Morskie farmy wiatrowe zarys problemu

Transkrypt

1 Tomasz Szubrycht 1 Morskie farmy wiatrowe zarys problemu Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz strategia zwiększania udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym Unii sprawia, iż systematycznie wzrasta moc farm wiatrowych, w tym morskich farm wiatrowych. Wraz jednak z rozwojem morskich farm wiatrowych pojawiają się nowe wyzwania i zagrożenia bezpieczeństwa infrastruktury krytycznej. Niniejsza publikacja jest próbą przybliżenia aspektów technicznych, prawnych oraz potencjalnych zagrożeń odnoszących się do morskich farm wiatrowych. Efektem postępującego rozwoju gospodarczego we współczesnym świecie jest systematycznie zwiększające się zapotrzebowanie na energię elektryczną. Koniecznością zatem staje się nie tylko rozwój i modernizacja infrastruktury dla przesyłu energii energetycznej, ale również poszukiwanie nowych, ekologicznych źródeł jej pozyskiwania. W opinii wielu analityków jedną z perspektywicznych dróg rozwoju energetyki, jest energetyka wiatrowa, która staje się światowym liderem zielonych technologii. W wielu państwach, które intensyfikują działania dla zwiększenia udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym kraju, ważne miejsce w strategii rozwoju energetyki wiatrowej odgrywają akweny morskie, na których rozbudowywane są morskie farmy wiatrowe. Odnosząc się do problematyki energii odnawialnej, należy podkreślić, iż jest to dynamicznie rozwijająca się gałąź energetyki obejmująca m.in.: energię wodną, fotowoltaikę, energię geotermalną, energię pozyskiwana z biomasy oraz energię wiatrową, która obejmuje lądowe i morskie turbiny wiatrowe. Istotnym impulsem dla rozwoju energetyki wiatrowej stała się Dyrektywa unijna 2009/28/WE. W dokumencie tym w punkcie 15. znalazł się następujący zapis [ ] konieczne jest przełożenie całkowitego celu wspólnotowego na poziomie 20% na indywidualne cele dla poszczególnych państw członkowskich, z należytym uwzględnieniem sprawiedliwego i odpowiedniego rozdziału zobowiązań, dostosowanego do zróżnicowanych punktów wyjściowych i potencjałów państw członkowskich, w tym obecnego poziomu wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych i struktury koszyka energetycznego 2. 1 Prof. dr hab. Tomasz Szubrycht, Akademia Marynarki wojennej w Gdyni W odpowiedzi na zapisy zawarte w cytowanej Dyrektywie władze naszego kraju zadeklarowały wzrost udziału energii odnawialnej w końcowym zużyciu energii brutto z 7,2% w 2005 do 15% w roku Jednym ze sposobów wypełnienia postanowień zawartych w Dyrektywie jest rozwój energetyki wiatrowej, w tym morskich farm wiatrowych. Obok konieczności wypełnienia postanowień Dyrektywy unijnej 2009/28/WE zainteresowanie energią odnawialną determinowane jest względami ekologicznymi, finansowymi, ale również działaniami zmierzającymi do zmniejszenia uzależnienia państw od nieodnawialnych źródeł energii (np. gazu ziemnego, ropy naftowej czy węgla). Wraz ze wzrastającą świadomością ekologiczną społeczeństw państw rozwiniętych, wzrasta nacisk na zwiększenie udziału energii odnawialnej zwanej często zieloną energią w bilansie energetycznym poszczególnych państw. Energetyka wiatrowa w Unii Europejskiej Według specjalistów, którzy opracowali raport Sea Wind Europe, skokowy wzrost mocy elektrowni wiatrowych w państwach unijnych ma nastąpić w latach (z 230 GW w 2020 do 400 GW w 2030), będzie on szczególnie widoczny w elektrowniach wiatrowych zlokalizowanych na akwenach morskich (wzrost mocy wytwarzanej energii z 40 GW w roku 2020 do 150 GW w roku 2030 czyli coroczny, średni wzrost o 11 GW). Poniżej w tabeli 1 przedstawiono przewidywaną moc elektrowni wiatrowych w latach Tabela 1. Moc elektrowni wiatrowych w Europie. w GW na lądzie na morzu źródło: 2 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady Europy 2009/28/WE z 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych 3 Polityka energetyczna Polski do 2030 r., Warszawa 2009 Logistyka 6/

2 Biała księga Komisji Europejskiej z 1997 r. dotycząca odnawialnych źródeł energii postawiła za cel budowę elektrowni wiatrowych o łącznej mocy 40 GW w całej Unii Europejskiej do 2010 r. Cel ten został osiągnięty w 2005 r., czyli pięć lat przed wyznaczonym terminem. W 2010 moc elektrowni wiatrowych wyniosła 86 GW, a w 2011 wynosiła 94 GW. Dało to roczny wzrost na poziomie 11%. W roku 2013 w państwach unijnych łączna moc energii wytwarzanej przez turbiny wiatrowe wynosiła GW (w tym na lądzie i 6.6 GW z akwenów morskich) 4. Systematycznie wzrastające wykorzystanie potencjału energii odnawialnej na akwenach morskich spowodowane jest kilkoma czynnikami, do których zaliczyć należy m.in.: - wzrost zapotrzebowania energetycznego; - konieczność sprostania wymogom wzrostu udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym państw unijnych; - obawy o negatywnym wpływie farm wiatrowych na zdrowie osób zamieszkujących w ich pobliżu; - postęp technologiczny; - uwarunkowania meteorologiczne, geograficzne i finansowe. W okresie ostatnich kilkunastu lat zaobserwować można systematycznie wzrastające zainteresowanie państw, a przede wszystkim inwestorów morskimi elektrowniami wiatrowymi. W konsekwencji realnym wydaje się założenie, że moc elektrowni wiatrowych w poszczególnych państwach członkowskich Unii Europejskiej osiągnie w 2020 roku łączną wielkość 230 GW. Przewiduje się, że w nadchodzących dekadach zaobserwować będzie można tendencję budowy morskich elektrowni wiatrowych w miejscach, które cechują bardziej niesprzyjające warunki geograficznohydrograficzne (większe oddalenie od brzegu od 3 do 27 mil morskich oraz większe głębokości morza do 50 m). Należy podkreślić, iż istotną determinantą rozwoju morskich farm wiatrowych jest koszt pozyskania jednego kw z morskich elektrowni wiatrowych, który wynosi od 1000 do 1700 euro 5. Równie istotną determinantą są koszty pozyskiwania jednej kwh, które dla morskich farm wiatrowych wynoszą 0.05 do 0.25 eurocenta. Dla innych sposobów pozyskiwania energii są one znacznie wyższe i wynoszą dla: węgla eurocentów, ropy naftowej eurocenta, gazu eurocenta, paliwa W przypadku innych źródeł koszt ten (w euro) wynosi dla: elektrowni gazowych ( ), węglowych ( ), nuklearnych ( ), elektrowni wiatrowych na lądzie ( ), fotowoltaiki ( ), geotermalnych ( ), biomasy ( ), zob. Sea Wind Europe, Greenpeace, London 2010, s. 31 i Logistyka 6/2014 nuklearnego eurocenta, biomasy eurocenta, energii wodnej eurocenta 6. Warto zauważyć, że szacowane koszty pozyskiwania jednej kwh z morskich elektrowni wiatrowych są bardzo rozbieżne. Według danych zawartych w Europe's onshore and offshore wind energy potential, An assessment of environmental and economic constraints, EEA Technical report 6/2009, koszt ten szacowany jest na eurocenta. Analizując problematykę morskich elektrowni wiatrowych należy uwypuklić następujące elementy: ekonomiczny aspekt energetyki wiatrowej i ma na niego wpływ średni czas wykorzystania mocy nominalnej różnych rodzajów elektrowni wiatrowych. W przypadku akwenów morskich w latach r. wzrośnie on z 3000 do 3500 godzin w ciągu roku. Wynika to z faktu, iż wiatry wiejące nad morzem są silniejsze i stabilniejsze niż te wiejące nad lądem. Dzięki temu przybrzeżne farmy wiatrowe będą dostarczać więcej mocy na jednostkę powierzchni niż farmy lądowe. Średnia moc na jednostkę powierzchni obecnie wynosi 3,2 W/m 2 (podczas gdy w roku 2006 wyniosła 2,6 W/m 2 ) 7 ; istotną zaletą morskich elektrowni wiatrowych jest znacznie mniejsza materiałochłonność; otóż, aby wytworzyć 48 kwh dziennie na osobę z przybrzeżnych elektrowni wiatrowych w Wielkiej Brytanii, potrzebne jest 60 milionów ton betonu i stali (jedna tona na mieszkańca Wysp Brytyjskich). Dla porównania, aby w Wielkiej Brytanii wytworzyć 48 kwh mocy na dobę przypadającą na osobę z energetyki jądrowej, potrzeba 8 milionów ton stali i 140 milionów ton betonu (czyli blisko 2.5 tony na jednego Brytyjczyka) 8. Rozpatrując problematykę rozwoju morskich farm wiatrowych należy również uwzględnić aspekty hydrometeorologiczne i geograficzne. W przypadku pozyskiwania energii z akwenów morskich istotnym ograniczeniem są nie tylko warunki wiatrowe, ale również głębokości morza. Przyjmuje się, że z ekonomicznego punktu widzenia uzasadniona jest budowa morskich elektrowni wiatrowych na akwenach morskich, na których średnia prędkość wiatru na wysokości generatora (około 100 m n.p.m), powinna wynosić nie mniej niż 5.0 m/s. Przy mniejszych prędkościach wiatru średni czas wykorzystania mocy nominalnej spada poniżej 1000 godzin rocznie, tym samym eksploatacja elektrowni wiatrowej jest nieefektywna z ekonomicznego punktu widzenia. 6 Tamże, s Zob. R10 Przybrzeżne elektrownie wiatrowe [w:] O zrównoważonej energii bez pary w gwizdek, 8 Tamże

3 Przedstawione determinanty sprawiają, że potencjał energetyczny poszczególnych akwenów morskich oblewających państwa unijne jest różny. Mówiąc o potencjale energetycznym akwenów morskich należy rozróżnić potencjał: teoretyczny, techniczny, techniczny z uwzględnieniem ograniczeń środowiskowych, ekonomiczny oraz potencjał rynkowy 9. Poniżej na rys. 1 przedstawiono potencjał energii wiatrowej wybranych akwenów morskich oblewających Europę. Rys. 1. Potencjał energii wiatrowej wybranych europejskich akwenów morskich Źródło: Techniczne aspekty budowy morskich farm wiatrowych Rozpatrując problemy techniczne podjętej problematyki należy rozpocząć od podstawowych typów fundamentów morskich turbin wiatrowych. Wyróżniamy cztery typy fundamentów, a mianowicie: - grawitacyjne; - monopolowe; - konstrukcje wielopodporowe; - konstrukcje pływające. Rozwiązania morskich turbin wiatrowych oparte o fundamenty posadowione na dnie morza mogą być stosowane na akwenach o głębokości do 50 m. Fundamenty natomiast przyjmujące postać podstawy grawitacyjnej i pojedynczego słupa (ze względu na prostą konstrukcję) są preferowanym rozwiązaniem na akwenach o głębokości do 30 m. Ze względu na to, że konstrukcje w formie słupa nie mogą przenosić dużych obciążeń poziomych, ani momentu z uwagi na małą dźwignię, sztywność takiego rozwiązania jest dość niska, dlatego też stosowane są one na akwenach, na których dno jest piaszczyste. Konstrukcje w formie trójnoga stosowane są głównie na akwenach, które charakteryzują się głębokościami powyżej 25 m. Zaprojektowane zostały z myślą o posadowieniu na Morzu Północnym na głębokości około 40 m. Całkowita sztywność trójnoga jest porównywalna z wieżą kratownicową, ale składa się on z mniejszej liczby elementów, dzięki czemu konstrukcja ta jest łatwiejsza i tańsza w budowie. Konstrukcje oparte na wieżach kratownicowych łączą w sobie wysoką ogólną sztywność i niewielką masę. W przypadku jednakże morskiej energetyki wiatrowej ważniejsze są raczej koszty budowy i posadowienia. Konstrukcje te mogą być stosowane na nieco głębszych wodach (od 25 do 50 m głębokości). Rys. 2. Wybrane sposoby posadowienia turbin wiatrowych na obszarach morskich źródło: 9 Charakterystyka poszczególnych potencjałów przedstawiona zostanie w dalszej części niniejszej publikacji Logistyka 6/

4 Koncepcje pływających turbin wiatrowych przewidziane są do ustawienia w znacznym oddaleniu od brzegu, poza widnokręgiem (w odległościach nawet do kilkuset kilometrów od brzegu). Oznacza to lokalizację turbin na znacznych głębokościach. Są one najbardziej obiecującym rozwiązaniem do dalszego rozwoju farm wiatrowych na obszarach morskich ponieważ: - obszary morskie o głębokości m mają znaczną powierzchnię i możliwość instalowania farm wiatrowych; - mniej problemów ze środowiskiem, nie szpecą; - dobra mobilność wszystkie farmy można lokować w strefach morskich o najlepszych warunkach ekonomicznych (wydajność wiatru, a koszty budowy i utrzymania). Rys. 3. Morska turbina wiatrowa o mocy 5 MW źródło: Morskie farmy wiatrowe na Morzu Bałtyckim Analizy warunków wiatrowych występujących na Bałtyku wskazują, że są one nieco gorsze niż te, występujące na Morzu Północnym 10. Należy jednak zaznaczyć, iż nie można utożsamiać warunków wiatrowych z potencjałem energii wiatrowej, który jest wypadkową nie tylko warunków wiatrowych, ale również wielkością akwenów, na których mogą, przy współczesnym zaawansowaniu technicznym, powstawać morskie farmy wiatrowe. Jak wynika z rys. 1 potencjał energii wiatrowej na Morzu Bałtyckim jest największy z wszystkich lokalizacji potencjalnych morskich farm wiatrowych na morzach oblewających Europę. Pod koniec 2010 roku morskie farmy wiatrowe zlokalizowane na Morzu Północnym i Bałtyku posiadały łączną moc wynoszącą MW, jednak moc morskich elektrowni na Bałtyku systematycznie wzrasta. Jak wynika z danych udostępnionych przez EWEA, w Europie na dzień roku działało 1939 morskich turbin wiatrowych, o łącznej mocy 6040 MW. W pierwszej połowie 2013 roku oddano do użytku 277 morskich turbin wiatrowych o łącznej mocy 1045 MW 11. Był to zatem ponad dwukrotny wzrost mocy. Rys. 4. Morskie farmy wiatrowe na wodach Morza Bałtyckiego źródło: farms #balticsea 10 R10 Przybrzeżne elektrownie wiatrowe [w:] O zrównoważonej energii bez pary w gwizdek, Logistyka 6/

5 Podejmując rozważania poświęcone energetyce wiatrowej należy wyróżnić cztery różne potencjały, a mianowicie 12 : Potencjał teoretyczny określa maksymalną moc energii wiatrowej, jaką można pozyskać z danego obszaru, przy założeniu, że dla pozyskania 1 MW potrzebna jest powierzchnia 10 ha. W przypadku akwenów morskich odnosi się do powierzchni akwenu znajdującego się pod jurysdykcją państwa nadbrzeżnego (EEZ). Potencjał ten pomniejszony jest o akweny wyłączone z potencjalnego wykorzystania ze względu na bezpieczeństwo żeglugi i wykorzystanie o charakterze militarnym, obszary chronione oraz obszary pozyskiwania nieożywionych zasobów morza. W przypadku Polski, wyłączone są również wody wewnętrzne i morze terytorialne. Potencjał techniczny wynika z faktu, że możliwość pozyskiwania energii wiatrowej wiąże sią przede wszystkim z przestrzennym rozmieszczeniem terenów otwartych (o niskiej szorstkości podłoża i bez obiektów zaburzających przepływ powietrza). W przypadku akwenów morskich przy określaniu potencjału technicznego konieczne jest uwzględnienie głębokości morza, ukształtowanie dna morskiego oraz oddalenie od linii brzegowej. Potencjał ekonomiczny uwzględnia aspekty ekonomiczne tj. ze względu na uśrednioną opłacalność ekonomiczną potencjalnych inwestycji, potencjał ekonomiczny energetyki wiatrowej na lądzie został zredukowany do obszarów optymalnych warunkach wiatrowych przyjmując, że lokalizacje o największej potencjalnej produkcji wykorzystywane będą w pierwszej kolejności. Potencjał rynkowy stanowi część potencjału ekonomicznego, uwzględniającą konkurencyjność energetyki wiatrowej w porównaniu z innymi technologiami wytwarzania energii oraz oceny praktycznej zdolności sektora morskiej energetyki wiatrowej do realizacji inwestycji do 2020 r. Poniżej w tabeli przedstawiono wybrane aspekty potencjału morskiej i lądowej energetyki wiatrowej w Polsce. Tabela 2. Potencjał energetyki wiatrowej w Polsce Potencjał Na lądzie Na morzu energetyki wiatrowej moc (GW) energia (TWh) moc (GW) energia (TWh) potencjał teoretyczny potencjał techniczny potencjał techniczny z uwzględnieniem 600 ograniczeń środowiskowych potencjał ekonomiczny potencjał rynkowy źródło: Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020 r. Jak już wcześniej wspomniano, w opracowaniach specjalistycznych poświęconych energetyce wiatrowej 13, odnaleźć można założenia, że dla współczesnych elektrowni wiatrowych zapotrzebowanie na powierzchnię, przyjmuje się z reguły na poziomie 10 ha na 1 MW zainstalowanej mocy. Tym samym, dla obecnie stosowanych technologii, całkowity teoretyczny potencjał dla naszego kraju należy oszacować na około 3100 GW na lądzie oraz 130 GW na morzu 14. Lokalizacja i budowa morskich elektrowni wiatrowych jest obwarowana obecnie znacznie większymi ograniczeniami przestrzennymi, niż ich budowa na lądzie. Tym samym uwzględniając istniejące ograniczenia ocenia się, że tylko niewielka powierzchnia (około 5%) mogłoby zostać w perspektywie roku 2020 wykorzystana pod budowę morskich elektrowni wiatrowych 15. Ograniczenia te obejmują: - odległość od linii brzegowej oraz głębokość akwenów morskich (najczęściej współczesne morskie elektrownie wiatrowe powstają w odległości nie większej niż 30 km czyli 16 mil morskich od brzegu oraz na akwenach o głębokości nie przekraczającej 40 metrów); - ukształtowanie dna morskiego (nachylenie dna morskiego nie może być większe niż 5 ); - istniejące trasy żeglugowe i tory wodne; - akweny podlegające ochronie (ochrona obszarowa ze względów środowiskowych np. ochrona brzegów, rezerwaty przyrody, obszary objęte ochroną Natura 2000, rejony tarła ryb morskich); 12 Opracowano na podstawie Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020, Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Warszawa Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020, Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Warszawa 2009, s Jest to jednak potencjał niemożliwy do praktycznego zagospodarowania, gdyż zakłada wykorzystanie na cele energetyki wiatrowej całej powierzchni kraju, morskich wód wewnętrznych i morza terytorialnego 15 Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020, Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Warszawa 2009, s. 22 Logistyka 6/

6 - akweny, na których istnieją lub na których planowana jest budowa rurociągów oraz układanie kabli podwodnych; - akweny, z których pozyskuje się lub planuje się pozyskiwanie zasobów nieożywionych (bogactw naturalnych); - tradycyjne akweny pozyskiwania zasobów ożywionych (łowiska); - obszary zatopienia amunicji; - akweny, na których zlokalizowane są poligony morskie; - uwarunkowania meteorologiczne (średnie prędkości wiatru na danym akwenie); - akceptację społeczną (brak akceptacji dla budowy morskich farm wiatrowych w odległości mniejszej niż 10 mil morskich); - ograniczenia prawne (wydawanie pozwolenia na lokalizację morskich farm wiatrowych poza polskimi wodami terytorialnymi) 16. Po uwzględnieniu długości i charakteru polskiej linii brzegowej, powierzchnię morza terytorialnego i wyłącznej strefy ekonomicznej, nasz kraj dysponuje jednym z najbardziej znaczących potencjałów technicznych morskiej energetyki wiatrowej na Bałtyku. Jak już wspomniano wcześniej, w rzeczywistości potencjał ten ze względu na ograniczenia techniczne i prawne może być wykorzystany tylko w niewielkim procencie. Aż 95% powierzchni polskich akwenów morskich wyłączona jest z możliwości pozyskiwania energii wiatrowej 17. Istotną przeszkodą w rozwoju morskiej energetyki wiatrowej jest brak kompleksowego planu zagospodarowania polskich obszarów morskich. Prowadzone są prace nad przygotowaniem planów pilotażowych, m.in. Instytut Morski w Gdańsku podjął próbę zidentyfikowania obszarów, które mogłyby być wykorzystane na potrzeby morskiej energetyki wiatrowej. Przeprowadzone analizy wskazują, że większość obszarów potencjalnej lokalizacji morskich farm wiatrowych obejmuje rejon Ławicy Słupskiej oraz Ławicy Środkowej. Jednakże ze względu na duże odległości od linii brzegowej (ponad 80 km) lokalizacje morskich farm wiatrowych na Ławicy Środkowej, możliwe będądopiero w dalszej perspektywie czasowej. Najbardziej prawdopodobna wydaje się zatem lokalizacja po wschodniej stronie Ławicy Słupskiej, na wysokości województwa pomorskiego. Przewiduje się, że pierwsza polska morska farma wiatrowa zostanie przyłączona do sieci w 2018 roku, a w 2020 r. Polska pozyskiwać ma 1,5 GW z elektrowni wiatrowych zainstalowanych na Bałtyku 18. W Polsce do marca 2013 r. wydano 19 decyzji pozytywnych na lokalizację morskich farm wiatrowych. Siedem z nich zostało całkowicie opłaconych przez inwestorów. Przyjęto, że moc każdej zbudowanej turbiny wynosić będzie co najmniej 5 MW. Średnia powierzchnia przypadająca na jedną turbinę wynosi 0.58 km 2 (patrz: dane zamieszczone w tabeli 3) dla poszczególnych sektorów wielkość ta waha się od 0.5 do 1.24 km 2, a zatem odległość między poszczególnymi turbinami wynosić będzie od 700 do 1100 metrów. Istotnym elementem jest również możliwość przesyłu pozyskanej energii na ląd. Po przeprowadzonych analizach i wstępnych konsultacjach z organami ochrony środowiska i gospodarki przestrzennej, zaproponowano trzy możliwe punkty wyprowadzenia na ląd morskich kabli energetycznych, a mianowicie w: - Lubiatowie (woj. pomorskie); - Ustce (woj. pomorskie); - Grzybowie (woj. zachodniopomorskie) 19. Poniżej w tabeli 3 przedstawiono dane dotyczące inwestorów i sektorów, na których powstać mają morskie farmy wiatrowe, liczbę morskich turbin wiatrowych oraz całkowitą moc farmy wiatrowej. Tabela 3. Dane potencjalnych polskich morskich farm wiatrowych powierzchnia inwestor sektora w km 2 planowana liczba (w milach moc [MW] turbin morskich 2 ) Kulczyk (44.5) Investments Kulczyk (35.0) Investments PGE (31.5) PGE (55.2) PGE (38.1) PKN Orlen (38.2) DEME (14.4) źródło: Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowo-wscho- dniego Bałtyku, /reportsstudies/img/manual_ investors _SBOFFER _verpl.pdf 16 Tamże 17 R10 Przybrzeżne elektrownie wiatrowe [w:] O zrównoważonej energii bez pary w gwizdek, Logistyka 6/ uwarunkowania_msp_lawicasrodkowa-1.pdf 19 Morski wiatr kontra atom. Analiza porównawcza kosztów morskiej energetyki wiatrowej i energetyki jądrowej oraz ich potencjału tworzenia miejsc pracy, Warszawa, lipiec 2011

7 Rys. 5. Koncepcja polskiej sieci morskiej w roku 2030 źródło: Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowo-wscho- dniego Bałtyku, investors _SBOFFER_verPL.pdf Dalszy rozwój morskich farm wiatrowych związany będzie także z rozwojem połączeń międzysystemowych (głównie z Niemcami i Litwą) oraz rozwojem koncepcji bilansowania mocy z farm wiatrowych zlokalizowanych na Bałtyku i na Morzu Północnym w szerszym układzie europejskim. Brak znaczącego postępu w rozwoju morskich farm wiatrowych w Polsce, w zestawieniu z ambitnymi planami rozwoju tego typu energetyki wiatrowej w innych krajach (tylko do 2020 r. na Bałtyku i Morzu Północnym planuje się moce rzędu GW), wraz z rozwojem połączeń międzysystemowych, może spowodować kłopoty z niezbilansowaną mocą wiatrową wpływającą do Polski z innych krajów 20. Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań problemu przesyłu energii z potencjalnych przybrzeżnych farm wiatrowych jest transeuropejska Supersieć (rys. 6). Komunikat Komisji ds. polityki energetycznej z kwietnia 2007 r. przedstawia ideę połączenia farm wiatrowych dużej mocy, zbudowanych na Morzu Północnym, Bałtyckim i Śródziemnym, kablem 1000 kv HVDC. Powstanie takiej Supersieci zwiększa możliwości przesyłowe instalacji przybrzeżnych o 10 20% (docelowo do 40%). Ponadto umożliwiłoby to połączenie europejskich rynków energii elektrycznej i zintensyfikowało możliwości obrotu energią elektryczną. 20 Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020 r., Instytut Energetyki Odnawialnej, Warszawa, listopad 2009, s Rys. 6. Wizja transeuropejskiej Supersieci. źródło: Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowo-wscho- dniego Bałtyku, investors _SBOFFER_verPL.pdf Zagrożenia generowane przez morskie farmy wiatrowe W literaturze przedmiotu oraz wielu innych publikacjach można natrafić na różnorodne listy zagrożeń generowanych przez elektrownie wiatrowe. Wiele z nich nie znajduje potwierdzenia w przeprowadzanych badaniach naukowych, jednak jako mity są one obecne w sporach i dyskusjach poświęconych energetyce wiatrowej 21. Część rzeczywistych lub wyimaginowanych zagrożeń nie odnosi się do morskich farm wiatrowych, jednak morskie farmy wiatrowe generują inne zagrożenia, które nie dotyczą energetyki wiatrowej na lądzie. Zaliczyć do nich możemy np. zaburzenia naturalnej równowagi hydrologicznej (w tym transportu osadów), hydrochemicznej i biologicznej, np. wpływ na zachowanie ryb i ssaków morskich czy generowane zagrożenia dla żeglugi. Poniżej przedstawione zostały najczęściej podnoszone, szeroko rozumiane zagrożenia 21 Czy wiatraki zabijają ogromną liczbę ptaków? Farmy wiatrowe okryły się ostatnio złą sławą w Norwegii, gdzie turbiny wiatrowe położone na Smola (grupce wysepek przy północno-zachodnim wybrzeżu), zabiły 9 orłów bielików w ciągu 10 miesięcy. Jednak, warto bliżej przyjrzeć się liczbom. Oszacowano, że rocznie w Danii turbiny wiatrowe zabijają ptaków. Jednocześnie wiatraki generują 19% elektryczności. Horror! Zakazać wiatraków! Jednakże wiemy również, że ruch samochodowy zabija w Danii jeden milion ptaków rocznie. Trzydzieści trzy razy większy. Horror! Trzydzieści trzy razy więcej powodów, żeby zakazać samochodów! Zaś w Wielkiej Brytanii 55 milionów ptaków rocznie jest zabijanych przez koty. Zob. windturbine-kill-birds.htm; Logistyka 6/

8 ekologiczne, których źródłem może być morska energetyka wiatrowa: - budowa i eksploatacja turbin wiatrowych może spowodować przesiedlenie, ptaków morskich; - zaburzanie lub zakłócenie szlaków migracyjnych ptaków, spowodowane budową i eksploatacją turbin wiatrowych; - szkodliwy wpływ na ssaki morskie lub zmuszenie ich do przesiedlenia się, spowodowane hałasem podczas budowy i eksploatacji morskich farm wiatrowych; - szkodliwy wpływ na populację ryb będącą skutkiem rozproszenia osadów, wibracjami lub polami magnetycznymi; - zmiana charakteru występowania ryb spowodowana wprowadzeniem nowych siedlisk (sztucznych twardych substratów); - uszkodzenie bentosu przez nadbudowanie lub wymianę osadów, a także zmiana społeczności bentosu spowodowana wprowadzeniem twardych substratów; - zaburzenie stratyfikacji wody, zwłaszcza na Morzu Bałtyckim; - możliwość zaburzenia naturalnych prądów, skutkujące wzmożonym niszczeniem brzegów lub zapiaszczaniem torów wodnych i podejść do portów; - zeszpecenie krajobrazu; - zwiększenie prawdopodobieństwa zanieczyszczenia morza będącego efektem kolizji statku z turbiną wiatrową 22. Morskie farmy wiatrowe jednak mogą generować również zagrożenia i ograniczenia o innym charakterze. Zaliczyć do nich możemy następujące zagrożenia i ograniczenia dla: Szlaków żeglugowych - oczywiste jest, że farmy wiatrowe jako dodatkowe utrudnienia dla żeglugi muszą być projektowane poza głównymi szlakami żeglugowymi, aby zminimalizować potencjalne ryzyko kolizji i utrudnienia dla żeglugi morskiej. Instalacji podwodnych - fundamenty morskich turbin wiatrowych i kable łączące morskie farmy wiatrowe z infrastrukturą brzegową muszą uwzględniać istniejące instalacje na dnie morza. Ważne jest zatem, aby kłaść kable równolegle do istniejących rurociągów lub ponad nimi. Poligonów wojskowych - choć obszary te pokrywają znaczną powierzchnię wód wewnętrznych i terytorialnych najlepiej nadających się do rozwoju energii ze źródeł odnawialnych, nie można ich brać pod uwagę w początkowych etapach planowania. Marynarka Wojenna RP nie posiada oficjalnej strategii, określającej granice rejonów, które powinny być wyłączone z zagospodarowania na potrzeby morskich farm wiatrowych. Marynarka wojenna powinna brać aktywny udział w pracach nad planami zagospodarowania akwenów morskich. Rybołówstwo - trałowanie na obszarze farmy wiatrowej i w granicach strefy bezpieczeństwa oraz wokół kabla łączącego ją z brzegiem musi być zabronione ze względów bezpieczeństwa. Niektóre z najlepszych miejsc do produkcji energii odnawialnej są jednocześnie akwenami, na których prowadzone są intensywnie połowy. Konieczna więc będzie rekompensata finansowa dla rybaków. Na dłuższą metę farmy wiatrowe mogą stworzyć dogodne warunki do hodowli ryb oraz akwakultury. Obszary ochrony przyrody - najważniejsze są ograniczenia na obszarach objętych Naturą Najczęstszym podejmowanym zagadnieniem jest negatywny wpływ na populację ptaków, ich śmiertelność spowodowaną zderzeniami głównym problemem jest jednak brak wiarygodnych danych. Ten sam problem dotyczy wpływu na ssaki morskie. Dziedzictwo kulturowe - wraki i resztki osad pod powierzchnią morza nie zostały do tej pory należycie zewidencjonowane. Mogą więc stać się przeszkodą w momencie przygotowywania szczegółowych planów określających lokalizację morskich farm wiatrowych. Rekreacja - główne obawy to zeszpecenie krajobrazu morskiego oraz wprowadzenie ograniczenia dla rozwój żeglugi rekreacyjnej. Wydobywanie zasobów mineralnych pozyskiwanie kruszyw budowlanych (piachu, żwiru) lub bursztynu na obszarze farmy wiatrowej jest technicznie trudne i może stwarzać istotne zagrożenie dla jej instalacji. Jedynym rozwiązaniem tutaj jest priorytetyzacja różnych form wykorzystania gospodarczego obszarów morskich, na etapie przygotowywania planów strategicznych wykorzystania morza. W przypadku wydobywania ropy i gazu konflikt jest mniej oczywisty, ponieważ współczesna technika pozwala na ich wydobywanie spod farm wiatrowych. Nie należy w rozważaniach poświęconych zagrożeniom generowanym przez morskie farmy wiatrowe zapominać o potencjalnych zakłóceniach w obserwacji radarowej oraz łączności radiowej (występowanie nieakceptowalnego poziomu interferencji (SIR poniżej 10 db) oraz cienia radiowego uniemożliwiającego łączność 23. Zagrożenia dla bezpieczeństwa morskich farm wiatrowych oraz problematyka ich minimalizacji 22 Zob. Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowowschodniego Bałtyku, southbalticoffshore.eu/reports-studies/img/manual_ investors _SBOFFER_verPL.pdf 1204 Logistyka 6/ Zapytanie ofertowe na wykonanie ekspertyzy w zakresie oceny wpływu morskiej farmy wiatrowej na polskie obszary morza A1 i A2 Morskiego Systemu Łączności w Niebezpieczeństwie i dla Zapewnienia Bezpieczeństwa (GMDSS) oraz system łączności operacyjnej Morskiej Służby Poszukiwania i Ratownictwa (SAR)

9 przedstawiona zostanie w części II niniejszego artykułu. Podsumowanie Przyjęte przez Unię Europejską założenia odnoszące się do udziału energii odnawialnej w końcowym zużyciu energii w państwach unijnych sprawiło, iż pojawił się impuls prowadzący do intensyfikacji rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w wielu państwach Unii, w tym również w państwach bałtyckich. Rozwój ten wymusza podjęcie stosownych działań, których celem powinna być minimalizacja podatności morskich farm wiatrowych zarówno na niekorzystne oddziaływanie warunków hydrometeorologicznych, jak i niezamierzone oraz celowe działania człowieka. W przypadku morskich farm wiatrowych, ze względu na specyfikę środowiskową i uwarunkowania prawne, konieczne jest podjęcie prac analitycznych dla opracowania narodowych koncepcji ochrony tych elementów infrastruktury krytycznej. Z jednej strony energia pozyskiwana z przybrzeżnych farm wiatrowych stanowi nowy obszar ekonomicznego wykorzystania akwenów morskich, z drugiej zaś generuje nowe, stosunkowo mało rozpoznane wyzwania i zagrożenia zarówno dla środowiska morskiego, jak i dotychczasowych form działalności człowieka na morzu. Należy zatem już teraz podjąć działania, które pozwolą zminimalizować nie tylko rozpoznane, ale również potencjalne zagrożenia dla morskich farm wiatrowych oraz zagrożenia generowane przez morskie farmy wiatrowe. 7. Wizja rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020, Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Warszawa Zapytanie ofertowe na wykonanie ekspertyzy w zakresie oceny wpływu morskiej farmy wiatrowej na polskie obszary morza A1 i A2 Morskiego Systemu Łączności w Niebezpieczeństwie i dla Zapewnienia Bezpieczeństwa (GMDSS) oraz system łączności operacyjnej Morskiej Służby Poszukiwania i Ratownictwa (SAR) /Wdowiak.ppt kowania_msp_lawicasrodkowa-1.pdf green-science/wind-turbine-kill-birds Bibliografia 1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych 2. Europe's onshore and offshore wind energy potential, An assessment of environmental and economic constraints, EEA Technical report 6/ Morski wiatr kontra atom. Analiza porównawcza kosztów morskiej energetyki wiatrowej i energetyki jądrowej oraz ich potencjału tworzenia miejsc pracy, Warszawa, lipiec Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowo-wschodniego Bałtyku, investors _SBOFFER_verPL.pdf 5. Polityka energetyczna Polski do 2030 r., Warszawa R10 Przybrzeżne elektrownie wiatrowe [w:] O zrównoważonej energii bez pary w gwizdek, Logistyka 6/