Eksperci twierdzą, że elektrownie wiatrowe są przyszłością światowej energetyki. A dokładnie: farmy wiatrowe powstające na morzu. Najbliższe lata niewątpliwie należą do nowej technologii – pływających turbin wiatrowych. Co trzeba o nich wiedzieć? Sprawdźmy.
Pływająca turbina wiatrowa – co to takiego?
Większość morskich turbin wiatrowych jest montowana na fundamentach posadowionych na dnie. Wymóg budowania stałych konstrukcji znacznie ogranicza możliwości lokalizacyjne. Ten problem rozwiązują pływające farmy wiatrowe. Są przywiązane do dna łańcuchami lub linami cumowniczymi, przez co można je montować również na głębokim morzu.
Realizacja pływających turbin wiatrowych jest możliwa m.in. dzięki opatentowanej technologii windfloat, bazującej na wiedzy zdobytej podczas projektowania pływających platform w sektorze wydobycia ropy i gazu ziemnego. W branży energetycznej zastosowanie znalazły półzanurzalne platformy. Są zakotwiczone w dnie morskim np. za pomocą łańcuchów, jednak nie związane z nim na stałe. Zatrzymujące wodę płyty oraz system balastu zapewniają konstrukcji dużą stabilność, a jednocześnie bezpieczeństwo nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych.
Rozwiązanie pozwala na budowanie farm wiatrowych na wodach o głębokości powyżej 40 m bez wykorzystania tradycyjnych pali. Pierwsza tego typu inwestycja rozpoczęła pracę u wybrzeża Portugalii pod koniec 2011 roku.
Pływające turbiny wiatrowe = więcej prądu?
Energetyka wiatrowa na morzu w wersji windfloat to koncept, który w zasadzie dopiero raczkuje. Aktualnie jesteśmy świadkami zmian i inwestycji, które diametralnie zmienią światowy rynek mocy. Przykładowo u wybrzeży Szkocji jesienią 2021 roku uruchomiono największą na świecie pływającą farmę wiatrową – generującą moc 5 GW. System jest w stanie zasilić aż 50 tys. gospodarstw domowych. Dla porównania, w maju 2021 roku w Polsce mieliśmy niecałe 7 GW mocy zainstalowanej we wszystkich elektrowniach wiatrowych na lądzie.
Z kolei Norwegowie z firmy Wind Catching Systems ogłosili prace nad nową wieloturbinową technologią dla farm wiatrowych na wodzie – jej prototyp ma powstać w 2022 roku. Jak zapowiadają, będzie ona generować kilkakrotnie więcej energii niż największa na świecie, pojedyncza turbina wiatrowa. System zbudowany z siatki o wysokości ponad 300 m (czyli trzy razy wyższy od aktualnie wykorzystywanych) zostanie wyposażony w około 100 mniejszych turbin. Twórcy zwracają uwagę nie tylko na bardzo dużą moc takiego rozwiązania, ale także na znacznie dłuższą żywotność. Małe turbiny będą eksploatowane nawet przez 50 lat. Aktualnie w przypadku klasycznych turbin wiatrowych jest to okres około 25 lat. Do tego dochodzi kwestia wpływu na środowisko. Komponenty będą produkowane z aluminium, a nie jak dotychczas z włókna szklanego, w związku z czym będzie można poddać je recyklingowi.
Energetyka na morzu, szczególnie typu windfloat, to niezwykle perspektywiczne rozwiązanie nie tylko z uwagi na możliwość generowania bardzo dużych mocy. Pływające turbiny umożliwiają zagospodarowanie niedostępnych dotąd obszarów, czyli wykorzystanie nowych zasobów energii z wiatru. Szacuje się, że wiatr na otwartym morzu stanowi aż 80% energii wiatrowej.
Jak się ma morska energetyka wiatrowa w Polsce?
Rozwój morskich elektrowni wiatrowych to kluczowy element rządowej strategii opisanej w dokumencie „Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku”. Do 2040 roku ich łączna moc ma wynieść 11 GW, czyli minimum 19% rynku energii. Bardziej optymistyczni są eksperci Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej – mówią o wyniku 28 GW do 2040 roku. Z kolei według analiz firmy doradczej McKinsey & Company do 2050 roku morska energia wiatrowa w Polsce może odpowiadać nawet za 53 proc. całkowitej produkcji energii i osiągnąć poziom 45 GW [1]. Więcej o elektrowniach wiatrowych można przeczytać na stronie innogy Polska.
Polskie farmy wiatrowe na morzu są z kolei dopiero na etapie planowania. Zaledwie na początku 2021 roku stworzono regulacje umożliwiające budowanie tego typu systemów. Koncesję na budowę pierwszej morskiej elektrowni wiatrowej uzyskał PKN Orlen. Będzie miała moc 1,3 GW i zostanie zrealizowana na wysokości Choczewa i Łeby. Budowa rozpocznie się w 2023 i potrwa do 2026 roku.
Oprócz tego do zagospodarowania w polskiej strefie Bałtyku jest jeszcze obszar o łącznej powierzchni 2342 km2 – razem 11 lokalizacji. Zdaniem ekspertów powstać tu może nawet 20 GW nowych mocy. To tyle, co cztery Elektrownie Bełchatów!
Trzeba zaznaczyć, że farmy wiatrowe na polskim morzu będą realizowane jako „konwencjonalne”, czyli na fundamentach posadowionych na dnie. W pierwszej kolejności musimy bowiem wykorzystać lokalizacje dostępne w mniejszej odległości od linii brzegowej. Możliwe jednak, że w przyszłości pływające elektrownie zaczną powstawać również w naszej części Bałtyku, z uwagi na wysoką opłacalność tej technologii.
[1] Dane z raportu „Neutralna emisyjnie Polska 2050”.
