Globalny sektor ekonomiczny energetyki wiatrowej

Na ekonomiczne czynniki lokalizacji elektrowni wiatrowych w Polsce duży wpływ mają globalne trendy ich rozwoju. W związku z tym, ogólne czynniki ekonomiczne należy rozpatrywać również globalnie. Od lat 80. XX w. do początku XXI wieku średnie koszty inwestycji w turbiny wiatrowe znacznie spadły. Związane jest to z dynamicznym wzrostem ich wydajności wynikającym z bardziej zaawansowanych komponentów turbin oraz ich wielkością (The Past and Future Cost… 2012). Na ryc. 23 pokazano zmiany wysokości turbin wiatrowych, ich wirników oraz mocy w latach 1989-2010, natomiast na ryc. 24 średnie ważone dla średnic

111

wirnika oraz mocy zainstalowanej dla lat 2010 i 2016 w wybranych krajach. W latach 80. XX wieku turbiny wiatrowe nie przekraczały 30 m wysokości, a ich moc wynosiła jedynie 75 kW.

W latach 1990-2005 moc turbin podwajała się co 5 lat, wynosząc w latach 2000-2005 1500 kW, przy wysokości turbiny 70 m. W 2010 było to już 3000 kW przy wysokości 100 m. W latach 2006-2016 nadal obserwowano wzrost mocy turbin oraz wzrost ich wielkości.

Największe zmiany zaobserwowano w Irlandii, gdzie średnia moc instalacji wzrosła o 79%, a średnia wielkość wirnika o 53%. W przypadku Kanady oraz Stanów Zjednoczonych zaobserwowano duży wzrost wielkości wirników przy niewielkiej zmianie instalowanych mocy. Największy wzrost średnicy wirnika zaobserwowano w Irlandii (53%), Kanadzie (47%) i Niemczech (36%). Największy wzrost instalowanych mocy zaobserwowano w Irlandii (79%), Niemczech (42%) i Danii (42%) (Renewable Power Generation… 2018).

Ryc. 23. Reprezentatywna architektura turbin wiatrowych w latach 1980 – 2010

Źródło: The Past and Future… 2012

112

Ryc. 24. Średnie ważone dla średnic rotora oraz mocy zainstalowanej turbin wiatrowych dla lat 2010 i 2016 w wybranych krajach

Źródło: Renewable Power Generation… 2018

W związku ze wzrostem zaawansowania technologicznego turbin wiatrowych uśredniony koszt wytworzenia energii elektrycznej (ang. levelized cost of electricity, LCOE²³) dla (lądowej) energetyki wiatrowej zmniejsza się. Na ryc. 25 przedstawiono zmiany LCOE w latach 1983-2017. Globalna średnia ważona LCOE spadła z 0,40 USD/kWh w 1983 roku do 0,06 USD/kWh w 2017 roku, zatem był to spadek o 85%. W przypadku pozostałych technologii OZE, LCOE w 2017 roku wynosił: 0,05 USD/kWh dla elektrowni wodnych, 0,07 USD/kWh dla elektrowni biomasowych i geotermalnych, 0,10 USD/kWh dla elektrowni fotowoltaicznych, 0,14 USD/kWh dla morskich elektrowni wiatrowych (Renewable Power Generation… 2018). Uśredniony koszt produkcji energii przez lądowe elektrownie wiatrowe najdynamiczniej obniżał się w latach 1983-1989 oraz w latach 1995 – 1998. Po roku 2002 tendencja spadkowa LCOE nieco wyhamowała, jednak nadal była wyraźna.

23 „LCOE jest minimalną ceną, przy której suma zdyskontowanych przychodów jest równa sumie zdyskontowanych kosztów, przy uwzględnieniu kosztów poniesionych na budowę i eksploatację oraz finansowych, w szczególności kosztu kapitału własnego, w danym okresie (zazwyczaj życia jednostki)” (Analiza dotycząca możliwości… 2013)

113

Ryc. 25. Globalny średni ważony koszt energii elektrycznej elektrowni wiatrowych na lądzie w latach 1983-2017

Źródło:Renewable Power Generation… 2018

W związku ze spadkiem uśrednionych kosztów produkcji energii wzrasta wartość inwestycji w elektrownie wiatrowe. Na ryc. 26 pokazano skalę rocznych inwestycji w energetykę wiatrową na świecie. W latach 2004 – 2010 obserwowano rokroczny wzrost wartości nowych inwestycji. W roku 2010 nastąpił spadek, który utrzymywał się do roku 2012, po którym to roku obserwowano ponowny wzrost wartości nowych inwestycji. Całkowite inwestycje w globalny sektor energetyki wiatrowej osiągnęły rekordowy poziom 109,6 mld USD w roku 2015. W latach 1983-2014 światowe nakłady na inwestycje w lądową energetykę wiatrową przekroczyły 676 mld USD. Ponad 93% z nich miało miejsce po roku 2000.

Większość z tych inwestycji powstała w Stanach Zjednoczonych, Chinach, Niemczech i Hiszpanii. W latach 1983 - 2000 wartość wszystkich nowych inwestycji na lądzie oszacowano na około 40 mld USD (World Energy Resources 2016).

114

Ryc. 26. Roczne inwestycje w energetykę wiatrową na świecie w latach 2004-2015 (w mld USD)

Źródło: World Energy Resources 2016

W związku ze wzrastającym popytem na turbiny wiatrowe, wzrasta ich produkcja. W celu utrzymania się na rynku, producenci tworzą nowe, bardziej wydajne modele. Powoduje to obniżenie kosztów budowy elektrowni wiatrowych, gdyż największą ich część stanowią turbiny wiatrowe. Na ryc. 27 pokazano strukturę kosztów przy budowie elektrowni wiatrowych.

Zdecydowanie największy udział w strukturze kosztów mają turbiny wiatrowe, w 2015 roku wynosił on około 70%. Pozostałymi kosztami budowy elektrowni wiatrowych są koszty: pracy, podłączenia do sieci, planowania i projektu oraz gruntu. Od roku 2011 zauważa się wzrost udziału kosztów pracy oraz spadek udziału kosztów planowania. Na ryc. 28 pokazano koszty instalacji farm wiatrowych oraz ich globalną średnią ważoną. W ciągu ostatnich 30 lat koszty instalacji elektrowni wiatrowych znacznie spadły. Szacowany globalny ważony średni spadek całkowitych kosztów instalacji farm wiatrowych od 1983 do 2017 roku wynosił 70%, gdyż koszty zmniejszyły się od 4880 USD/kW do 1477 USD/kW.

115

Ryc. 27. Struktura kosztów przy budowie elektrowni wiatrowej w latach 2010-2015 w świecie

Źródło: Renewable Power Generation… 2018

Ryc. 28. Koszty jednostkowe instalacji elektrowni wiatrowych w latach 1983 – 2017 (w USD/kW)

Źródło: Renewable Power Generation… 2018

W związku z powyższym można uznać, iż globalny sektor ekonomiczny energetyki wiatrowej stanowi układ wzajemnie powiązanych elementów. Jak pokazano w niniejszym

116

rozdziale, każdy z nich charakteryzuje się tendencją rozwoju. Zauważalny jest wzrost zaawansowania technologicznego turbin wiatrowych. Większe i bardziej wydajne turbiny wiatrowe powodują obniżenie kosztów produkcji energii. W związku ze wzrostem opłacalności pojawia się większa liczba inwestycji. Zwiększony popyt na turbiny wiatrowe zwiększa ich podaż. Producenci działając na rynku konkurencyjnym dążą do zwiększenia atrakcyjności swoich produktów. Przeznaczają środki na działalność badawczo-rozwojową, co przyczynia się do wzrostu zaawansowania technologicznego turbin wiatrowych. Tę zależność pokazano na ryc. 29. Można stwierdzić, że globalna ekonomia sektora energetyki wiatrowej sprzyja powstawaniu tego typu inwestycji. Jednak w przypadku, gdy tendencja wzrostowa jednego z elementów sektora energetyki wiatrowej wyhamuje, będzie to oddziaływać na pozostałe jego segmenty.

Ryc. 29. Model powiązań globalnego sektora ekonomicznego energetyki wiatrowej

Źródło: Opracowanie własne

W 2017 roku sektor energetyki wiatrowej, zarówno lądowej jak i morskiej, zatrudniał 1,15 miliona osób na całym świecie. Jest to spadek o 0,6% w stosunku do roku 2016 (Renewable Energy and Jobs… 2018). Rynek zatrudnienia w sektorze energetyki wiatrowej charakteryzuje się dużą koncentracją. Według International Renewable Energy Agency (IRENA) (2018a) najwięcej miejsc pracy generują Chiny, które stanowią 44% globalnego

wzrost zaawansowania tachnologicznego turbin wiatrowych

spadek uśrednionych kosztów produkcji

energii

wzrost liczby inwestycji wzrost produkcji

turbin wiatrowych działalność

badawczo-rozwojowa

117

zatrudnienia (510 000 miejsc pracy). Dominacja Chin pod względem zatrudnianych osób w sektorze energetyki wiatrowej przekłada się na fakt, iż Azja stanowi około połowy generowanych miejsc pracy na świecie (610 000 miejsc pracy). Kolejnym kontynentem pod względem generowanych miejsc pracy w sektorze energetyki wiatrowej jest Europa (30%), następnie Ameryka Północna (10%). Zatrudnienie w europejskim sektorze energetyki wiatrowej osiągnęło 344 000 miejsc pracy w 2016 roku, co stanowi wzrost o 10% w stosunku do roku 2015. Należy podkreślić, iż pięć krajów reprezentuje 76% całości wygenerowanych miejsc pracy. Po Chinach są to Niemcy, Stany Zjednoczone, Indie oraz Wielka Brytania. Polska zajmuje 14 miejsce pod względem liczby miejsc pracy generowanych w sektorze energetyki wiatrowej (Renewable Energy and Jobs… 2018).