Elektrownie wiatrowe - serwis informacyjny

Wiatr postrzegany jest przez wielu jako główne źródło energii odnawialnej. Energia słoneczna jest wciąż stosunkowo droga, a wykorzystywanie energii falowania morskiego czy też przypływów napotyka wiele przeszkód - zarówno finansowych jak również technicznych. Wiatr ma tę przewagę, że jego wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej jest nie tylko coraz łatwiejsze technologicznie, ale i tańsze, a poza tym wiatr wieje wszędzie (choć z różną siłą i natężeniem). Kariera elektrowni wiatrowych - dotąd postrzeganych jako nieznaczące źródło energii - dopiero się zaczyna...

Pierwsze prototypy elektrowni wiatrowej powstawały w latach osiemdziesiątych XIX wieku. W 1888 roku Charles F. Brok zbudował pierwszą automatycznie działającą elektrownię wiatrową - miała ona, jak na tamte czasy, znaczne wymiary - skrzydła wykonane z drzewa cedrowego mierzyły 17 metrów. Konstrukcja ta, choć działała przez niemal 20 lat, nie była zbyt wydajna. Dopiero jej udoskonalenie, polegające na zamianie ogromnej liczby wolno obracających się skrzydeł (u Broka aż 144!) na trzy szybko wirujące w powietrzu skrzydła przyniosło narodziny ekonomicznie użytecznych elektrowni wiatrowych.

Tak naprawdę dopiero pierwszy kryzys naftowy lat siedemdziesiątych przypomniał o konieczności rozwoju technologii wykorzystujących odnawialne źródła energii. Najszerszym echem odbiło się to w Stanach Zjednoczonych, gdzie powstał rządowy program "Wind Program California", a jego efektem jest jeden z ciekawszych widoków w Kalifornii - park wiatrowy w Palm Springs, gdzie znajduje się dokładnie 1000 turbin wiatrowych. Jednak wraz z wygaśnięciem rządowych dotacji, pomysły związane z wykorzystaniem wiatru ucichły. Wprawdzie lata osiemdziesiąte przyniosły wzrost świadomości ekologicznej społeczeństw i tym samym popularyzację odnawialnych źródeł energii - to jednak na przeszkodzie wielu inicjatywom budowy wiatraków pojawiała się kwestia zgubnego wpływu tych nowoczesnych budowli na wygląd krajobrazu. Problem przez lata wydawał się nie do przezwyciężenia, jednak po niemal dwóch dziesiątkach lat działań zarówno rządów, koncernów energetycznych jak i organizacji ekologicznych, społeczeństwo dało się przekonać.

Na fali wzrastającego poparcia dla inicjatyw związanych z odnawialnymi źródłami energii, rządy wielu państw zaczęły stawiać na masowe przetwarzanie odnawialnej energii pochodzącej z wiatru, słońca i biomasy- na prąd elektryczny. Śmiało można powiedzieć, że obecnie panuje moda na ten rodzaj energii, a wynika ona z konieczności zapewnienia zróżnicowanych źródeł energii, bezpieczeństwa dostaw i wyższego zapotrzebowania na czystą, nieszkodliwą dla środowiska technologię przetwarzania.

Spośród energii odnawialnych prym w masowym wykorzystaniu wiedzie obecnie zdecydowanie energia wiatrowa. Przemawiają za tym przede wszystkim korzyści ekonomiczne i środowiskowe. Jest to technologia coraz tańsza w eksploatacji i pewna w zastosowaniu - wszystkie turbiny wiatrowe mają obecnie aż 25 letnią gwarancję na trwałość, a ich efektywność przekracza 99%. Jest także przyjazna środowisku - nie emituje żadnych szkodliwych substancji do środowiska, zużywa śladowe ilości wody (oczyszczanie skrzydeł - 0,004 l/ kWh), koegzystuje z rolnictwem, a nawet hodowlą bydła (Wielka Brytania). Jedynym problemem pozostaje problem konkurencyjności sektora - chociaż energia wiatrowa jest stosunkowo coraz tańsza to i tak jej produkcja jest droższa od tradycyjnie wytwarzanej energii. Wprawdzie prognozy ekonomiczne mówią o dalszym spadku kosztów wytwarzania energii z wiatru (do 3 - 4 centów/kWh w 2020, podczas gdy energia jądrowa ma kosztować 4 - 6 centów/kWh), jednak problem kosztów tych inwestycji jest zmorą wielu przedsiębiorców, a nawet koncernów energetycznych. Właśnie tu potrzebna jest aktywność rządów poszczególnych krajów czy organizacji międzynarodowych. Tylko odgórne regulacje rządowe czy stanowe mogą stworzyć korzystny klimat i jasne perspektywy rozwoju sektora energetyki źródeł odnawialnych. Chodzi przy tym o stworzenie rynku dla takiej energii oraz o obniżenie kosztów inwestycji poprzez różnego rodzaju ulgi podatkowe czy też inicjatywy finansowe, tak aby podwyższyć konkurencyjność sektora i zapewnić jego długofalowy rozwój. Tylko tak zaplanowane działania przynoszą rezultaty w postaci coraz większego udziału procentowego źródeł odnawialnych w ogólnym zużyciu energii elektrycznej. Działania te muszą być jednak trwałe - krótkie akcje nie przynoszą rezultatu (upadek amerykańskiego programu Wind Program California), a zbyt szybkie odejście od systemu ulg podatkowych może wręcz wywołać kryzys sektora energii odnawialnej. Stało się tak w Holandii, gdzie niespodziewany rządowy projekt odejścia od systemu ulg podatkowych dla elektrowni wiatrowych wywołał nie tylko oburzenie środowisk ekologicznych, ale także wstrzymanie - na razie na czas zapadnięcia ostatecznej decyzji - zaplanowanych już inwestycji w sektorze.

Generalnie atmosfera wokół inwestycji w sektorze energii odnawialnej jest sprzyjająca, ale wymaga stałego wsparcia zarówno finansowego jak i programowego ze strony organów rządowych. Z pewnością problematyka energetyki ze źródeł odnawialnych nabrała szczególnego znaczenia w obliczu postanowień Protokołu z Kyoto oraz decyzji Komisji Europejskiej. Protokół z Kyoto, obligując państwa podpisujące go do znacznego ograniczenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery, przyspieszył zastosowanie przyjaznych środowisku technologii pozyskiwania energii elektrycznej. Nowe standardy Unii Europejskiej w odniesieniu do struktury zużycia energii elektrycznej w krajach członkowskich mówią, że docelowo aż 12% użytkowanej energii elektrycznej powinno pochodzić z odnawialnych źródeł energii, przy czym akcent kładzie się na stosunkowo niedrogą (w porównaniu do innych źródeł odnawialnych) i najlepiej rozwiniętą technologię przetwarzania energii wiatru. Wobec tak surowych wymagań, państwa członkowskie musiały podjąć zdecydowane i szybkie działania.

Unijne instytucje poświęciły wiele uwagi problemowi sektora w Wielkiej Brytanii. Według unijnych ekspertów to właśnie w tym kraju jest najwięcej do zrobienia w kwestii rozwoju elektrowni wiatrowych. Społeczeństwo brytyjskie, choć bardzo świadome zagrożeń ekologicznych i niezbędnych dla zapobieżenia degradacji środowiska działań, dotąd nie chciało zgodzić się na masowe wykorzystanie wiatraków. Głównym argumentem przeciw były sprawy estetyki i zachwiania harmonijnego wyglądu otoczenia. Jednak dzięki szerszej kampanii rządowej na rzecz odnawialnych źródeł energii stanowisko to uległo zmianie. Kampania ta miała stworzyć jasne ramy prawne dla sprawnego i długofalowego rozwoju elektrowni wykorzystujących odnawialne źródła energii oraz zyskać społeczne poparcie dla tej inicjatywy.

W efekcie powstał najpełniejszy system wspierania elektrowni wiatrowych. W kwietniu 2002 roku Ministerstwo Przemysłu i Handlu Wielkiej Brytanii zobowiązało wszystkich dostawców energii elektrycznej do pozyskania co najmniej 3% (a od 2010 roku: 10%) swej produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Jednocześnie postanowiono, że niewypełnienie tego obowiązku spowoduje natychmiastową utratę licencji. Ponadto znaczący wytwórcy energii odnawialnej dodatkowo zostaną zwolnieni z tzw. zielonego podatku (green tax), który został wprowadzony w 2001 roku dla ograniczenia zużycia energii przez podmioty gospodarcze.

Działania brytyjskiego rządu przybliżają realizację 12% unijnego standardu, choć obecnie udział odnawialnych źródeł energii w całkowitym zużyciu energii w Wielkiej Brytanii sięga jedynie 2%. Przed Anglią jeszcze długa droga do osiągnięcia wyznaczonych wyników, jednak - co najważniejsze - stworzono już korzystną atmosferę, zarówno ekonomiczną jak i społeczną wokół inwestycji w sektorze. Wielka Brytania stojąc u progu debaty na temat bezpieczeństwa energetycznego kraju już wybrała właściwe rozwiązanie. Jak pokazują sierpniowe badania opinii publicznej społeczeństwo w końcu zdecydowało się: 72% badanych opowiedziało się za wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, 84% zgadza się na wybudowanie w swoim sąsiedztwie elektrowni wiatrowej, a aż 78% mówi zdecydowane nie elektrowniom jądrowym.

Na tle tych zaskakujących wyników okazale prezentuje się najnowszy brytyjski projekt wiatrowy. Farmy wiatrowe usytuowane głównie na wschodnim wybrzeżu Anglii, zarówno na lądzie jak i na wodzie, miałyby docelowo dostarczać nawet do 25% energii elektrycznej w skali całego kraju. Projekt ten uzyskał już spore poparcie zarówno wśród okolicznych mieszkańców jak i organizacji ekologicznych. Przy udziale Greenpeace i koncernu energetycznego TXU, niezależni eksperci opracowali raport The Sea Wind East Report.

Szczegółowa analiza wspiera projekt, choć zaleca zwiększenie inwestycji na wodzie ze względu na zdecydowanie wyższą wydajność energetyczną (20 - 30%).

Elektrownie wiatrowe w jednych krajach dopiero powstają, w innych są planowane, a w jeszcze innych zdążyły już na trwałe wrosnąć w krajobraz.

Dania jest najlepszym przykładem kraju gdzie ogromne wiatraki, zarówno na lądzie jak i na morzu, już nikogo nie dziwią, a ich obecność w krajobrazie jest zupełnie oczywista. Ten niewielki kraj zdecydowanie przoduje w statystykach energetycznych i w chwili obecnej daleko wyprzedza unijne standardy produkując 18% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, przy czym energia wiatru stanowi tu co najmniej 13%. Długofalowy plan rozwoju energetycznego Danii sformułowany w 2000 roku przewiduje docelowy 40% udział energii odnawialnej w produkcji elektryczności. W ten sposób kraj ten pozostaje niedoścignionym europejskim wzorem, którego prędko nie uda się przeskoczyć.

Jednak i inne europejskie kraje rozwijają swój sektor energii odnawialnej. Z pewnością sporą konkurencją dla Danii są Niemcy i Hiszpania, gdzie udział odnawialnych technologii w produkcji energii elektrycznej stale rośnie i obecnie waha się na poziomie 5%. Na szczególną uwagę zasługuje dynamika inwestycji w tym sektorze, którą można ostatnio zaobserwować w Niemczech.

Obecnie jest to największy rynek energii odnawialnej i związanych z nią technologii. To właśnie tu możemy zobaczyć największe turbiny, największe farmy i największe wiatraki (średnica łopat największego wiatraka wynosi 80 m). Już wkrótce ma powstać największa w tej części Europy elektrownia wiatrowa na wodzie w Wilhelmshaven. (Warto w tym miejscu wspomnieć, ze wcześniejsze rekordy należały do Danii.)

Wyścig w dziedzinie elektrowni wiatrowych ma miejsce także w Stanach Zjednoczonych, czyli poza obszarem wysokich wymagań standardów Unii Europejskiej oraz kwot redukcyjnych Protokołu z Kyoto. Energia wiatrowa w ostatnich miesiącach zyskała sporo na znaczeniu w obliczu amerykańskiej debaty na temat bezpieczeństwa i zróżnicowania zaopatrzenia energetycznego kraju, jak również wobec wydarzeń ostatniego roku. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem energetycznym Stanów Zjednoczonych, energetyka źródeł odnawialnych może stanowić alternatywę dla rozwoju elektrowni jądrowych oraz dla groźby większego uzależnienia od zewnętrznych dostaw paliw energetycznych. Rząd federalny, bazując na doświadczeniu nieudanych projektów lat 70. i 80., przygotował ustawę energetyczną "energy policy bill", która przewiduje długofalowe wspieranie rozwoju energetyki źródeł odnawialnych. Zakłada ona zróżnicowane ulgi podatkowe i specjalne kredyty inwestycyjne - z naciskiem na szczególną pomoc dla inwestycji indywidualnych (80% dotychczasowych inwestycji w elektrownie wiatrowe stanowią w USA nakłady indywidualne).

Na zlecenie rządu federalnego przeprowadzono badania wydajności energetycznej kraju. Na podstawie analiz siły, natężenia i zmienności wiatrów oraz prognozowanego wzrostu zużycia energii Zespół Laboratoriów Północnego Pacyfiku określił realny docelowy poziom energii wiatrowej w skali zużycia energii w USA na poziomie 20%, przy założeniu, że należałoby przeznaczyć pod wiatraki 0,6% powierzchni kraju. Niestety obecnie poziom energii odnawialnej w USA wynosi 2%, do czego z pewnością przyczynił się zaniżony system kwot energii odnawialnej przewidziany dla każdego ze stanów. Już w nieodległej przyszłości sytuacja ta powinna ulec zmianie. Świadczą o tym coraz śmielsze i większe projekty elektrowni wiatrowych - "New England Project" czy "Boundary Mountains Wind Park". Co ciekawe wiele spośród obecnie realizowanych projektów było regularnie odrzucanych przez miejscowe władze czy społeczności ze względu na "obniżenie wartości krajobrazowych okolicy" - tak np. przez lata odrzucano projekt Boundary Mountains Wind Park, gdyż wiatraki byłyby widoczne z malowniczych tras górskich.

Jak twierdzą brytyjscy ekolodzy, po prostu trzeba przyzwyczaić się do wiatraków, bo obecnie nie można już mówić o technologii, która nie ma wpływu na środowisko. W przypadku elektrowni wiatrowych ma miejsce jedynie utrata walorów estetycznych, a gust i estetyka ewoluują...

Zgodnie z ogólnoświatowym trendem, także i w Polsce rośnie zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii. W skali porównawczej wypadamy bardzo słabo - u nas dopiero powstają pierwsze elektrownie wiatrowe. I od samego początku swego istnienia napotykają ogromne trudności

Polska wchodząc do Unii Europejskiej będzie musiała z czasem spełniać standardy dotyczące energii odnawialnej, czyli 12% energii odnawialnej w ogólnym bilansie energetycznym. Dla rozwiniętych krajów zachodnich nie jest to tak odległy poziom jak dla nas.

W chwili obecnej trudno dokładnie określić, ile krajowego zużycia energii pochodzi z odnawialnych źródeł - z pewnością liczba ta nie przekroczy 1%.

W tej sytuacji powinny zostać podjęte niezbędne środki dla sprawnego i długofalowego rozwoju sektora energii odnawialnej. Niestety na drodze rozwoju tego sektora w Polsce stoi wiele przeszkód. Z jednej strony są to sztywne przepisy dotyczące zakupu energii ze źródeł odnawialnych, zasady bilansowania rynku energetycznego, a z drugiej - trudności związane z finansowaniem inwestycji czy też uzyskaniem zgody na lokalizację wiatraków.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 15 grudnia 2000 roku, regulujące zasady zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych, odchodzi od odgórnie określonej ceny za jednostkę energii oraz znosi kwoty zakupowe. Z kolei obowiązujące od 1 lipca br. zasady funkcjonowania rynku bilansującego (wprowadzone przez Polskie Sieci Energetyczne), narzucają elektrowniom wiatrowym obowiązek prognozowania z 48-godzinnym wyprzedzeniem godzinowego grafiku dostaw energii. Jest to niemożliwe, choćby z tego względu, że wiatr jest naturą zmienną i wieje, kiedy chce i jak chce. Niestety za odstępstwa od prognozowanych dostaw płacić ma dostawca, a przecież siła wiatru nie zależy od niego. Wprawdzie Urząd Regulacji Energetyki zapowiedział zmiany w tych przepisach, jednak elektrownie będą musiały poczekać na stosowne decyzje. Inną ważną kwestią jest problem kosztów podłączenia elektrowni wiatrowych do sieci. W Polsce taki obowiązek spoczywa na inwestorze, tymczasem w większości państw zachodnich podłączenie finansują zakłady energetyczne.

Nie tylko obszary nadmorskie, ale całkiem spora część Polski nadaje się do budowy elektrowni wiatrowych (Wybrzeże, Kujawy, Wielkopolska, okolice Łodzi). Oprócz korzystniejszych i prostszych rozwiązań prawnych w dziedzinie energii odnawialnej, niezbędne jest także stworzenie korzystnego klimatu społecznego poparcia dla tego rodzaju inwestycji. Wprawdzie do rzadkości należą u nas argumenty z grupy estetyki krajobrazu, ale podnoszone są opinie o niszczeniu terenów rolniczych, zagrożeniu ptaków i zwierząt hodowlanych.

Z pewnością w tej kwestii przydałaby się nam solidna kampania informacyjna. Dobrze się składa, że energetyka wiatrowa to najszybciej rozwijająca się gałąź energetyki. W obliczu stale wzrastającego zapotrzebowania energetycznego świata, jak i pogarszającego się stanu środowiska naturalnego wydaje się ona być nie tylko dobrym, ale i realnym rozwiązaniem.

Wszelkie prawa zastrzeżone.
Created by Paweł Premicz 2000-2006 KVM