Energetyczna Farma Wiatrowa Barzowice o mocy 5MW

Transkrypt

1 Energetyczna Farma Wiatrowa Barzowice o mocy 5MW Prof. Dr hab. InŜ. Jacek Zimny, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Mgr inŝ. Michał Laskowski, Elektrownie Wiatrowe S.A. w Pieńkowie Pierwsza w Polsce Energetyczna Farma Wiatrowa na skalę przemysłową o mocy 5MW uruchomiona została w kwietniu 2001roku. Miejscem jej lokalizacji jest Góra Barzowicka w Gminie Darłowo. Zarząd Spółki Elektrownie Wiatrowe S.A. Pieńkowo - właściciela farmy wiatrowej do dnia dzisiejszego boryka się z permanentnymi kłopotami oraz przeciwnościami zgotowanymi przez krajowy monopol energetyczny oraz nieefektywne polskie prawo energetyczne. Opis farmy Zrealizowanie kosztownej inwestycji poprzedzone było wieloletnimi staraniami, pracami przygotowawczymi oraz prowadzonymi od 1996 pomiarami zasobów energetycznych wiatru. W ramach inwestycji: Energetyczna Farma Wiatrowa Barzowice - zainstalowanych zostało 6 sztuk siłowni wiatrowych typu V52 o mocy 833kW kaŝda. Są to urządzenia wyprodukowane przez duńską firmę Vestas A/S. Urządzenia te charakteryzują się w pełni zautomatyzowanym systemem sterowania dostosowującym kąt natarcia łopat na wiatr (tzw. system PITCH). Siłownia wiatrowa typu V52 Siłownie wiatrowe wyposaŝone są w wirniki o 3 łopatach i średnicy 52m kaŝda, zainstalowane na rurowych wieŝach o wysokości 67m. Generatory asynchroniczne posiadają moc znamionową 850kW kaŝdy, ograniczoną do łącznej mocy farmy 5MW. Zgodnie z charakterystyką energetyczną elektrowni, krzywą mocy oraz sprawdzonymi warunkami wiatrowymi - elektrownie wiatrowe produkują energię elektryczną w zakresie prędkości wiatru od 4m/s do 25m/s. W przypadku wiatrów przekraczających prędkość 25m/s urządzenia elektrowni automatycznie wyłączają się, ustawiając łopaty równolegle do kierunku wiatru.

2 Podstawowe dane techniczne pojedynczej siłowni wiatrowej typu V52-850kW VESTAS 1. Ogólne: Dane wału wirnika poziomy Rodzaj pracy sieć państwowa Wysokość piasty 67m Graniczna prędkość wiatru 25m/s Kalkulowana długość Ŝycia 20 lat 2. Dane znamionowe Prędkość wiatru startowa 4m/s Znamionowa prędkość wiatru 15m/s Prędkość wiatru wyłączenia 25m/s Moc znamionowa 850 kw 3. Wirnik Średnica 52m Powierzchnia omiatana 2124m 2 Liczba płatów 3 Znamionowa liczba obr/min ,4 Kąt ustawienia płatów 3 o Pochylenie osi wirnika 6 o 4. Płat Materiał włókno szklane Długość płata 25.3 m Profil NACA63.xxx+FFA-W3 Skręcenie [umocowanie/koniec] 16 o /0 o 5. Przekładnia Wykonanie planetarna 6. Generator: Rodzaj asynchroniczny z VCS Moc znamionowa 850 kw Znamionowa liczba obr./min 1620/1944 Napięcie 3x690 V Częstotliwość 50 Hz / 60 Hz Rodzaj ochrony IP WieŜa Materiał stal S 235JO/JR Średnica na szczycie 2.0 m Wysokość 67 m 8. Kierowanie przekładnią/ Regulacja Automatyczny ponowny rozruch - po wypadnięciu sieci tak - po wietrze wyłączającym tak 9. Rodzaj hamulców Hamulce mechaniczne - układ mechaniczno hydrauliczny - rodzaj hamulców tarczowe 10. Waga Wirnik (ze sworzniem) kg Gondola (bez wirnika) kg Masa całkowita kg 11. Monitoring typ niemiecki WINDTEST Lokalizacja Projektu Energetyczna Farma Wiatrowa Barzowice zlokalizowana jest na Górze Barzowickiej, w gminie Darłowo, powiat Sławno, województwo zachodniopomorskie. Dokładne współrzędne siłowni juŝ pracujących przedstawia poniŝsza tabela. Numery siłowni są umowne ze względu na planowane w pierwotnej wersji zainstalowanie 12 sztuk siłowni wiatrowych, a nie 6 jak ostatecznie zdecydowano. UTM WGS84 Strefa:33

3 Siłownia nr Wsch PN Z [m] Nakłady finansowe Całkowite koszty inwestycji, której przedmiotem była pierwsza w Polsce farma wiatrowa, instalacja 6 siłowni wiatrowych o łącznej mocy nominalnej 5MW, przekroczyły kwotę 26 mln PLN. W prawie 30% pokryła je dotacja bezzwrotna pochodząca ze środków Fundacji EkoFundusz w Warszawie. Producent siłowni wiatrowych, duńska firma Vestas-Scandinavian Wind Technology A/S, zagwarantował kontraktem, Ŝe wartość podzespołów pochodzących z krajów-donatorów ekokonwersji polskiego zadłuŝenia odpowiadać, będzie co najmniej kwocie przyznanej dotacji z EkoFunduszu. Pozostała część nakładów inwestycyjnych została uzupełniona z własnych środków oraz w znaczącej mierze kredytami preferencyjnymi Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie oraz Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku. Wiosna 2001, instalacja ostatniego 6 wirnika, Barzowice. Wśród dodatkowych, głównych pozycji kosztów inwestycyjnych farmy naleŝy wymienić takŝe: konstrukcję dróg dojazdowych, budowę fundamentów oraz wykonanie linii energetycznej wewnątrz farmy oraz odprowadzenie mocy do najbliŝszego głównego punktu zasilania znajdującego się w Darłowie. Wykonawców powyŝszych prac wybrano na drodze konkursu ofert. Drogi dojazdowe wybudowała firma KręŜel s.c., odpowiadająca równieŝ za ich stałą konserwację w trakcie procesu wznoszenia siłowni, utrudnionego znacznie przez złe warunki atmosferyczne (deszcze). Przedsiębiorstwo Budownictwa Regionalnego Sp. z o.o. z siedzibą w Słupsku wybudowało fundamenty pod siłownie wiatrowe. Firma Nowa Energia Sp. z o.o., jako główny wykonawca prac elektroenergetycznych związanych z przyłączeniem elektrowni wiatrowych do sieci Zakładu Energetycznego Koszalin S.A., między innymi wybudowała linię

4 kablową YHAKXS 3x1x300mm 2 15kV o długości 12km pomiędzy farmą wiatrową a Głównym Punktem Zasilania (GPZ) w Darłowie -miejscem przyłączenia farmy do sieci elektroenergetycznej państwowej oraz przyłączyła elektrownie wewnątrz farmy do rozdzielnicy niskich napięć (NN) i średnich napięć (SN). Energetyczna Farma Wiatrowa Barzowice, lato 2002 (zainstalowane 3 z 6 elektrowni wiatrowych). Moc nominalna zainstalowanych w Barzowicach urządzeń wynosząca 5MW stanowiła w momencie oddawania do uŝytkowania (2001r.) ponad 55% całkowitej mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej w Polsce (łącznie wtedy ok. 9MW). Aktualnie w Polsce funkcjonują 3 zawodowe farmy wiatrowe o łącznej mocy 53MW oraz pojedyncze mniejsze jednostki o łącznej mocy przeszło 5MW. Prognozy energetyczne a rzeczywista produkcja energii Na podstawie wieloletnich pomiarów zasobów energetycznych wiatru w danej lokalizacji - średnia roczna prędkość wiatru na poziomie zainstalowania wirnika 67m npz, wynosi ok. 7,6m/s - oraz w oparciu o parametry techniczne wzniesionych dotychczas elektrowni wiatrowych (w trakcie przygotowań projektu) - oszacowano roczną produkcję energii elektrycznej farmy na poziomie ok MWh.

5 [kwh] Ilość wyprodukowanej energii elektrycznej przez Farmę Wiatrową Barzowice w pierwszym roku funkcjonowania: kwh siłowni wiatrowych duńskiej firmy Vestas o mocy 850 kw kaŝda Odpowiada to zapotrzebowaniu rocznemu na energię mieszkańców miasta wielkości Darłowa maj-01 cze-01 lip-01 sie-01 wrz-01 paź-01 lis-01 gru-01 sty-02 lut-02 mar-02 kwi-02 Zgodnie z obowiązującymi normami Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej produkcja takiej ilości energii elektrycznej przy wykorzystaniu zasobów energetycznych wiatru po przeliczeniu pozwala uniknąć emisji następującej ilości zanieczyszczeń do atmosfery rocznie: CO ,2 ton, CO 2,5 tony, SO 2 98,3 ton, pyły 13,9 ton, NO 2 40,3 ton. PowyŜsze zanieczyszczenia zostałyby wyemitowane podczas produkcji energii elektrycznej drogą konwencjonalną wykorzystującą spalanie paliw kopalnych. Prognoza ta oraz biznes-plan przedsięwzięcia została potwierdzone w rzeczywistych warunkach przy wietrze o prędkości odpowiadającej średniej wieloletniej w pierwszym roku jej funkcjonowania. Rok funkcjonowania Rok 1 Rok 2 Rok 3 farmy wiatrowej (2001) (2003) (11 m-cy 2003) Barzowice Produkcja [kwh] Współczynnik wydajności mocy* 28,50 21,26 24,53 [%] *stosunek rzeczywistej produkcji do maksymalnego 100% wykorzystania mocy w danym okresie Niestety, ze względu na odnotowane, znacznie mniejsze od średnich wieloletnich średnie prędkości wiatru w kolejnych 2 latach funkcjonowania farmy (rok 2002 i 2003) siłownie wiatrowe zainstalowane w ramach Energetycznej Farmy Wiatrowej Barzowice wyprodukowały mniej energii elektrycznej niŝ zakładano.

6 Nr Siłowni* 7 (1) 8 (2) 9 (3) 10 (4) 11 (5) 12 (6) Produkcja energii elektrycznej w pierwszym roku funkcjonowania farmy [kwh] % udział poszczególnych 18,04 16,40 13,62 17,06 16,62 18,26 turbin w rocznej produkcji całej farmy (100%) *siłownie wiatrowe na farmie Barzowice oznaczone są numerami od 7 do 12 PowyŜsze zestawienie przedstawia produkcję Farmy Wiatrowej Barzowice w pierwszym roku jej funkcjonowania z wyszczególnieniem kaŝdej siłowni oddzielnie. Z analizy danych moŝna wysnuć wniosek, iŝ znacznie odbiega in minus produkcja roczna siłowni wiatrowej nr 9, co było spowodowane częstymi awariami tej elektrowni Produkcja [kwh] ,10 6,20 6,30 6,40 6,50 6,60 6,70 6,80 6,90 7,00 Średnia krocząca prędkość wiatru liczona dla 12 m-cy wstecz od danego miesiąca [m/s] Kłopoty inwestycyjne i eksploatacyjne Jako pierwsza w Polsce inwestycja aeroenergetyczna na tak duŝą skalę, Farma Wiatrowa Barzowice ujawniła i obnaŝyła prawie wszystkie problemy związane z moŝliwościami zakupu energii przez uprawnione spółki energetyczne. Obowiązujące przepisy prawne okazują się martwymi, jako Ŝe Urząd Regulacji Energetyki URE nie dostosował swoich wewnętrznych regulacji dla spółek i zakładów energetycznych do treści Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000r. Od początku funkcjonowania Energetycznej Farmy Wiatrowej Barzowice, tzn. od kwietnia 2001 roku Spółkę nękały problemy spowodowane niechęcią zakładów energetycznych ustawowych odbiorców energii elektrycznej w myśl rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000r zobowiązanych z mocy prawa do jej obowiązkowego zakupu.

7 W związku z brakiem zainteresowania zakupem zielonej energii elektrycznej ze strony regionalnego zakładu energetycznego ZE Koszalin S.A., spółka Elektrownie Wiatrowe S.A. Pieńkowo zmuszona była sprzedać ją na złych warunkach do innego odbiorcy, wykorzystując krajową sieć przesyłową Polskich Sieci Elektroenergetycznych S.A.. Przez wiele miesięcy wytwarzana energia elektryczna farmy sprzedawana była do Zakładu Energetycznego STOEN S.A. w Warszawie a jedyną akceptowalną ceną sprzedaŝy przez odbiorcę niemieckiego była cena niŝsza od kosztów produkcji. Działo się tak w myśl dokumentu Urzędu Regulacji Energetyki z maja 2001r. pod nazwą Wytyczne do sporządzania taryf dla spółek dystrybucyjnych. Pomimo usilnych i wielokrotnych prób znalezienia stałego, polskiego odbiorcy na energię elektryczną (Zarząd Spółki skierował oferty do wszystkich zakładów energetycznych w kraju), - nikt nie był zainteresowany wypełnieniem obowiązku wynikajacego z rozporządzenia i mocy Ustawy! Sytuacja Inwestora i generalnie innych inwestorów z obszaru Odnawialnych Źródeł Energii (OŹE) jest nie do przyjęcia, tym bardziej po wprowadzeniu przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne od dnia 1 lipca 2002 nowego Regulaminu Funkcjonowania Rynku Bilansującego, nakładającego między innymi na producentów energii elektrycznej z zasobów odnawialnych konieczność prognozowania produkcji na kaŝdą godzinę doby z wyprzedzeniem minimum 48 godzin. Paranoja, niewiedza czy sabotaŝ! Ponoszenie kosztów odchyleń od prognoz produkcji energii elektrycznej przez Producentów jest ponad moŝliwości finansowe wszystkich firm wykorzystujących odnawialne nośniki energii. Wytwórcy energii elektrycznej z zasobów energetycznych wiatru i innych odnawialnych nośników energii z niecierpliwością oczekują na jak najszybsze wprowadzenie przez Sejm i Urzędy Centralne stymulatorów prawnych wzorowanych na krajach członkowskich UE (np. Niemcy). Gwarantują one w długim okresie czasu (minimum 5 lat) uzyskanie stałej ceny sprzedaŝy energii elektrycznej na poziomie umoŝliwiającym pokrycie uzasadnionych kosztów produkcji oraz stały zbyt całej wyprodukowanej energii w pierwszej kolejności przed energię z surowców kopalnych. Oczywiste jest, iŝ energetyka zasobów odnawialnych sama się nie obroni dopóki instytucje państwowe nie zrównowaŝą braku wliczania do cen energii konwencjonalnej tzw. kosztów zewnętrznych i wewnętrznych - kosztów ochrony środowiska oraz utraty zdrowia, które jak dowodzą badania przeprowadzone w ostatnich latach w UE zwielokrotniają rzeczywiste koszty produkcji energii elektrycznej z paliw kopalnych w tzw. rachunku ciągnionym 1. W efekcie wprowadzenia przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., krajowego monopolisty w zakresie przesyłu energii elektrycznej, nowych zasad funkcjonowania rynku bilansującego począwszy od 1 lipca 2002r., dotychczasowy odbiorca energii elektrycznej Zakład Energetyczny STOEN S.A. w Warszawie wypowiedział Spółce umowę zakupu energii elektrycznej i przez 4 miesiące Inwestor nie był w stanie znaleźć innego odbiorcy energii. Spowodowało to kumulację olbrzymich zobowiązań finansowych wynikających z kosztów stałych Spółki Elektrownie Wiatrowe S.A., niezbędnych dla funkcjonowania farmy wiatrowej, w tym wobec banków finansujących inwestycję. W związku z powyŝszym dnia 8 sierpnia 2002 roku Zarząd Spółki Elektrownie Wiatrowe S.A. wystąpił do NajwyŜszej Izby Kontroli oraz Ministra Skarbu o przeprowadzenie kontroli legalności oraz gospodarności w działaniu państwowej osoby prawnej w postaci Polskich Sieci Elektroenergetycznych S.A. Dnia 18 września 2003 roku zostało skierowane pismo do Pana Jana Truszczyńskiego, Głównego Negocjatora Polski z Unią Europejską, aby zwrócić uwagę na łamanie przez Polskę postanowień Dyrektywy 2001/077/EC z dnia 27 września 2001 roku - nadającej priorytetowy charakter odnawialnym nośnikom i źródłom energii w rozwoju energetyki państw członkowskich UE. Dnia 26 września 2002 roku Zarząd Spółki wystosował pisma do Czesława Śleziaka, Wiceministra Środowiska oraz Jacka Piechoty, Ministra Gospodarki informujące o kłopotach i dyskryminacji pierwszej w Polsce profesjonalnej farmy wiatrowej, której właścicielem był polski Inwestor. Katastrofalna sytuacja panująca w polskiej energetyce zasobów odnawialnych ( w tym wiatrowej) - była równieŝ przedmiotem obrad kilku Komisji Sejmowych, plenarnego posiedzenia Sejmu oraz szeroko opisywana w mediach ogólnopolskich. W efekcie rozprawy administracyjnej przed Prezesem Urzędu Regulacji Energetyki w styczniu 2003r., a więc dopiero po 6 miesiącach od wprowadzenia nowego Regulaminu Funkcjonowania Rynku Bilansującego przez PSE S.A., 1 Inventory of public aid grantem to different energy sources, Commission Staff Working Paper, Bruksela 2002.

8 znaleziono rozwiązania handlowe i techniczne umoŝliwiające polskiej Spółce Elektrownie Wiatrowe Pieńkowo podpisanie nowych umów na sprzedaŝ i przesył energii elektrycznej. Pomimo zawarcia w wyniku wielomiesięcznych negocjacji pod koniec 2003 roku długoterminowej umowy kupna - sprzedaŝy energii elektrycznej, nad pierwszą w Polsce profesjonalną, sieciową polską farmą wiatrową nadal wisi niebezpieczeństwo bankructwa. Bowiem Spółka rok do roku odnotowuje duŝe straty spowodowane dyktatem w cenie zakupu energii, w cenie niewspółmiernie niskiej w stosunku do kosztów wytwarzania zatwierdzonego w biznes-planie. Zakład Energetyczny w Koszalinie nie dość Ŝe nie wyraŝał zainteresowania produkowaną przez farmę wiatrową zieloną energią elektryczną w ciągu 3 lat funkcjonowania farmy podniósł taryfy energii biernej blisko 5-krotnie! Projekty farm wiatrowych obciąŝone są w Polsce nową stawką 2% podatku od nieruchomości na rzecz gminy lokalnej, obliczanego od całkowitej wartości inwestycji. Jest to poziom kosztów podatkowych nie spotykany w krajach członkowskich Unii Europejskiej, gdzie dodatkowo wprowadza się stymulatory prawne ułatwiające funkcjonowanie Odnawialnych Zasobów i Źródeł Energii, i nie do przyjęcia w prawodawstwie Polskim jako pełnoprawnym państwem członkowskim UE.