Morska energetyka wiatrowa – to już 30 lat!

Przy okazji świętowania przypomnijmy w jakich okolicznościach pojawiła się morska energetyka wiatrowa oraz jak teraz wyglądają jej perspektywy.

Symbol zrównoważonej przyszłości

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu koncepcja okiełznania potężnych sił Matki Natury za pomocą „pól” oceanicznych turbin wiatrowych była podważana. Raczej mogłaby być inspiracją dla filmu science fiction niż próbą urzeczywistnienia. Jednak 30 lat później świat wygląda zupełnie inaczej. Teraz morska energetyka wiatrowa to coś więcej niż tylko status quo – to symbol zrównoważonej przyszłości.

Co ciekawe, morska energetyka wiatrowa wykroczyła poza zwykłą symbolikę. Technologia leżąca u jej podstaw poczyniła ogromne postępy od czasu debiutu pierwszej morskiej farmy wiatrowej na początku lat 90. XX wieku. Aby lepiej zrozumieć, jaka przyszłość czeka morską energetykę wiatrową, przyjrzyjmy się ewolucji tej koncepcji i technologii.

Krótka historia współczesnej energetyki wiatrowej

Popyt na zdywersyfikowane źródła energii

Źródło: iStock

Kryzys naftowy w latach 70. XX wieku pobudził popyt na zdywersyfikowane źródła energii. Dlatego po kryzysie, w latach 80. i na początku lat 90., naukowcy i inżynierowie zaczęli zastanawiać się nad sposobami optymalizacji istniejących lądowych systemów wiatrowych. Mieli oni nadzieję na zwiększenie wydajności tej technologii, szczególnie w obszarach, gdzie ilość terenów pod lądowe turbiny wiatrowe była ograniczona. W związku z tym morska energetyka wiatrowa wydawała się oczywistym rozwiązaniem. Jeszcze bardziej obiecującym ze względu na fakt, że wiatry na morzu wyglądają zwykle na silniejsze niż na lądzie.

Pierwsza na świecie morska farma wiatrowa

W późnych latach 80-tych morska energetyka wiatrowa była postrzegana jako filantropia. Niewielu wierzyło, że będzie ona w stanie konkurować z paliwami kopalnymi.

Frank Olsen, inżynier mechanik i jeden z pierwszych innowatorów technologii morskiej energetyki wiatrowej

Jednak pomimo wątpliwości, w 1991 roku Frank Olsen wraz z zespołem inżynierów postanowił „zaryzykować”. Dzięki temu uruchomił u wybrzeży Vindeby w Danii pierwszą na świecie morską farmę wiatrową. W momencie instalacji farma miała moc pozwalającą na zasilenie około 2200 domów.

Aby zmniejszyć koszty budowy masywnych turbin na morzu, zespół Vindeby zdecydował się na hybrydową metodę budowy. Dlatego turbiny były montowane na lądzie, a następnie dostarczane do stacji na morzu. Betonowe podstawy odlano i utwardzono w porcie Onsevig. Później specjalnie zbudowany do tego celu katamaran dostarczył podstawy do wyznaczonych miejsc. W równie krótkim czasie udało się podnieść 11 potężnych turbin.

Rosnące zainteresowanie morską energetyką wiatrową

Chociaż te konkretne urządzenia nie są już używane, ich 25-letnia służba położyła fundamenty pod przyszłe projekty. Po debiucie farmy w Vindeby, w Danii i na całym świecie pojawiły się kolejne farmy morskie. W USA pierwszą morską farmę wiatrową – Block Island Wind Farm – wybudowano w 2016 roku.

To wszystko sprawiło, że dziś morska energia wiatrowa zasila miliony domów. Na całym świecie morska energia wiatrowa wytwarza obecnie około 50 GW energii, a jej łączna moc w latach 2010-2020 wzrosła dziesięciokrotnie. Ta trajektoria ma być kontynuowana: w USA administracja prezydenta Bidena wyznaczyła ambitny cel uruchomienia 30 GW morskiej energii wiatrowej do 2030 roku.

Stany Zjednoczone to kluczowy rynek wzrostu, który dopiero zaczyna wykorzystywać swój pełny potencjał. Spodziewam się, że rynek amerykański będzie odgrywał znaczącą rolę, szczególnie dzięki zaangażowaniu administracji Bidena w nadanie priorytetu morskiej energetyce wiatrowej oraz możliwości stania się eksporterem technologii, innowacji i dostaw dla globalnego przemysłu.

David Hardy, Dyrektor Generalny Ørsted Offshore North America

Obecnie Wielka Brytania jest światowym liderem w dziedzinie morskiej energetyki wiatrowej, ale kraje takie jak Chiny i Stany Zjednoczone czynią postępy.

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce (chronologia)
Źródło: Energetyka wiatrowa w Polsce – rozwój, wyzwania, perspektywy, PSEW

Co przyniesie przyszłość?

Obecnie wiatr jest drugim co do wielkości, po energii wodnej, odnawialnym źródłem energii elektrycznej. Zwłaszcza morska energetyka wiatrowa jest bardzo obiecująca dla przyszłości branży.

Według niektórych badań może zasilić niemal każdy dom i firmę na Ziemi. W raporcie Międzynarodowej Agencji Energii z 2019 roku stwierdzono, że morska energia wiatrowa ma potencjał wygenerowania ponad 420 000 TWh rocznie. – To 18 razy więcej niż wynosi obecne globalne zapotrzebowanie na energię elektryczną!

Energetyka wiatrowa – prognozy dla Polski

Prognozy dla Polski. Energetyka wiatrowa
Tabele przedstawiają prognozy dla polskiej energetyki wiatrowej. Pierwszy scenariusz jest ambitny (z punktu widzenia inwestorskiego, dostępności kapitału, pod warunkiem złagodzenia zasady 10H), a drugi podstawowy (wg PEP 2040). Źródło: PSEW

Należy się spodziewać rewizji zarówno założeń PEP2040, jak i planów dotyczących zagospodarowania morza

Kamila Tarnacka, PSEW

Wizja współpracy międzynarodowej

Na horyzoncie widać postępy, które mogą pomóc w urzeczywistnieniu celów dostawców energii w różnych krajach. Istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że morskie farmy wiatrowe wkrótce będą mogły pracować w systemie połączeń międzysystemowych ponad granicami państw. Oczywiście, w tym celu operatorzy poszczególnych sieci muszą się porozumieć.

Rosnąca wydajność nowoczesnych urządzeń

Same turbiny wiatrowe również stale się rozwijają. Wydajność dzisiejszych urządzeń jest 17 razy większa niż początkowych maszyn z Vindeby. Ponadto obecnie trwają prace nad turbinami o jeszcze większej mocy. Innowacje, takie jak aerodynamiczne „inteligentne łopaty” i zaawansowane czujniki, nadal napędzają przemysł. Udoskonalona technologia magazynowania energii oraz pływające morskie farmy wiatrowe to kolejne rozwiązania, które mogą przyczynić się do rozwoju sektora w nadchodzącej dekadzie.

Oprócz parametrów technicznych, konstruktorzy zaczynają zwracać uwagę na walory estetyczne takich obiektów. Powstał pomysł na turbiny wiatrowe, które nie mają skrzydeł. Rok temu opisywaliśmy też tulipanowe turbiny wiatrowe – Flower Turbines, o nietypowym wyglądzie.

Malejące koszty morskiej energetyki wiatrowej

Ponieważ energia z OZE staje się tańsza, to i technologia morskiej energetyki wiatrowej poczyniła znaczne postępy także w zakresie kosztów. W Europie koszty morskiej energetyki wiatrowej spadły o 63% zaledwie od 2012 roku. Koszty w całym okresie eksploatacji nowych elektrowni słonecznych, lądowych i morskich elektrowni wiatrowych są już w większości przypadków niższe niż koszty nowo budowanych elektrowni węglowych i gazowych. Dzięki temu dzisiaj śmiało możemy stwierdzić, że czysta energia wyprzedza węgiel!

Realizacja celów klimatycznych

Dzięki ciągłemu spadkowi kosztów, rozwojowi technologii, nowej polityce i ambitnym zobowiązaniom rządowym i korporacyjnym, morska energia wiatrowa reprezentuje wysoki poziom. Ale jej rozwój stanowi część większego zamierzenia, jakim jest walka z najbardziej niszczycielskimi skutkami zmian klimatycznych poprzez ograniczenie globalnej zależności od paliw kopalnych. Aby zatrzymać globalne ocieplenie na 1,5°C, czyli utrzymać tempo wzrostu globalnego ocieplenia na poziomie 1,5°C, potrzeba globalnych wysiłków opartych na współpracy. Energetyka wiatrowa i słoneczna musi utrzymać wysokie tempo wzrostu.

Źródło: iStock

Zegar tyka: Światowa Rada Energii Wiatrowej (GWEC – Global Wind Energy Council) wezwała kraje do przyspieszenia rozwoju energii odnawialnej, aby osiągnąć cel Porozumienia Paryskiego, jakim jest zerowa emisja dwutlenku węgla netto do 2050 roku.

Korzyści dla lokalnych społeczności i ekosystemów

Rozwój morskiej energetyki wiatrowej stanowi szansę nie tylko na przeciwdziałanie zmianom klimatycznym, ale także na wzmocnienie lokalnych społeczności i ekosystemów – odblokowanie nowych możliwości pracy i zwiększenie morskiej bioróżnorodności.

Budowa łańcucha dostaw morskiej energii wiatrowej w USA ma potencjał stworzenia dziesiątek tysięcy miejsc pracy i pobudzenia inwestycji o wartości miliardów dolarów.

David Hardy, Dyrektor Generalny Ørsted Offshore North America

Pola turbin wiatrowych na morzu przeszły od koncepcji science fiction do symbolu nadziei i optymizmu. Kolejnym etapem historii morskiej energetyki wiatrowej może być energia o zerowej emisji netto, która przyniesie szersze pozytywne zmiany.

Źródła:

Winds of change: celebrating 30 years of offshore wind energy, The Guardian

Energetyka wiatrowa w Polsce – rozwój, wyzwania, perspektywy, PSEW

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze

PARTNER STRATEGICZNY PORTALU

PARTNERZY PORTALU

Kategorie

BĄDŹMY W KONTAKCIE