

Temat: Siłownie wiatrowe na morzu. 

 
 
 

SPIS TREŚCI: 
 

 

1. Definicje. ................................................................................................................................ 1 

2. Wstęp. .................................................................................................................................... 2 

3. Elementy siłowni wiatrowej. ................................................................................................ 4 

4. Lokalizacja. ........................................................................................................................... 6 

5. Zalety i wady siłowni wiatrowych na morzu. .................................................................... 8 

6. Problemy konstrukcyjne i eksploatacyjne. ...................................................................... 10 

7. Farmy wiatrowe na Polskim wybrzeŜu. ........................................................................... 18 

8. Etapy budowy siłowni wiatrowej na morzu. .................................................................... 19 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Definicje. 

 

background image

Wiatr  –  jest  to  ruch  powietrza  atmosferycznego  o  przewaŜającej  składowej  poziomej 

względem  powierzchni  Ziemi,  powstały  wskutek  nierównomiernego  rozkładu  ciśnienia 

atmosferycznego na danym poziomie nad powierzchnią Ziemi. 

 

Elektrownia  wiatrowa  to  zespół  urządzeń  produkujących  energię  elektryczną, 

wykorzystujących  do  tego  turbiny  wiatrowe.  Energia  elektryczna  uzyskana  z  wiatru  jest 

uznawana  za  ekologicznie  czystą,  gdyŜ,  pomijając  nakłady  energetyczne  związane 

z wybudowaniem  takiej  elektrowni,  wytworzenie  energii  nie  pociąga  za  sobą  spalania 

Ŝadnego paliwa. Światowym potentatem w produkcji energii wiatrowej są Niemcy (ok. 40% 

produkcji w skali całego globu). 

 

Farma  wiatrowa  -  instalacja  złoŜona  z  pojedynczych  turbin  wiatrowych  w  celu  produkcji 

energii elektrycznej. Skupienie turbin pozwala na ograniczenie kosztów budowy i utrzymania 

oraz uproszczenie sieci elektrycznej. Farmy wiatrowe mogą być lokowane na lądzie lub poza 

lądem. Sieć farm wiatrowych szybko rozwija się np. w Danii i Niemczech. 

 

Turbina  wiatrowa  –  urządzenie  zamieniające  energię  kinetyczną  wiatru  na  pracę 

mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. 

 

2. Wstęp

 

Energia  wiatrowa  była  najwcześniej,  obok  spalania  drewna,  eksploatowaną  przez 

człowieka  energią  odnawialną.  Pierwsze  wiatraki  były  wykorzystywane  przez  ludzi  do 

mielenia ziarna, oraz pompowania wody. Światowe zasoby energii wiatru, które nadają się do 

wykorzystania  z  technicznego  punktu  widzenia,  to  53  tys.  TWh/rok.  Ta  ilość  energii  jest  4 

razy większa niŜ wynosiło globalne zuŜycie energii elektrycznej w 1998 roku. 

Koniec  XX  wieku  odznaczał  się  rosnącym  wykorzystaniem  odnawialnych  źródeł 

energii  na  świecie.  Wiodące  miejsce  wśród  „zielonych”  źródeł  energii  zajęła  energetyka 

wiatrowa,  która  nie  emituje  szkodliwych  zanieczyszczeń  oraz  produkuje  prąd  ze  źródła 

odnawialnego. 

Elektrownie wiatrowe wpisały się juŜ na trwałe do krajobrazu wielu regionów Europy, 

połoŜonych zwłaszcza nad Morzem Północnym. Silne wiatry znad Atlantyku sprzyjają dalszej 

ekspansji energetyki wiatrowej w Europie Zachodniej. 

background image

 

 

Rys. 1. Zainstalowana moc w UE w 2008r.  
Źródło: Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej EWEA. 

 

 

Dynamicznie rozwija się energetyka wiatrowa na morzu. W 2008 roku zainstalowano 

357  MW,  co  daje  łącznie  1  471  MW  zainstalowanej  mocy.  W  chwili  obecnej  stanowi  to 

prawie 2,3 % mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w Europie

 

 

 

Tab. 1. Istniejące farmy wiatrowe na morzu w Europie do 2001r. 

 

 

Lokalizacja 

Rok 

Moc w 

(MW) 

Głębokość wody 

w [m] 

Odległość od 

lądu 

Nogersund (SE) 

1991 

(-98) 

1x 0,22 

250m 

Vindeby (DK) 

1991 

11x0,45=4,95 

3-5 

1,5 km 

Medemblik 

1994 

4x0,5=2 

5-10 

0,75km 

Tuno Knob (DK) 

1995 

10x0,5=5 

3-5 

6 km 

Drontem (NL) 

1996 

28x0,6=16,8 

20m 

Bockstigen Valar 

(SE) 

1998 

5x0,5=2,5 

3km 

Middelgruden 

(DK) 

2000 

20x2=40 

3-6 

3km 

Utgrunden (SE) 

2000 

7x1,425=10 

7-10 

8km 

Blyth (UK) 

2000 

2x2=4 

800m 

Yttre Stengrund 

2001 

5x2=10 

6-10 

5km 

background image

(SE) 

 
Źródło: Energetyka wiatrowa - planowanie i realizacja, Materiały z konferencji 21-22.03.2002, Gdańsk. 

 

3. Elementy siłowni wiatrowej.

 

 

Rys. 2. Uproszczony schemat budowy typowej siłowni wiatrowej. 
Źródło: www.postcarbon.pl 

 

Turbiny  wiatrowe  uŜywane  na  morzu  są  podobnie  projektowane  jak  te  uŜywane  na 

lądzie  jednak  z  pewnymi  modyfikacjami,  takimi  jak:  większe  generatory,  większe 

specjalistyczne oprzyrządowanie, dublowanie komponentów. Wymagania dotyczące wyŜszej 

niezawodności są osiągane poprzez: 

- szybszą rotację wirnika niŜ tych na lądzie, 

- większymi generatorami dla odpowiedniej wielkości wirnika, 

- większym napięciem generatora. 

Elektrownia  wiatrowa  składa  się  z  wirnika  i  gondoli  umieszczonych  na  wieŜy. 

NajwaŜniejszą  częścią  elektrowni  wiatrowej  jest  wirnik,  w  którym  dokonuje  się  zamiana 

energii wiatru na energię mechaniczną. Osadzony  jest on na wale, poprzez który napędzany 

jest  generator.  Wirnik  obraca  się  najczęściej  z  prędkością  15-20  obr/min,  natomiast  typowy 

generator asynchroniczny wytwarza energię elektryczną przy prędkości ponad 1500 obr/min. 

W  związku  z  tym  niezbędne  jest  uŜycie  skrzyni  przekładniowej,  w  której  dokonuje  się 

background image

zwiększenie prędkości obrotowej. Najczęściej spotyka się wirniki trójpłatowe (rzadziej dwu- 

lub  jednopłatowa,  ewentualnie  o  większej  liczbie  łopat),  o  poziomej  osi  obrotu.  Wirnik 

ustawiony  jest  "na  wiatr"  i  zamocowany  w  gondoli    zbudowanej  z  włókna  szklanego 

wzmocnionej poliestrem. W piaście wirnika umieszczony jest serwomechanizm pozwalający 

na ustawienie kąta nachylenia łopat (skoku). Gondola musi mieć moŜliwość obracania się o 

360  stopni,  aby  zawsze  moŜna  ustawić  ją  pod  wiatr.  W  związku  z  tym  na  szczycie  wieŜy 

zainstalowany jest silnik, który poprzez przekładnię zębatą moŜe ją obracać. W elektrowniach 

małej mocy, gdzie masa gondoli jest stosunkowo mała, jej ustawienie pod wiatr zapewnia ster 

kierunkowy  zintegrowany  z  gondolą.  Pracą  mechanizmu  ustawienia  łopat,  i  kierunkowania 

elektrowni  zarządza  układ  mikroprocesorowy  na  podstawie  danych  wejściowych 

(np. prędkości  i  kierunku  wiatru).  Ponadto  w  gondoli  znajdują  się:  transformator,  łoŜyska, 

układy  smarowania  oraz  hamulec  zapewniający  zatrzymanie  wirnika  w  sytuacjach 

awaryjnych (np. zbyt duŜa prędkość wiatru 50węzłów) 

 

 

 

1. Fundament. 

2. Wyjście do sieci elektroenergetycznej 

3. WieŜa 

4. Drabinka wejściowa 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
Rys. 3. Budowa wieŜy elektrowni wiatrowej. 
Źródło: www.wikipedia.pl 

 

 

Cała  konstrukcja  stoi  na  fundamencie,  z  wieŜy  turbiny  znajduje  się  wyjście  do  sieci 

elektroenergetycznej a takŜe przez wieŜę prowadzi drabinka wejściowa. 

background image

 

 
Rys. 4. Typowa farma wiatrowa na morzu.
 
Źródło: www.offshore-sea.org.uk 

 

 

4. Lokalizacja. 

 

 

Wydajność  siłowni  wiatrowych  na  morzu  w  duŜej  mierze  zaleŜna  jest  od  ich 

lokalizacji  w  terenie.  Na  wydajność  siłowni  zasadniczy  wpływ  ma  ukształtowanie  terenu  i 

przeszkody,  które  znajdując  się  na  drodze  przesuwających  się  mas  powietrza,  powodują 

gwałtowne  zmniejszenie  prędkości  wiatru  i  wzrost  turbulencji  w  jej  pobliŜu.  Zaburzenie  w 

przepływie wywołane przeszkodą ma niezwykle  negatywny wpływ na trwałość i Ŝywotność 

konstrukcji. 

 

Energia  wiatru  jest  wprost  proporcjonalna  do  prędkości  wiatru  w  potędze  trzeciej. 

Przy powierzchni Ziemi prędkość wiatru równa się zeru, co jest spowodowane siłami tarcia. 

 

Zmienność  wiatru  w  ujęciu  przestrzennym  to  takŜe  uzaleŜnienie  od  wysokości  i 

ukształtowania  terenu.  Średnia  prędkość  wiatru  rośnie  wraz  z  wysokością  względem 

powierzchni  ziemi.  Im  wyŜej  tym  wiatr  ma  coraz  bardziej  stały  charakter  (mniejsze 

turbulencje  spowodowane  ukształtowaniem  terenu).  Z  drugiej  strony  wraz  ze  wzrostem 

wysokości względem poziomu morza zmniejsza się gęstość powietrza a to oznacza mniejszą 

proporcjonalnie moc wiatru. 

Elektrownie  wiatrowe  wykorzystują  moc  wiatru  w  zakresie  jego  prędkości  od  4  do 

25 m/s.  Przy  prędkości  wiatru  mniejszej  od  4  m/s  moc  wiatru  jest  niewielka,  a  przy 

prędkościach powyŜej 25 m/s ze względów bezpieczeństwa elektrownia jest zatrzymywana. 

Elektrownie wiatrowe na morzu buduje się w  odległości nie mniejszej niŜ 10 km od brzegu, 

ale nie większej niŜ 20-25 km (z kaŜdym kilometrem rośnie koszt przesyłu energii na ląd). Do 

tego woda w tym miejscu nie powinna mieć głębokości większej niŜ 25 metrów, aby turbinę 

moŜna było bez trudu ustawić na dnie. Wiatraki  nie mogą teŜ szkodzić przyrodzie i dlatego 

background image

nie  mogą  się  wznosić  zbyt  wysoko  by  nie  przeszkadzać  migrującym  koloniom  ptaków. 

Elektrownie na morzu są nieco droŜsze niŜ farmy lądowe, ale znacznie bardziej wydajne. Na 

morzu wiatr wieje o wiele silniej niŜ na lądzie, dzięki temu wiatraki na morzu mogą pracować 

przez 7,5 tys. godzin rocznie, tymczasem na lądzie 2-3 tys.  

 

 

 
Rys. 5 Duńska farma Middelgrunden - 20 wiatraków po 2 MW. 
Źródło: www.postcarbon.pl 

 

Obszar,  na  którym  zlokalizowane  jest  pole  elektrowni  wiatrowych  jest,  ze  względu  na 

bezpieczeństwo nawigacji, akwenem zamkniętym dla normalnej nawigacji (za wyjątkiem statków 

zajmujących się eksploatacją, serwisem i konserwacją obiektów i urządzeń elektrowni). Fakt ten 

rzutuje  na  prowadzenie  bezpiecznej  nawigacji  na  akwenach  przyległych.  Zwykle  wokół 

elektrowni wiatrowych ustanawiany jest obszar ochronny (zamknięty dla nawigacji. 

Kolejnym,  nie  mniej  waŜnym  czynnikiem  determinującym  lokalizację  pola  elektrowni 

wiatrowych  jest  taki  dobór  akwenu,  aby  powstała  inwestycja  nie  ograniczała  ani  nie  utrudniała 

dostępu  do  portów  morskich.  NaleŜy  przy  tym  wziąć  pod  uwagę  nie  tylko  obecne  parametry 

torów  podejściowych  do  portów,  ale  równieŜ  perspektywy  rozwoju  tychŜe  portów,  a  takŜe  dróg 

morskich  zapewniających  dostęp  do  nich.  Pole  elektrowni  wiatrowych  naleŜy  uwaŜać  za 

przeszkodę nawigacyjną i z tego powodu musi być ono oznakowane zgodnie z obowiązującymi, 

międzynarodowymi zaleceniami.

 

background image

 

Rys. 6. Przykładowy układ morskiego pola elektrowni wiatrowych. 
Źródło:  L.  Gucma,  M.  Materac,  Wpływ  lokalizacji  morskich  elektrowni  wiatrowych  na  bezpieczeństwo 
Nawigacji.  

5. Zalety i wady siłowni wiatrowych na morzu. 

 

Na  morzu  zlokalizowany  jest  ogromny  potencjał  energetyczny  moŜliwy  do 

zagospodarowania,  zarówno  pod  względem  obszaru,  jak  ze  względu  uzyskania  znacznie 

wyŜszej  produktywności  i  instalowania  turbin  wiatrowych  o  większych  mocach,  niŜ  w 

przypadku farm wiatrowych na lądzie. Na morzu prędkość wiatru i jego stabilność są znaczne 

większe, niŜ na lądzie. 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Tab. 2. Porównanie moŜliwości pozyskania energii z lądowych i morskich elektrowni wiatrowych. 

 
 

 

 

Źródło: B. Gutkowski, M. Bartmański ,,Bariery hamujące powstanie przybrzeŜnej energetyki wiatrowej 
(off-shore) w Polsce oraz wskazanie kierunków działań usuwających te bariery”, Gdańsk 21.02.2008 r. 

 

 

Zarówno  dla  lądowych,  jak  i  morskich  elektrowni  wiatrowych  uzyskanie  1  TWh 

energii oznacza redukcję emisji 1 mln ton CO

do atmosfery.

 

Nad  Morzem  Północnym  i  Bałtykiem  farmy  wiatrowe  przemieszczają  się  z  lądu  na 

przybrzeŜne  wody.  W  porównaniu  z  terenami  lądowymi,  lokalizacja  turbin  wiatrowych  na 

otwartym morzu posiada kilka wyraźnych zalet: 

 

1)  Wiatry wykazują większą stabilność, umoŜliwiając bardziej efektywne wykorzystanie 

ich energii oraz zmniejszenie zuŜycia urządzeń.  

2)  Siła wiatru na morzu jest większa na niŜszej wysokości, co umoŜliwia uŜycie niŜszych 

wieŜ.  

3)  Wiatry przybierają na sile w miarę oddalania się od brzegu.  

 

Obszary morskie stwarzają więcej przestrzeni dla lokalizacji farm wiatrowych. Dzięki 

tym  zaletom  wiatrowa  energetyka  morska  będzie  się  rozwijać  w  najbliŜszych  latach  w 

niektórych krajach Europy Zachodniej. Dodatkowe zalety to: 

 

1)  Turbiny  pracujące  z  dala  od  lądu  stanowią  mniejsze  zagroŜenie  dla  ptaków 

wędrownych, które wolą trzymać się bliŜej brzegu. 

2)  Wiatraki  nie  przeszkadzają  przeciwnikom,  którzy  uwaŜają,  Ŝe  tego  typu  budowle 

szpecą krajobraz. 

 

background image

Obrońcy  środowiska  i  rybacy  obawiają  się  szkodliwego  wpływu  na  Ŝycie  morskie. 

śegluga  morska  nie  chce  nowych  przeszkód  na  torach  wodnych,  zaś  lotnictwo  obawia  się 

kolizji nisko latających samolotów, helikopterów i spadochroniarzy z turbinami wiatrowymi. 

Wreszcie niektóre społeczności lokalne dostrzegają uciąŜliwość sąsiedztwa nowych obiektów 

energetycznych. Wśród wad elektrowni wiatrowych na morzu moŜna zaliczyć: 

 

1)  Trudności budowlane.  

2)  Koszty budowy podraŜają wysokie opłaty za transport sprzętu i personelu oraz uŜycie 

cięŜkiego sprzętu budowlanego.  

3)  Problemy stwarza budowa podwodnej linii kablowej. 

 

NaleŜy zaznaczyć, Ŝe energia pozyskiwana z wiatru, choć ostatnio staniała, wciąŜ jest 

droŜsza niŜ ta z tradycyjnych surowców jednak znaczne dofinansowania tego typu inwestycji, 

przy  uwzględnieniu  dobrych  warunków  wietrznych  powodują,  iŜ  inwestycje  tego  typu 

zdobywają coraz większa rzeszę inwestorów. 

 

 
 
Rys. 7. Typowy rozkład kosztów budowy siłowni wiatrowej na morzu. 
Źródło: www.offshorewindenergy.org 
 

6. Problemy konstrukcyjne i eksploatacyjne. 

 

Instalując elektrownie wiatrowe na morzu mamy do czynienia z duŜymi  problemami 

technicznymi  takimi  jak:  posadowienie  turbin,  prowadzenie  kabli  podwodnych.  Pokonanie 

problemów  geologicznych  i  ekologicznych,  wiąŜe  się  to  wszystko  z  koniecznością 

przeprowadzenia niezbędnych badań. 

background image

Podczas  konstruowania  siłowni  wiatrowej  szczególną  uwagę  zwraca  się  na  zjawisko 

zmęczenia  materiału,  na  kombinacje  fal,  wiatru  i  obciąŜenia  lodem  oraz  na  turbulencje 

spowodowane  przez  stosunkowo  małą  odległość  pomiędzy  turbinami  wiatrowymi.  Kolejny 

waŜny problem techniczny to dobór odpowiednich fundamentów. 

Trudne  warunki  atmosferyczne  wymusiły  specjalne  dostosowanie  turbin  do 

środowiska  morskiego.  Adaptacja  ta  obejmuje  w  szczególności  uŜycie  specjalnych  farb  i 

powłok zabezpieczających przed rdzą, środków odwilŜających urządzenia oraz wodoszczelnej 

obudowy turbiny. 

 

Do  głębokości  mniejszej  niŜ  10m,  opłacalne  jest  stosowanie  tradycyjnego 

fundamentowania  grawitacyjnego,  opartego  na  wykorzystaniu  konstrukcji  Ŝelbetonowych. 

Dla głębokości od 10 do 15m polecany jest fundament stalowy w postaci pala o średnicy od 

3,5  do  5m,  który  jest  ‘’wpuszczany”  w  dno  akwenu  na  głębokość  od  10  do  20m.  Dla 

większych  głębokości,  stosowana  jest  technologia  oparta  na  trójnoŜnych  stalowych 

platformach  –  w  załoŜeniach  bazuje  na  konstrukcjach  wykorzystywanych  w  morskich 

platformach wydobywczych. Bardzo istotnym czynnikiem jest okres trwałości fundamentów, 

który  wynosi  ok.  50  lat.  To  pozwala  przy  uŜyciu  tego  samego  fundamentu,  na  eksploatację 

dwóch  generacji  elektrowni  wiatrowych  (przewidywany  czas  pracy  około  25  lat)  przy 

zachowaniu  tej  samej  lokalizacji.  Techniką  pozwalającą  na  określenie  podłoŜa 

podfundamentowego  jest  sondaŜ  sejsmoakustyczny.  Tego  typu  badania  pozwalają  na 

precyzyjne określenie róŜnych charakterystyk podłoŜa. Dostęp do elektrowni wiatrowych na 

morzu jest moŜliwy dzięki łodzi lub przy uŜyciu helikoptera 

Transformatory są nierozłącznym elementem siłowni wiatrowych i słuŜą dopasowaniu 

wytwarzanej  energii  elektrycznej  w  generatorach  pojedynczych  urządzeń,  do  linii 

energetycznej  odbierającej  tę  energię.  Problem  ekologiczny  występuje  w  związku  z  tym,  Ŝe 

chłodzenie transformatorów odbywa się przy uŜyciu oleju elektroizolacyjnego, którego ilość 

dla  przykładowej  wielkości  transformatora  o  mocy  40MVA  wynosi  ok.  13  ton.  Projektując 

farmę  wiatrową  na  morzu  naleŜy  brać  po  uwagę  ryzyko  wycieku  oleju  z  transformatorów  i 

uwzględniać  w  projekcie  technicznym  zabezpieczenia  przed  takimi  ewentualnościami. 

Jednym  z  moŜliwych  zabezpieczeń  jest  szczelna  misa  olejowa  umoŜliwiająca  zatrzymanie 

całej  objętości  oleju  wraz  z  urządzeniami  do  odolejenia  i  odpompowania  wycieków.  Innym 

rozwiązaniem jest stosowanie obudów dwuściennych.  

Oddalenie  farm  wiatrowych  od  lądu,  a  takŜe  duŜe  ilość  energii,  które  muszą  zostać 

przesłane na ląd wymagają specjalnej specjalnej sieci przesyłowej, która najczęściej leŜy pod 

background image

dnem morza. DuŜe ilości energii wymagają zastosowania odpowiednich kabli trójŜyłowych w 

specjalnej osłonie odpornej na działanie morza. Przykład takiego kabla przedstawia (rys. 7). 

 

Rys. 8. Kabel przesyłowy. 
Źródło: E. Hau, Wind turbines: fundamentals, technologies, application, economics, Edition 2, Birkhäuser 
2006r.  

 

 

Grawitacyjne podstawy siłowni wiatrowych (GBS - Gravity Base Structure) mogą być 

tworzone  z  betonu  lub  stali  i  wypełniane  piaskiem  lub  innym  cięŜkim  materiałem. 

Grawitacyjne  podstawy  są  typowymi  dla  płytkich  obszarów,  twardego  i  zwięzłego  dna. 

Podstawy  takie  konstruowane  są  w  suchym  doku  a  następnie  transportowane  na  miejsce 

zatopienia.  Tego  typu  konstrukcje  mają  duŜą  płaską  podstawę,  która  ma  utrzymać  całą 

konstrukcję  opierającą  się  siłą  wytwarzaną  przez  turbinę  wirnika,  jej  rozmiar  będzie  zaleŜał 

od warunków falowych i rodzaju gruntu.  

Jednopalowe konstrukcje są najczęściej tworzone ze stali i wpuszczane do 20m w dno 

i  stawiane  są  do  głębokości  20m  Są  one  typowymi  dla  płytkich  obszarów  o  ruchomym  i 

zwartym dnie.  

Fundamenty oparte na trójnogu są przeznaczone na duŜe głębokości i luźne dno.    

 

background image

 

 

Rys. 9. Typy konstrukcji. 
Monopile – pojedynczy pal, Braced tripod – trójnoŜna stalowa platforma, Gravity Base Structure- 
podstawa grawitacyjna 
Źródło: Energetyka wiatrowa - planowanie i realizacja, Materiały z konferencji 21-22.03.2002, Gdańsk. 

 

 

 

Rys. 10. Typy konstrukcji.  
Źródło: www.ambwashington.um.dk 

background image

 

Rys. 11. TrójnoŜna stalowa platforma. 
Źródło: www.eurotrib.com 
 
 

 

Rys. 12. TrójnoŜna stalowa platforma. 
Źródło: www.offshorewindenergy.org 

background image

 

Rys. 13. TrójnoŜna platforma. 
Źródło: www.wind-energy-the-facts.org 

 

Rys. 14. Pojedynczy pal. 
Źródło: E. Hau, Wind turbines: fundamentals, technologies, application, economics, Edition 2, Birkhäuser 
2006r.  

 

background image

 

Rys. 15. Konstrukcja pojedynczego pala. 
Źródło: www.wind-energy-the-facts.org 
 
 
 
 

 

Rys. 16. Grawitacyjna, betonowa podstawa. 
Źródło: www.offshorewindenergy.org 
 
 
 

background image

 

Rys. 17. Grawitacyjna podstawa. 
Źródło: www.wind-energy-the-facts.org 
 
 
 

 

Rys. 18. Wierzchołek grawitacyjnego fundamentu. 
Źródło: Energetyka wiatrowa - planowanie i realizacja, Materiały z konferencji 21-22.03.2002, Gdańsk. 

 
 

background image

7. Farmy wiatrowe na Polskim wybrzeŜu. 

 

Farmy  wiatrowe  nie  mogą  powstawać  na  całym  obszarze  polskiego  Bałtyku.  NaleŜy 

omijać obszary  "Natura  2000", poligony Marynarki Wojennej, łowiska, tereny, skąd  czerpie 

się  piasek  do  odbudowy,  miejsca  chronione  dla  podwodnej  archeologii, gdzie  znajdują  się 

wraki statków, a takŜe Zatokę Gdańską, mierzeje. 

Pierwsza  farma  wiatraków  na  morzu  ma  powstać  w  rejonie  miejscowości  Karwia 

i Dębki. Planowana inwestycja ma składać się z 33 elektrowni, kaŜda o mocy 3 megawatów.  

Jedna morska farma wiatrowa o mocy 300 MW moŜe wyprodukować tyle prądu, ile dwie-trzy 

lądowe farmy wiatrowe tej samej mocy. 

NaleŜy  dodać,  Ŝe  planowano  juŜ  wiele  inwestycji  siłowni  wiatrowych  na  polskim 

wybrzeŜu,  lecz    Ŝadna  z  nich  nie  doczekała  się  końca.  Spowodowane  jest  to  głównie 

protestami ekologów i rybaków, a takŜe części samorządowców, którzy uwaŜają, Ŝe wiatraki 

na morzu obniŜą walory turystyczne nadmorskich miejscowości.  

Inwestycje  w  zieloną  energię  wymuszają  regulacje  unijne  -  do  2010  r.  7,5%  energii 

powinno być wytworzone z odnawialnych źródeł, do 2020 r. aŜ 20%. Obecnie wskaźnik ten 

wynosi w Polsce zaledwie 3,7%. 

 
Główne  bariery  utrudniające  rozwój  energetyki  wiatrowej  na  morzu  (offshore) 
w Polsce: 
 
1) 

Brak  woli  politycznej  odnośnie  powstania  energetyki  wiatrowej  off-shore  w  Polsce, 

bariera  legislacyjna  (nie  ustalono  procedur  odnośnie  realizacji  inwestycji  na  morzu 

w obszarach NATURA 2000).  

2) 

Brak  zatwierdzonych  planów  zagospodarowania  przestrzennego  obszarów  morskich 

co stanowi istotne wydłuŜenie procesu inwestycyjnego tego typu.  

3) 

Brak  polityki  morskiej  określającej  np.  kierunki  wykorzystania  przestrzeni  morskiej, 

niespójne  rozwiązania  prawne  dotyczące  procesu  uzyskiwania  pozwoleń  i  opłat  związanych 

z budową morskich farm wiatrowych. 

4) 

Brak  przygotowanej  sieci  elektroenergetycznej  do  odbioru  wyprodukowanej  energii, 

kiepska infrastruktura elektroenergetyczna.  

5) 

Brak  wystarczającej  ilości  linii  przesyłowych  w  Polsce  Północnej  co  w  znacznym 

stopniu utrudnia realizację, fizycznych przyłączy farm wiatrowych do sieci przesyłowej. 

6) 

Problem  z  bilansowaniem  mocy  w  przypadku  kilkugodzinnych  i  dłuŜszych  okresów 

ciszy  -  istnieje  wówczas  konieczność  zwiększenia  mocy  (zbudowania  nowych)  elektrowni 

background image

gazowych  lub  szczytowo-pompowych,  które  pozwoliłyby  na  działanie  Krajowego  Systemu 

Energetycznego bez zakłóceń.  

7) 

Brak  zachęt  ze  strony  Państwa  np.  ustalenia  cen  energii  pochodzących  z  tego  źródła 

w perspektywie dłuŜszego czasu. 

8) 

Częściowy brak akceptacji społecznej dla wiatraków na morzu. 

 

W  Polsce  funkcjonuje  Polskie  Stowarzyszenie  Energetyki  Wiatrowej  PWEA  (Polish 

Wind  Energy  Association),  które  istnieje  od  1999r.  PWEA  jest  organizacją  wspierającą  i 

promującą rozwój energetyki wiatrowej. W Europie funkcjonuje Europejskie Stowarzyszenie 

Energetyki  Wiatrowej  EWEA  (European  Wind  Energy  Association)  a  na  świecie  Światowe 

Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej WWEA (Word Wind Energy Association ). 

 
8. Etapy budowy siłowni wiatrowej na morzu. 
 
1) Składanie łopat wirnika. 
 

 

background image

 

 

 
2) Stawianie fundamentów siłowni wiatrowej. 
 

 

background image

 

3) MontaŜ turbiny. 

 

 

background image

 

 
 
 
 
4) Transport wirnika. 
 

 

background image

 

 
5) Ostateczny cel. 
 

 

 

 
 

background image

Spis rysunków. 
 
Rys. 1. Zainstalowana moc w UE w 2008r. ............................................................................... 3 

Rys. 2. Uproszczony schemat budowy typowej siłowni wiatrowej. ............................................ 4 

Rys. 3. Budowa wieŜy elektrowni wiatrowej. ............................................................................. 5 

Rys. 4. Typowa farma wiatrowa na morzu. ................................................................................ 6 

Rys. 5 Duńska farma Middelgrunden - 20 wiatraków po 2 MW. ............................................... 7 

Rys. 6. Przykładowy układ morskiego pola elektrowni wiatrowych. ......................................... 8 

Rys. 7. Typowy rozkład kosztów budowy siłowni wiatrowej na morzu. ................................... 10 

Rys. 8. Kabel przesyłowy. ......................................................................................................... 12 

Rys. 9. Typy konstrukcji. ........................................................................................................... 13 

Rys. 10. Typy konstrukcji. ......................................................................................................... 13 

Rys. 11. TrójnoŜna stalowa platforma. .................................................................................... 14 

Rys. 12. TrójnoŜna stalowa platforma. .................................................................................... 14 

Rys. 13. TrójnoŜna platforma. .................................................................................................. 15 

Rys. 14. Pojedynczy pal. ........................................................................................................... 15 

Rys. 15. Konstrukcja pojedynczego pala. ................................................................................. 16 

Rys. 16. Grawitacyjna, betonowa podstawa. ........................................................................... 16 

Rys. 17. Grawitacyjna podstawa. ............................................................................................. 17 

Rys. 18. Wierzchołek grawitacyjnego fundamentu. .................................................................. 17 

 

Spis tabel. 
 
Tab. 1. Istniejące farmy wiatrowe na morzu w Europie do 2001r. ............................................ 3 

Tab. 2. Porównanie moŜliwości pozyskania energii z lądowych i morskich elektrowni 

wiatrowych. ................................................................................................................................ 9 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Źródła: 
 

1.  B.  Gutkowski,  M.  Bartmański  ,Bariery  hamujące  powstanie  przybrzeŜnej  energetyki 

wiatrowej  (off-shore)  w  Polsce  oraz  wskazanie  kierunków  działań  usuwających  te 

bariery”, Gdańsk 21.02.2008r. 

2.  D. Robb „Working with the elements”, European Power News 3/2002 

3.  E. Hau, Wind turbines: fundamentals, technologies, application, economics, Edition 2, 

Birkhäuser 2006r. 

4.  Energetyka wiatrowa - planowanie i realizacja, Materiały z konferencji 21-22.03.2002, 

Gdańsk. 

5.  Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej EWEA. 

6.  Gazeta Wyborcza nr 201, wydanie z dnia 29/08/2007 GOSPODARKA, str. 23 

7.  J. Gronowicz, Niekonwencjonalne źródła energii, Radom-Poznań 2008r. 

8.  L.  Gucma,  M.  Materac,  Wpływ  lokalizacji  morskich  elektrowni  wiatrowych  na 

bezpieczeństwo Nawigacji.  

 
Źródła internetowe: 
 

1.  www.postcarbon.pl 

2.  www.wikipedia.pl 

3.  www.offshore-sea.org.uk 

4.  www.offshorewindenergy.org 

5.  www.ambwashington.um.dk 

6.  www.eurotrib.com 

7.  www.wind-energy-the-facts.org