IEA we współpracy z Imperial College London opracowała mapę świata pokazującą potencjał rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Przy tworzeniu mapy wzięto pod uwagę m.in. głębokość wód przybrzeżnych i gęstość zaludnienia wzdłuż wybrzeża. Stojących na dnie morza wiatraków morskich nie opłaca się budować w zbyt głębokiej wodzie (do niedawna budowano je w wodzie o głębokości do 20 m i nie dalej niż 20 km od brzegu) oraz w miejscach, w których nie ma dużego zapotrzebowania na prąd.
Bałtyk świetnie się nadaje do budowy farm wiatrowych, bo jest płytki, ma niskie zasolenie (mniejsza zawartość soli zapewnia wiatrakom – wykonywanym także ze stali – większą trwałość), a jego wybrzeża są rozwinięte gospodarczo i zamieszkane przez miliony ludzi. Na dodatek w całej Europie to właśnie na Bałtyku i na Morzu Północnym najsilniej i najczęściej wieje, czyli – jak mówią fachowcy – to te akweny mają największą na naszym kontynencie „gęstość energii wiatrowej” (czyli największą „moc wiatrową” w przeliczeniu na 1 km2 powierzchni).
Brytyjczycy liderami
Pierwsze morskie wiatraki powstawały niecałe 20 lat temu wzdłuż wybrzeży Wielkiej Brytanii i Danii. Dekadę później można było już mówić o prawdziwym boomie w tej branży. Jak wylicza IEA, w latach 2010-2018 morska energetyka wiatrowa rozwijała się w zawrotnym tempie – rosła o 30 proc. rocznie (pod względem zainstalowanej mocy).
Globalni liderzy w tej dziedzinie to Wielka Brytania, Niemcy, Dania. Belgia, Holandia, do których w zeszłym roku doszlusowały, a jakże, Chiny. To właśnie w Państwie Środka wybudowano w 2018 r. najwięcej morskich wiatraków na świecie.
W samej Europie jest już 105 morskich farm wiatrowych o łącznej mocy 18,5 tys. MW, z czego najwięcej w Wielkiej Brytanii (39 farm), Niemczech (25) i Danii (14). Na naszym kontynencie w pierwszej kolejności budowano je na Morzu Północnym, więc jest ich tam najwięcej. Drugie miejsce zajmuje Bałtyk, gdzie pierwsze farmy wiatrowe wybudowały Niemcy, Dania oraz Szwecja. Teraz do tego grona chce dołączyć Polska.
Wiatraki na polskiej części Bałtyku zamierzają budować m.in. PGE (największy polski koncern elektroenergetyczny), PKN Orlen, należąca do rodziny Kulczyków Polenergia, jeden z trzech najbogatszych Polaków – Michał Sołowow, a także zagraniczne koncerny energetyczne: norweski Equinor (dawniej Statoil), RWE (jedna z dwóch największych niemieckich firm energetycznych), czy dwaj wielcy gracze w energetyce wiatrowej: portugalski EDP i duński Oersted.
Ich przygotowania do budowy morskich farm wiatrowych wzdłuż polskiego wybrzeża są zaawansowane. Zgodnie z harmonogramami pierwsze wiatraki mają być gotowe w 2025 r. I to są realne terminy.
Taniejąca energia wiatrowa
Dlaczego ten segment energetyki tak dynamicznie się rozwija? Po pierwsze energetyka odnawialna to obecnie najszybciej rozwijająca się część całego sektora energetycznego. W nią też najwięcej się inwestuje. Dla przykładu: w Europie tylko w energetykę wiatrową zainwestowano w zeszłym roku aż 65 mld euro.
To nie tylko efekt walki wielu krajów z globalnym ociepleniem klimatu, która polega głównie na zastępowaniu paliw kopalnych (węgla, ropy i gazu, których spalaniu towarzyszy wysoka emisja dwutlenku węgla) odnawialnymi, czystymi i „zeroemisyjnymi” źródłami energii.
Te źródła występują w każdym kraju i dla wielu państw, mających małe złoża paliw kopalnych, to także sposób na zmniejszenie importu surowców i zapewnienie większej niezależności energetycznej. Oprócz tego energetyka odnawialna, w której paliwo jest na ogół „za darmo” (wiatr, słońce, woda, energia wnętrza ziemi, czyli geotermia), zaczyna produkować energię nie drożej, a nawet taniej, niż – obciążone kosztami negatywnego oddziaływania na środowisko – tradycyjne elektrownie, elektrociepłownie i ciepłownie na węgiel czy gaz.
Wraz z coraz większym i przyspieszającym upowszechnieniem energetyki odnawialnej technologie w niej stosowane rozwijają się i szybko tanieją (jak miało to miejsce np. w telefonii komórkowej). Tak było w przypadku fotowoltaiki.
Tak też jest w energetyce wiatrowej. Według raportu organizacji branżowej Wind Europe w latach 2015-2018 koszty budowy lądowych elektrowni wiatrowych spadły z 2 do 1,4 mln euro na 1 megawat (mocy zainstalowanej), a morskich – z 4,5 do 2,5 mln euro. Dzięki temu powstają już, także w Polsce, elektrownie wiatrowe, które nie korzystają z żadnych dotacji, a mimo to są opłacalne.
Morskie wiatraki są droższe od lądowych, ale mają inne przewagi. Po pierwsze ich budowie nie towarzyszą konflikty i protesty społeczne, częste w przypadku wiatraków na lądzie. Morskie farmy wiatrowe buduje się dziś w takiej odległości od brzegu morza, że na lądzie ani ich nie słychać, ani nie widać. Nie zakłócają więc – z perspektywy lądu – morskiego krajobrazu.
Ważniejsze jest jednak coś innego: na ogół nad morzem wieje silniej oraz częściej niż nad lądem i przez większość roku. To oznacza, że morskie wiatraki mogą produkować dużo więcej energii niż lądowe i gwarantować stabilniejsze dostawy. Pod tym względem jeszcze lepiej wypadają w porównaniu z elektrowniami fotowoltaicznymi – zwłaszcza w krajach północnych, gdzie słońca jest mniej.
Lepiej na morzu
Według danych IEA morskie wiatraki mogą pracować (produkować energię) z całą mocą przez 30 do nawet ponad 50 proc. czasu w roku, lądowe wiatraki – od 23 do niewiele ponad 40 proc., a panele fotowoltaiczne tylko przez 20 proc. czasu w roku.
I to jest główna przewaga konkurencyjna morskiej energetyki wiatrowej. Jej problemem są wciąż dość wysokie koszty inwestycyjne oraz nieprodukowanie, jak elektrownie węglowe i gazowe, energii niemal bez przerwy. Z tego powodu zwrot z inwestycji jest mniejszy i bardziej rozłożony w czasie.
Z drugiej strony koszty budowy morskich wiatraków szybko spadają, a ich eksploatacja jest tańsza – głównie w związku z „darmowym paliwem”. W połączeniu z malejącymi kosztami inwestycyjnymi koszty produkcji energii elektrycznej przez morskie wiatraki będą się zrównywać z kosztami wytwarzania jej przez elektrownie konwencjonalne.
Fundacja na rzecz Energetyki Zrównoważonej szacuje, że koszt produkcji prądu w pierwszych polskich, morskich elektrowniach wiatrowych ma oscylować wokół 70 euro (300 zł wg kursu z połowy listopada 2019 roku) za 1 megawatogodzinę (MWh), a w kolejnych spaść do około 60-70 euro (257-300 zł).
Tymczasem średnia rynkowa hurtowa – czyli u producenta, bez kosztów przesyłu – cena prądu w Polsce to wg danych Urzędu Regulacji Energetyki za II kwartał tego roku (statystyk URE za III kwartał jeszcze nie ma) 247 zł za 1 MWh. Trzeba jednak uwzględnić, że ta cena rośnie i będzie rosnąć. Głównie dlatego, że w Polsce aż 80 proc. produkcji energii elektrycznej przypada na elektrownie węglowe.
Ich udział w wytwarzaniu prądu jeszcze przez wiele lat będzie bardzo wysoki. M.in. dlatego, że przestawienie polskiej energetyki z węgla na inne źródła energii wymaga czasu i gigantycznych inwestycji. Najłatwiej byłoby je zastąpić elektrowniami gazowymi.
Jednak gaz jest dość drogi (produkcja prądu z niego jest wciąż droższa niż z węgla), a – co ważne – unijna polityka klimatyczna i ekologiczna sprawia, że rosną koszty produkcji prądu nie tylko w elektrowniach węglowych, ale i w gazowych. Wynika to z wymuszonego unijnymi regulacjami skokowego wzrostu cen uprawnień do emisji dwutlenku węgla i coraz ostrzejszych norm ekologicznych, dotyczących przede wszystkim kwestii zanieczyszczania powietrza przez elektrownie węglowe czy gazowe.
Zaostrzanie tych norm oznacza bardzo kosztowne inwestycje oraz większe koszty eksploatacji, a w ślad za tym wzrost kosztów produkcji. W przypadku elektrowni węglowych dochodzą do tego rosnące ceny węgla, bo polskie kopalnie wymagają bardzo dużych inwestycji w nowe złoża.
Wyrównujące się koszty
Reasumując, koszty produkcji energii elektrycznej przez elektrownie wiatrowe, czy to lądowe, czy morskie, w najbliższych latach przestaną być wyższe niż w przypadku elektrowni węglowych i gazowych. Mogłoby być inaczej, gdyby UE radykalnie zmieniła swoją politykę klimatyczną, ale na to się nie zanosi.
Węgiel jest w Unii na cenzurowanym i to raczej się nie zmieni, także z czysto praktycznych względów. Tylko kilka krajów unijnych ma spore złoża węgla i wydobywa go w znaczących ilościach. To samo dotyczy gazu, ropy i uranu (paliwa elektrowni atomowych).
Dla pozostałych państw, czyli dla większości UE, energetyka odnawialna jest sposobem na zmniejszenie importu surowców energetycznych i zwiększenie niezależności energetycznej. By jednak ten segment energetyki mógł się rozwijać, trzeba zrównać warunki jego rozwoju w zestawieniu z energetyką węglową i gazową.
To jednak nie wszystko. Według raportu firmy McKinsey sprzed dwóch lat i tegorocznego raportu Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej rozwój morskiej energetyki wiatrowej to ogromna szansa dla polskiej gospodarki. Z wielu powodów.
W naszej części Bałtyku mogą powstać farmy wiatrowe o łącznej mocy 10-12 tys. MW. Wtedy pokrywałyby prawie 1/3 zapotrzebowania naszego kraju na energię elektryczną (przy obecnym jej zużyciu). Produkując ją w dłuższej perspektywie taniej niż elektrownie węglowe, gazowe czy atomowe, oznaczałoby to obniżkę cen prądu w Polsce, ale także mniejszy import surowców energetycznych (gazu, uranu i węgla, który już importujemy w dużych ilościach, głównie z Rosji).
Dużym impulsem rozwojowym będzie budowa morskich elektrowni wiatrowych wzdłuż polskiego wybrzeża. W pierwszym etapie mają tam powstać morskie wiatraki o łącznej mocy 6 tys. MW. Zakładając obecny koszt ich budowy w przeliczeniu na 1 MW – 2,5 mln euro, to cała inwestycja wynosiłaby około 15 mld euro.
Te pieniądze w większości mogą być wpompowane w polską gospodarkę. Bo morskie elektrownie wiatrowe mogą budować polskie firmy i zdecydowana większość elementów może powstawać w Polsce (w naszym kraju produkuje się już wszystkie części elektrowni wiatrowych oprócz turbin).
Postawić na wiatraki
Kolejna korzyść to tysiące nowych miejsc pracy – najpierw przy budowie, a potem przy utrzymaniu i serwisowaniu morskich wiatraków. Do ich obsługi będą potrzebne specjalistyczne statki, które też mogą powstawać w polskich stoczniach.
Przyczyni się to również do rozwoju polskich portów, które będą wykorzystywane nie tylko podczas eksploatacji farm wiatrowych na morzu, ale również w trakcie ich budowy. Montaż morskich wiatraków odbywa się bowiem, ze względu na bardzo duże rozmiary ich części, także w samych portach, bo te części łatwiej jest transportować morzem niż lądem.
Budowa morskich wiatraków na wielką skalę to także duże, dodatkowe wpływy z podatków – dla państwa i dla samorządów lokalnych. Głównie z VAT, CIT i PIT. Jedyna łyżka dziegciu to konieczność podłączenia morskich farm wiatrowych do lądowej sieci przesyłu energii elektrycznej.
Trzeba będzie ją rozbudować, co wymaga kolejnych inwestycji. Ale elektroenergetyczna sieć przesyłowa w Polsce i tak jest w większości bardzo zdekapitalizowana, więc trzeba ją modernizować i wymieniać na nową. Poza tym nowe linie przesyłowe od brzegu Bałtyku w głąb kraju potrzebne są też ze względu na to, że na wybrzeżu mamy najlepsze warunki (wietrzne) do budowy lądowych elektrowni wiatrowych. To dlatego właśnie tam mamy ich najwięcej.
Innymi słowy, trudno znaleźć kontrargumenty, dla których mielibyśmy nie postawić na budowę morskich wiatraków. Lądowych zresztą też.
Niektórych mierzi fakt, że przy wysokich kosztach inwestycyjnych wymagają dotacji. Ale, jak pokazują lądowe wiatraki, jest tylko kwestią czasu, kiedy przestaną takiego wsparcia potrzebować, będą opłacalne i konkurencyjne także bez niego.
Autor: Jacek Krzemiński, dziennikarz PAP, kieruje działem serwisów samorządowych.
