Analiza ekonomiczna dostarcza szeregu spostrzeżeń, będących istotnymi informacjami dla przyszłych inwestorów.
Jak widać, w przypadkach analizowanych na podstawie danych pomiarowych, inwestycje są z reguły opłacalne. Najbardziej charakterystyczne jest to, że zasadnicze znaczenie ma dobór turbiny. Dla poddanych analizie turbin (podobnej mocy i wielkości) obserwujemy drastyczne zmiany wskaźników ekonomicznych opisanych w rozdziale 7.3, zmieniających się w zakresie od około 200 tys. zł aż do około 9,5 mln zł.
Zgodnie z obowiązującym prawem, gminie należy uiścić podatek w wysokości 2% od wartości wieży i fundamentu elektrowni wiatrowej.
W przypadku wykorzystywania alternatywnych źródeł energii nie bez znaczenie jest efekt ekologiczny, który najłatwiej zobrazować przedstawiając bilans kosztów ekologicznych produkcji energii.
W przypadku produkcji energii elektrycznej, w elektrowni cieplnej konwencjonalnej, jednostkowe zużycie energii chemicznej paliwa brutto wynosi 10 190 kJ/kWh. Aby wyprodukować 23 890 MWh potrzeba energii chemicznej paliwa w ilości:
23 890 MWh x 10 190 kJ/kWh x 10-3 = 243 439 GJ W tym celu potrzeba węgla w ilości:
243 439 GJ : (23000 kJ/kg x 10-3) = 10 584 ton
Ilość powstających odpadów wynosi:
emisja CO2: 7 955 ton
emisja NOx, SOx, pyły: 118 tron
Biorąc pod uwagę ilość odpadów, powstających w procesie produkcji energii elektrycznej metodami konwencjonalnymi, w szerokiej skali przestrzenno – czasowej, można ocenić, że inwestycje w odnawialne źródła energii są rozwiązaniem ekologicznym i nie wiążą się z negatywnymi skutkami środowiskowymi (np. efekt cieplarniany).
Warto w tym miejscu przypomnieć, że Polska została zobowiązana przez Unię Europejską do produkcji energii ze źródeł odnawialnych, tzw. OZE. Zobowiązania Polski to około 10% udziału energii ze źródeł odnawialnych w ogólnym bilansie produkcji energii do 2010 r. oraz około 14% do 2020 r. Obecnie udział energii ze źródeł odnawialnych, w ogólnym bilansie produkcji energii, znajduje się poniżej zakładanych oczekiwań.
Jak widać, aby przeprowadzić analizy produktywności elektrowni wiatrowych, efektu ekonomicznego i ekologicznego, trzeba znać lokalne zasoby wiatrowe. W podsumowaniu całej pracy możemy
134
stwierdzić, że stawiany sobie do realizacji cel, który należało urzeczywistnić poprzez szereg czynności: od zaprojektowania i uruchomienia systemu pomiarowego, poprzez zebranie, aż do analizy danych na kilku płaszczyznach, został osiągnięty.
W rezultacie możliwe było zaprezentowanie szeregu analiz, na podstawie których udowodniona została teza postawiona w pracy, a więc:
Tylko znajomość parametrów wiatru, poparta pomiarami w oparciu o rozbudowaną metodologię masztów pomiarowych albo w oparciu o wiarygodne dane z modeli stanu atmosfery, może być wiarygodną podstawą do podejmowania decyzji o budowie elektrowni wiatrowej.
W świetle powyższego stwierdzenia wydaje się to oczywiste i niepodlegające dyskusji. Potwierdza to szczegółowa analiza danych, gdzie wszelkie niedokładności pomiarowe (np. błędne ulokowanie czujników), powodują duży rozrzut wyników (chociażby porównując opis danych modelami potęgowymi i logarytmicznymi). Jest zatem sprawą zupełnie niezrozumiałą dla autora, że można przykładać znaczenie czy starać się analizować te inwestycje na podstawie ogólnie dostępnych danych meteorologicznych.
Rozważając tezy szczegółowe w pracy, należy stwierdzić:
istniejące dane meteorologiczne są zupełnie nieprzystosowane do analizy zasobów wiatrowych
W świetle pracy stwierdzenie to jest oczywiste. Omawiając dane podkreślano, że dla 10, 15 czy nawet 20 m nie są one wiarygodne. Świadczą o tym dopasowania rozkładami statystycznymi czy wygenerowane zależności prędkości wiatru od wysokości dla danych, gdzie pierwszy czujnik znajdował się na wyżej wymienionych wysokościach. Z reguły brak jest wtedy wiarygodnego punktu odniesienia do danych z wyższych wysokości. Mówimy tu o analizie dla dwóch czujników – wyższy umocowany jest na wysokości np. 40 m. Jak zatem można potraktować dane meteorologiczne z pomiarów jednym czujnikiem na wysokości 10 m? Dane z IMGW nie mogą być miarodajne, chociażby ze względu na fakt, że np. w całym woj. podkarpackim dane zbierane są jedynie z czterech stacji meteorologicznych.
Dane są uśredniane jedynie dobowo, co przekłada się bezpośrednio na niedoszacowanie potencjału w związku z posługiwaniem się prędkością średnią. Jak pokazano, stosowanie prędkości średniej, nawet dla danych pomiarowych, prowadzi do znacznych błędów. Dodatkowo liczne awarie powodują znaczne luki w ciągłości gromadzonych danych.
W związku z powyższym potencjalny inwestor nie dysponuje danymi, które w jednoznaczny i dokładny sposób przedstawiałyby potencjał wybranej lokalizacji, co wiąże się z ryzykiem nieopłacalności ekonomicznej inwestycji.
istnieje potrzeba opracowania mapy zasobów energii wiatrowej w skali kraju z dokładnymi parametrami wiatru dla kilku wybranych wysokości w zakresie 50 − 120 m .n.p.m.
135
Dzięki dostępowi do rzetelnych danych inwestor, nie tylko znacznie skróci proces realizacji inwestycji (minimum rok zbierania danych z masztów pomiarowych), ale także znacznie obniży koszty tej inwestycji (inwestycja w zakup i obsługę masztu). Dobrze opracowane dane spowodują w bliższej perspektywie ułatwienia w realizacji inwestycji i zwiększenie jej atrakcyjność jak i bezpieczeństwa, co w dłuższej perspektywie przełoży się na większe zainteresowanie inwestorów i pozwoli nie tylko na poprawę sytuacji ekologicznej Polski, ale także na spełnienie zakładanych przez UE wytycznych.
złożoność danych wiatru powoduje, że konieczne jest opracowywanie narzędzi obliczeniowych pozwalających inwestorowi podjąć ostateczną decyzję
Aby rynek energetyki wiatrowej w Polsce mógł się dynamicznie rozwijać konieczna jest nie tylko ogólna dostępność danych, niezbędne jest również opracowanie ogólnodostępnych programów. Do tej pory potencjalni inwestorzy zmuszeni byli do korzystania z niepełnych danych, opracowywanych przez IMGW, bądź z tych bardzo kosztownych, zakupionych w zagranicznych instytutach badawczych. Dodatkowo dane te mogły być analizowane jedynie poprzez specjalistów, pracujących na drogich programach do analiz. Wszystkie wymienione negatywne aspekty przedsięwzięcia wielokrotnie zniechęcały inwestorów. Możliwość korzystania z ogólnodostępnych danych i programów je analizujących pozwoli na uproszczenie kosztownych i skomplikowanych etapów inwestycji.
Wnioski
W przedstawionej rozprawie doktorskiej dokonano spojrzenia na energetykę wiatrową z punktu widzenia potencjałów energetycznych wiatru i możliwych do osiągnięcia efektów energetycznych, finansowych i ekologicznych bazując na dostępnych danych pomiarowych i z modeli numerycznych.
Znacznie, w stosunku do stanu istniejącego, rozszerzona została charakterystyka zasobów energii wiatru w analizowanym obszarze. Scharakteryzowano w sposób ilościowy zasoby wiatru podając dla około 20 lokalizacji w rozpatrywanym obszarze szczegółowe dane dotyczące prędkości i kierunków wiatru.
W ten sposób możliwe stało się oszacowanie potencjału energetycznego wiatru – a na tej podstawie oszacowanie wielkości generowanej energii dla danego typu turbiny. Analizy te zostały przeprowadzone przy użyciu oprogramowania stworzonego na potrzeby tej pracy. Zebrane dane podlegały opisowi statystycznemu, mającemu dać odpowiedź odnośnie podobieństwa zachowania się wiatru dla różnych lokalizacji w wybranym obszarze. Pomiary wykonane na co najmniej dwóch wysokościach dostarczyły informacji o pionowych profilach wiatru, co jest istotne ze względu na możliwość zastosowania turbiny wiatrowej o różnej wysokości wieży.
Szereg użytecznych informacji dostarczyło porównanie danych pomiarowych i z modelu MM5. Pozwoliło to na ocenę stopnia wiarygodności danych modelowych i ich walidację za pomocą pomiarów. Zaobserwowana została „prostsza” wewnętrzna struktura danych modelowych i ich podobieństwo dla różnych lokalizacji.
Końcowym efektem pracy są analizy ekonomiczne i ekologiczne. Analiza ekonomiczna pozwala na zamknięcie prowadzonych w pracy rozważań pod katem weryfikacji rynkowej, możliwych do osiągnięcia korzyści czy możliwości głębszego rozwoju tej dziedziny energetyki.
136
W dziedzinie energetyki, gdzie celem jest zapewnienie potrzeb energetyczny weryfikacja finansowa jest bardzo istotna.
Analiza ekologiczna dostarczyła informacji związanych z możliwością uniknięcia emisji zanieczyszczeń związanych z wytwarzaniem energii elektrycznej. Jest to istotny aspekt związany
z tym, że promowanie energetyki wiatrowej, jako ekologicznego źródła energii ściśle związane jest z efektem ekologicznym i z wykazaniem, ze różne formy dotacji, przeznaczane na rozwój energetyki wiatrowej przyczynią się do zmniejszenia emisji i poprawy stanu środowiska.
Zebrane analizy potencjału wiatru w różnych lokalizacjach pozwalają potencjalnym inwestorom na efektywniejszą ocenę opłacalności inwestycji w energetykę wiatrową oraz w znaczny sposób skrócą czas realizacji inwestycji.
137