4. Aeroenergetyka w Polsce
4.6. Aeroenergetyka w Polsce – stan obecny
Energetyka wiatrowa jest tym rodzajem OZE, który w ostatnich latach rozwija siÚ najszybciej w kraju. Wedïug danych URE na koniec 2011 r. na terenie Polski ïÈczna moc siïowni wiatrowych wynosiïa 1616 MW. Wyprodukowano 3088 GWh energii elektrycznej. Pod koniec 2013 r. pracowaïo w Polsce 835 siïowni wiatro-wych o ïÈcznej mocy 3080 MW, co daje blisko 2-krotny wzrost mocy [31]. Wedïug „Krajowego planu dziaïania w zakresie odnawialnych ěródeï energii (KPD)” [32] aeroenergetyka ma odegraÊ gïównÈ rolÚ w realizacji 15% celu OZE w finalnym zuĝyciu energii w 2020 r. (z udziaïem siÚgajÈcym 13%). Warto zwróciÊ uwagÚ, ĝe zgodnie z propozycjÈ KPD, dalszy rozwój dotychczas wiodÈcej w aeroenergetyce produkcji energii w lÈdowych farmach wiatrowych, uzupeïniony zostanie szybkim rozwojem maïej energetyki wiatrowej oraz morskiej energetyki wiatrowej.
Tab. 3. Moc i liczba instalacji aeroenergetycznych w poszczególnych województwach [31]
Województwo Liczba instalacji2 Èczna moc [MW] Udziaï mocy [%] dolnoĂlÈskie 9 157,4 4,6 kujawsko-pomorskie 226 306,7 9,0 lubelskie 5 2,1 0,1 lubuskie 7 56,6 1,7 ïódzkie 178 313,2 9,2 maïopolskie 11 3,0 0,1 mazowieckie 64 155,7 4,6 opolskie 8 96,2 2,8 podkarpackie 25 84,2 2,5 podlaskie 20 122,7 3,6 pomorskie 36 384,4 11,3 ĂlÈskie 17 12,8 0,4 ĂwiÚtokrzyskie 15 7,8 0,2 warmiñsko-mazurskie 26 217,1 6,4 wielkopolskie 130 430,5 12,7 zachodniopomorskie 58 1 045,3 30,8 Polska 835 3 395,7 100
2 Pod pojÚciem „instalacji” rozumie siÚ obiekt na danym obszarze, moĝe to byÊ zarówno pojedynczy wiatrak, jak i farma.
4.6. Aeroenergetyka w Polsce – stan obecny
AnalizujÈc dane w tabeli 3, naleĝy stwierdziÊ, ĝe aeroenergetyka silnie rozwija siÚ w województwach: kujawsko-pomorskim (306,7 MW), ïódzkim (313,2 MW), pomor-skim (384,4 MW), wielkopolpomor-skim (430,5 MW) i przede wszystkim zachodniopomor-skim (1045,3 MW), natomiast praktycznie w ogóle siÚ nie rozwija w województwach: lubelskim (2,1 MW), maïopolskim (3,0 MW) oraz ĂwiÚtokrzyskim (7,8 MW).
W tabeli 4 przedstawiono charakterystykÚ farm wiatrowych w Polsce [33]. Tab. 4. Przemysïowe farmy wiatrowe w Polsce [33]
Lp. Poïoĝenie Liczba turbin Typ ¥rednica wirnika [m] Moc znamionowa [MW] Data uruchomienia – 1 – – 2 – – 3 – – 4 – – 5 – – 6 – – 7 – 1 Barzowice 6 Vestas V-52 52 5 2001 2 Cisowo 9 Vestas V80 80 20 2002 3 Zagórze 15 Vestas 80 80 30 2002 4 Lisewo 17 14 turbin Enercon
E60/600, 3 turbiny Enercon E48/800 40 i 48 10,8 2005 5 Tymieñ 25 Vestas V80 80 50 2006 6 Gnieĝdĝewo k.bPucka 11 Gamesa G87/2000 87 22 2006 7 Kisielice 47 GE 1.5sle 77 80,5 2007, 2011 8 JagniÈtkowo 17 Vestas V90 90 30,6 2007 9 Kamieñsk 25 Enercon E-70 E-4 71 30 2007 10 Sztum 25 18 2007 11 ebicz k. Pucka 4 Enercon E-48/800 48 3,2 2007 12 ebicz k. Pucka 4 Vestas V80/2000 80 8 2008 13 ZajÈczkowo 24 Vestas V80/2000 80 48 2008 14 Kar
Ăcino--Moïtowo 17 Vestas V90/3000 90 90 2008 15 KrzÚcin 7 Gamesa G90/2000 80 6 2008 16 Darĝyno 6 Enercon E-82/2000 82 12 2008
– 1 – – 2 – – 3 – – 4 – – 5 – – 6 – – 7 – 17 ¥niatowo 16 Vestas V90/2000 90 32 2008 18 Inowrocïaw 16 Vestas V90/2000 90 32 2008 19 Hnatkowice--Orzechowce k.bPrzemyĂla 6 Gamesa G87-2 MW 87 12 2009 20 Úki Dukielskie 5 Repower
MM92/2050 92 10 2009 21 Suwaïki 18 Siemens SWT-2.3-93 92,8 41 2009 22 Tychowo--Noskowo 20 Nordex N90 90 50 2009 23 Margonin 60 Gamesa G90 90 120 2010 24 Karnice 13 Siemens SWT-2.3-101 101 31 2010 25 Karcino 17 Vestas V90 90 51 2010 26 Piecki k. Suwaïk 16 Gamesa g90 90 32 2011 27 Tychowo 35 Nordex N90, Siemens SWT-2.3-93 90, 93 35 2011 28 Lipniki 15 REpowe MM92 92,5 30 2011 29 ukaszów 17 Vestas V90 90 34 2011 30 Modlikowice 12 Vestas V90 90 24 2011 31 Taciewo 15 Gamesa G90-2.0M 90 30 2012 32 PÈgów 17 Vestas V112.3.0 112 51 2012 33 Nowy TomyĂl 2 Fuhrländer
FL-2500 100 50 2012 34 Krobia 11 AW 3000 116 33 2012 35 Taczalin 22 REpower MM92 brak
danych 45,1 2013
4.6. Aeroenergetyka w Polsce – stan obecny
Pierwsza w Polsce farma wiatrowa o mocy 5 MW powstaïa w kwietniu 2001br. w miejscowoĂci Góra Barzowicka (gmina Darïowo). Inwestycja poprzedzona byïa wieloletnimi staraniami, pracami przygotowawczymi oraz kilkuletnimi pomiara-mi siïy wiatru w regionie. Caïkowity koszt inwestycji przekroczyï kwotÚ 26 mln PLN. W skïad farmy wchodzi 6 siïowni firmy Vestas A/S o mocy 833 kW kaĝda. Siïownie majÈ zautomatyzowany system sterowania, dostosowujÈcy kÈt natarcia ïopat na wiatr (tzw. system PITCH), pracujÈ przy wietrze w zakresie 4–25 m/s. W przypadku wiatru o prÚdkoĂci przekraczajÈcej 25 m/s urzÈdzenia elektrowni automatycznie wyïÈczajÈ siÚ, ustawiajÈc ïopaty równolegle do kierunku wiatru. Kaĝda elektrownia wyposaĝona jest w wirniki o 3 ïopatach i Ărednicy 52 m; wieĝa ma wysokoĂÊ 67 m. Generatory asynchroniczne majÈ moc znamionowÈ 850 kW kaĝdy, ograniczonÈ do ïÈcznej mocy farmy 5 MW [34].
Pierwsza polska elektrownia wiatrowa, mimo ĝe produkuje czystÈ i taniÈ ener-giÚ, spotkaïa siÚ z niechÚciÈ ze strony spóïek energetycznych, które nie chciaïy kupowaÊ energii odnawialnej [34]. Podobne niedogodnoĂci spotykaïy równieĝ inne instalacje produkujÈce energiÚ odnawialnÈ w Polsce. Problem rozwiÈzaïo RozporzÈ-dzenie Ministra Gospodarki z dnia 19 grudnia 2005 r. [35], nakïadajÈce obowiÈzek zakupu energii ze ěródeï odnawialnych.
Farma wiatrowa Zagórze jest zlokalizowana nieopodal wsi Zagórze nad Zale-wem Szczeciñskim, na poïudniowy wschód od wyspy Wolin (il. 12). Na fundamen-tach, do budowy których wykorzystano 5,26 km drutu zbrojeniowego oraz 6750 m3
betonu, posadowiono 15 elektrowni wiatrowych o mocy 2 MW kaĝda. Moc caïko-wita farmy wynosi 30 MW. Kaĝda elektrownia wyposaĝona jest w turbinÚ wiatrowÈ Vestas V80, zaopatrzonÈ w wirnik, skïadajÈcy siÚ z ïopat i piasty umieszczonej na wysokoĂci 78 m, na przedniej czÚĂci gondoli ustawionej na wiatr. Masa caïkowita turbiny wynosi ok. 265 ton. PrÚdkoĂÊ wiatru konieczna do uruchomienia turbin to 4 m/s. PeïnÈ moc farma osiÈga przy prÚdkoĂci wiatru 14bm/s, a przy prÚdkoĂci 25 m/s nastÚpuje automatyczne wyïÈczenie turbin. Kaĝda z nich poïÈczona jest podziemny-mi liniapodziemny-mi kablowypodziemny-mi z odlegïÈ o okoïo 5 km stacjÈ GPZ Recïaw. Èczna dïugoĂÊ instalacji parku wiatrowego wynosi 119 km. ¥rednia prÚdkoĂÊ wiatru w rejonie zlokalizowania Farmy Wiatrowej „Zagórze”, na wysokoĂci rotora, wynosi 6,9 m/s. Kaĝdego roku farma produkuje od 56 do 72 mln kWh energii elektrycznej, co od-powiada zuĝyciu energii przez okoïo 25 tys. polskich gospodarstw domowych [36]. Od 2009 r. najwiÚksza farma wiatrowa znajduje siÚ w miejscowoĂci Margonin w województwie wielkopolskim. W skïad farmy wchodzi 60 wiatraków o ïÈcznej mocy 120 MW, co pozwala zaspokoiÊ potrzeby energetyczne 90 tys. gospodarstw domowych. WartoĂÊ inwestycji to 166 mln euro. W momencie uruchomienia caïkowita moc farmy stanowiïa prawie 10% mocy obecnie dziaïajÈcych w Polsce elektrowni wiatrowych [38].
4.6.1. Przemysï i zatrudnienie w polskiej aeroenergetyce
W grudniu 2013 r. oficjalnie rozpoczÚto budowÚ fabryki spóïki Bilfinger Crist Offshore (BCO), gdzie bÚdÈ powstawaÊ fundamenty do morskich farm wiatro-wych. Inwestycja jest realizowana w Szczecinie, a jej wartoĂÊ to ponad 350 mln zï. Spóïka BCO planuje budowaÊ okoïo 50 konstrukcji wsporczych pod morskie far-my wiatrowe rocznie. Kaĝda z nich bÚdzie waĝyïa od 700 do 900 ton. Produk-cja bÚdzie prowadzona w nowo wybudowanych obiektach – hali produkcyjnej (pow. ok. 30 rys. m2) oraz malarni (pow. ok. 4,2 tys. m2). Gïównymi odbiorcami konstrukcji wsporczych produkowanych w Szczecinie bÚdÈ firmy niemieckie oraz brytyjskie. Produkcja ma ruszyÊ w 2015 r. [39].
W grudniu 2013 r. podczas oficjalnych uroczystoĂci podniesiono banderÚ na jednostce Vider, sïuĝÈcej do budowy i obsïugi farm wiatrowych. Statek o wartoĂci 150 mln euro zbudowaïa gdyñska stocznia Crist. Vidar to specjalistyczna jednost-ka typu heavy lift jack up vessel zaopatrzona w ciÚĝki system děwigowy do budowy i obsïugi morskich farm wiatrowych. Statek ma 140 m dïugoĂci oraz 41 m szero-koĂci i bÚdzie mógï rozwinÈÊ prÚdkoĂÊ do 11 wÚzïów. Moĝe szybko przeksztaïciÊ siÚ w 1200-tonowy děwig sïuĝÈcy do instalacji morskich farm wiatrowych, na co pozwala specjalny system samopodnoszÈcy, czyli charakterystyczne, opuszczane
4.6. Aeroenergetyka w Polsce – stan obecny
na morskie dno „nogi” o wysokoĂci 90 m. Konstrukcja umoĝliwia prowadzenie prac na gïÚbokoĂci nawet 50 m. Jednostka ma system pozycjonowania statku na morzu z dokïadnoĂciÈ do jednego metra, a na jej pokïadzie znajduje siÚ m.in.blÈ-dowisko dla helikopterów [40].
Ze wzglÚdu na powolny i hamowany barierami administracyjnymi rozwój energetyki wiatrowej w Polsce, nie rozwinÚïa siÚ w naszym kraju produkcja kom-pletnych turbin wiatrowych. Istnieje za to znaczÈca i dysponujÈca duĝym po-tencjaïem rozwojowym produkcja komponentów i urzÈdzeñ towarzyszÈcych dla energetyki wiatrowej. Przykïadowo firma Aarselef ze ¥winoujĂcia produkuje fun-damenty betonowe dla morskich farm wiatrowych, Energomontaĝ Póïnoc kon-strukcje stalowe, Stocznia „Crist” statki montaĝowe, Stocznia Gdañska wieĝe do elektrowni wiatrowych, KK Elektronic systemy sterujÈce. Ponadto w Polsce dziaïa okoïo 10 producentów maïych elektrowni wiatrowych. Dalszy rozwój krajowego rynku energetyki wiatrowej sprzyjaïby rozwojowi kolejnych przedsiÚbiorstw pro-dukcyjnych na tym obszarze. Moĝliwe jest tu wykorzystanie znaczÈcego potencjaïu produkcyjnego polskiego przemysïu stoczniowego i okrÚtowego, elektromaszyno-wego i innych [27].
ZaletÈ energetyki wiatrowej w aspekcie spoïeczno-gospodarczym jest korzyst-ny wpïyw na rynek pracy i aktywnoĂÊ gospodarczÈ. Obecnie w Europie sektor ten zapewnia ponad 150 tys. peïnoetatowych stanowisk pracy (Ărednio 15 peïnoeta-towych miejsc pracy przypada na 1 MW mocy zainstalowanej w ciÈgu roku) [41]. Wedïug prognozy EWEA zatrudnienie w sektorze energetyki wiatrowej w UE w 2020 r. wzroĂnie do ponad 350 tys. miejsc pracy. Wedïug danych opublikowanych przez EuroObserv’ER 2011 [42] w latach 2009–2010 najwiÚcej osób zatrudniono w Niemczech, Hiszpanii, Wïoszech, Danii, Francji i Wielkiej Brytanii.
Z koñcem 2011 r. w Polsce w energetyce wiatrowej byïo zatrudnionych ponad 3 tys. osób. Przy zaïoĝeniu peïnego wykorzystania potencjaïu rynkowego w 2020br. liczba miejsc pracy w sektorze energetyki wiatrowej mogïaby wzrosnÈÊ do okoïo 66 tys. Nie bez znaczenia jest takĝe pozytywny wpïyw farm wiatrowych na do-chód budĝetów gmin. Zgodnie z wynikami wczeĂniejszych symulacji i przyjÚtym scenariuszem rozwoju energetyki wiatrowej w 2020 r., do kas gminnych z tytuïu podatku od nieruchomoĂci liczonego od elektrowni wiatrowych posadowionych na terenie gmin moĝe wpïynÈÊ okoïo 21,2 mln zï [27].
Gïówne zespoïy elektrowni wiatrowej oraz odpowiadajÈce im dziedziny prze-mysïu to:
– konstrukcja wieĝ, gondoli oraz piast wirników (przemysï stalowy, hutniczy), – generatory, transformatory, ukïady regulacji (przemysï elektromaszynowy), – przekïadnie, waïy, sprzÚgïa, hamulce, ïoĝyska, systemy hydrauliczne i
– kompozytowe skrzydïa wirników (przemysï lotniczy),
– ukïady automatyki i sterowania (producenci automatyki i elektroniki prze-mysïowej) [43].
4.6.2. System wsparcia aeroenergetyki
System wsparcia OZE w Polsce jest uregulowany prawem energetycznym i obo-wiÈzuje w niezmienionym ksztaïcie od 1 paědziernika 2005 r. [44]. Mechanizm wsparcia opiera siÚ na gwarancji moĝliwoĂci sprzedaĝy energii wytworzonej z OZE po okreĂlonej w ustawie cenie minimalnej. Dodatkowo wïaĂciciel instalacji OZE bÚdzie mógï uzyskaÊ Ăwiadectwa pochodzenia (zielone certyfikaty) za kaĝdy MW. W przypadku ěródeï o mocy do 40 kW wsparcie polega na naïoĝeniu na okreĂlone w ustawie podmioty obowiÈzku zakupu energii. Sprzedaĝ Ăwiadectw pochodze-nia OZE odbywa siÚ na Towarowej Gieïdzie Energii, gdzie cena jest ksztaïto-wana na zasadzie popytu i podaĝy. W 2013 r. cena oscylowaïa na poziomie od 129,55 zï/MWh w marcu do 192,59 zï/MWh we wrzeĂniu. Sprzedaĝ Ăwiadectw pochodzenia moĝe byÊ równieĝ przedmiotem indywidualnie wynegocjowanych dïugoterminowych, dwustronnych umów [44].