eng pl

Energetyka wiatrowa

  • Wiatr to ruch powierza z obszaru wysokiego ciśnienia do obszaru niskiego ciśnienia. Istnieje w dużej mierze za sprawą słońca, które nierównomiernie ogrzewa powierzchnię Ziemi. Kiedy gorące powietrze unosi się, zimne powietrze przemieszcza się, aby wypełnić pozostawioną przez nie przestrzeń. Tak długo, jak świeci słońce, wiatr będzie wiał. Tak długo, jak wiał będzie wiatr, ludzie będą wykorzystywać go do wspierania ich życia.

    Starożytni żeglarze wykorzystywali żagle, aby uchwycić wiatr i odkrywać świat. Rolnicy wykorzystywali go niegdyś do oczyszczania ziaren, pompowania wody i melioracji pól. Obecnie, za sprawą postępu technologii, rośnie na świecie wykorzystanie wiatru jako źródła energii elektrycznej. W ciągu ostatniej dekady wykorzystanie turbin wiatrowych wzrastało o ponad 20 procent rocznie.

    Współczesna energetyka wiatrowa

    Większość wytwarzanej na świecie energii wiatrowej pochodzi z dużych turbin wiatrowych, składających się z wirnika zamontowanego na wysokiej wieży i połączonego z generatorem prądu. Wiatr obraca łopatki turbiny, a generator zamienia energię kinetyczną wiatru na prąd elektryczny. Ponieważ wiatry wiejące przy powierzchni Ziemi mają zwykle niewielką prędkość, moc generowanego prądu można zwiększać zarówno zwiększając średnicę wirnika jak i wysokość wieży. Pojedyncze turbiny wiatrowe wytwarzają wystarczająco dużo energii, aby zasilić setki domów.

    Wiatr jest jednym z najczystszych źródeł energii odnawialnej, którego wykorzystywanie nie szkodzi wodzie, glebie ani środowisku. A ponieważ jest również bezpłatny, po wybudowaniu elektrowni wiatrowej, koszty otrzymania energii są praktycznie bezpłatne. Stały postęp technologiczny w dziedzinie energetyki wiatrowej powoduje, że z roku na rok urządzenia do wytwarzania energii stają się coraz tańsze i bardziej efektywne.

    Nowe podejście do środowiska

    Populacja naszej planety przekroczyła 7 miliardów ludzi – intensywnie dążących do ciągłego rozwoju cywilizacyjnego. Żyjemy w dobie największego w historii świata postępu technologicznego i oprócz wielu zalet, jakie niesie ze sobą ta sytuacja, ma ona również potężne wady. Jako cywilizacja wpływamy na naszą planetę zostawiając po sobie ślad ekologiczny, który można zmierzyć tym, jak wiele zasobów zużywamy i jak dużo zanieczyszczeń pozostawiamy po sobie. Jednocześnie pamiętamy, że nie tylko chcemy utrzymać nasz obecny rozwój cywilizacyjny, ale również zapewnić przyszłym pokoleniom podobne szanse na realizację ich potrzeb. Coraz większą wagę przykładamy do ograniczenia szkodliwości, jaką generuje nasza działalność, na każdym kroku zasilana energią elektryczną. Dlatego stale rośnie liczba Państw, które dostrzegają potrzebę ograniczenia emisji szkodliwych substancji do środowiska. Wśród nich jest również Unia Europejska, której kraje zgodnie przyjęły politykę klimatyczną mającą na celu chronienie środowiska. Nałożyła ona na poszczególne Państwa zobowiązania dotyczące redukcji emisji CO2 i ekologicznych metod wytwarzania energii oraz ciepła.

    Dlaczego elektrownie wiatrowe?

    Badania i analizy dowodzą, że energetyka wiatrowa jest obecnie jedyną technologią umożliwiającą wyczerpanie zobowiązań wobec UE. Obecnie posiada ona około 58 procentowy udział w mocach zainstalowanych elektrowni OZE w całym kraju. Jest to jedna z najtańszych opcji technologicznych redukcji emisji CO2. Dla nowoczesnych systemów zgazowania węgla i turbin gazowych IGCC, wskaźniki emisji bezpośredniej wynoszą średnio 755 kg CO 2/MWh, podczas gdy dla energetyki wiatrowej są zerowe. W przypadku liczenia emisji skumulowanej metodą pełnego cyklu życia technologii (LCA), wskaźniki te wynoszą odpowiednio dla energetyki wiatrowej 11-14 kg CO 2 /MWh, dla węglowego IGCC 855 kg CO 2 /MWh, a w przypadku dobudowanej dodatkowo instalacji CCS- 270 kg CO 2 /MWh. Obliczone przy konserwatywnych założeniach koszty redukcji emisji uzyskanej dzięki wprowadzaniu energetyki wiatrowej wynoszą 14,5 do 22,1  €/tCO 2. Są to wartości znacznie  niższe  od prognozowanych do 2020 r. kosztów nabycia w  ramach europejskiego systemu ETS uprawnień do emisji CO2.

    Efektywność ekonomiczna poszczególnych technologii energetycznych dla warunków uśrednionych w całej UE została przedstawiona w dokumencie Komisji Europejskiej: „Źródła Energii, Koszty Produkcji i Eksploatacji technologii wytwarzania energii elektrycznej, produkcji ciepła i transportu”, który stanowi załącznik do „Drugiego strategicznego przeglądu sytuacji energetycznej” (tzw. Second Strategic Energy Review). Dokonano w nim porównania kosztów i wydajności różnych technologii wytwarzania energii, włącznie z systemami energetyki odnawialnej z punktu widzenia ekonomiki oraz emisji gazów cieplarnianych. Podstawowymi wskaźnikami, których użyto do porównania opłacalności ekonomicznej poszczególnych technologii były nakłady inwestycyjne, koszty eksploatacyjne oraz całkowite koszty produkcji energii. Poniżej przedstawiamy najważniejsze wnioski z raportu:

    • energetyka wiatrowa (EW) lądowa jest najtańszą inwestycyjnie technologią wytwarzania energii elektrycznej,
    • EW wykazuje najniższą rozpiętość nakładów inwestycyjnych spośród porównanych technologii wytwarzania energii elektrycznej z OZE (biomasa, biogaz, fotowoltaika, farmy wiatrowe)
    • EW cechuje się najniższymi kosztami eksploatacyjnymi (o rząd wielkości niższe niż w przypadku technologii wykorzystania biomasy).
    • EW jest technologią wiodącą w zestawieniu z kosztami produkcji energii ze źródeł konwencjonalnych
    • koszty produkcji energii z EW w 2020 r. powinny osiągnąć poziom porównywalny z kosztami produkcji w elektrowniach jądrowych, ale będą niższe od wszystkich innych technologii wytwarzania energii elektrycznej ze spalania węgla, gazu i ropy naftowej i to we wszystkich przyjętych scenariuszach zmian cen paliw kopalnych.
    • farmy wiatrowe charakteryzują się najkrótszym okresem budowy, porównywalnym z instalacjami wykorzystania gazu wysypiskowego. Są budowane w UE w czasie dwukrotnie krótszym niż systemy kogeneracyjne na biomasę, czterokrotnie krótszym niż elektrownie wodne i sześciokrotnie krótszym niż elektrownie jądrowe.

    Korzystniejsza pozycja energetyki wiatrowej w dużej mierze wynika z jej dużej dojrzałości technologicznej, rosnącej produktywności oraz konkurencyjności kosztowej z porównaniu z innymi technologiami energetyki odnawialnej wykorzystywanymi w Polsce.

    Aby wypełnić zobowiązania, które podjęliśmy wobec UE, szacuje się, że należałoby zainstalować elektrownie wiatrowe o łącznej mocy około 6 000 MW. Na koniec czerwca 2012 r. moc zainstalowana energetyki wiatrowej wynosi w Polsce 2188,941 MW. Oznacza to, że przez ostatnie lata zrealizowana została zaledwie część planowanego przyrostu mocy z OZE.