Rozwój energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej Autor: dr inż. Tomasz Surma, Vestas Poland, Szczecin ( Czysta Energia nr 5/212) Polityka energetyczna Unii Europejskiej oraz Polski nadaje odnawialnym źródłom energii wysoki priorytet, jeśli chodzi o promocję. Przyjęte na podstawie dyrektyw krajowe mechanizmy wsparcia sprawiają, że źródła te rozwijają się dynamicznie, a nowe obligatoryjne cele wyznaczone krajom członkowskim w dyrektywie znacząco ugruntowują pozycję źródeł wykorzystujących zasoby OZE na kolejną dekadę. Ze względu na zdecydowaną zmianę celów dyrektywy z wymiarów indykatywnych, wskaźnikowych, wyznaczonych na 21 r. w dyrektywie 21/77/WE, na cele obowiązkowe, których niezrealizowanie będzie wiązać się z karami dla krajów członkowskich, większość państw wzmacnia swoje mechanizmy wsparcia dla OZE. Bazując na doświadczeniach zebranych podczas realizacji dyrektywy 21/77/WE, warto prześledzić dotychczasowy rozwój energetyki odnawialnej oraz zebrać doświadczenia z wdrażania dotychczasowych celów, aby nowa ustawa o źródłach odnawialnych przyniosła oczekiwane efekty do 22 r. Przegląd źródeł wytwórczych w UE Całkowita moc elektryczna źródeł wytwórczych w UE wynosi obecnie ok. 89 MW. Wśród nowo budowanych źródeł wytwórczych w ostatnim czasie obserwuje się znaczne przyrosty mocy elektrowni wiatrowych, źródeł fotowoltaicznych i źródeł gazowych. Na ponad 35 MW zainstalowanej mocy w UE w 211 r. przypada ok. 21 MW na źródła PV, 9 7 MW to źródła gazowe, a 9 5 MW elektrownie wiatrowe. Na rysunku 1 przedstawiono roczny przyrost mocy zainstalowanej w UE w poszczególnych źródłach w latach 1995-211. W UE przekroczono obecnie poziom 94 MW mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych, a często elektrownie wiatrowe lokalizowane są również na obszarach morskich. Rynek energetyki odnawialnej w 211 r. odnotował wzrost podobny jak w latach poprzednich. Według Europejskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej, w poprzednim roku zainstalowano w Europie 1281 MW w elektrowniach wiatrowych, w tym w krajach UE 875 MW na lądzie oraz 866 MW na obszarach morskich. Łączna kwota inwestycji w energetyce wiatrowej w UE wyniosła 12,5 mld euro. Pod względem mocy zainstalowanej, podobnie jak w latach ubiegłych, obserwuje się dynamiczny rozwój w Niemczech, gdzie zainstalowano prawie 21 MW nowych źródeł wiatrowych, w dalszej kolejności w Wielkiej Brytanii 1293 MW, w tym 752 MW w elektrowniach wiatrowych na obszarach morskich, w Hiszpanii 15 MW, we Włoszech 95 MW, Francji 83 MW i Szwecji 763 MW. Warty odkreślenia jest także ponad dwukrotny wzrost mocy zainstalowanej tych źródeł w Rumunii 52 MW. W Polsce odnotowano przyrost mocy zainstalowanej o 463 MW, utrzymując tym samym dynamikę rozwoju z roku poprzedniego.
O Z E w. brunatny e. maremotor. e. geoterm. olej e. helioterm. e. wodne duże e. jądrowe e. wodne małe PV węgiel odpady e. wiatrowe gaz biomasa Rys. 1. Roczna moc instalowana w europejskich systemach elektroenergetycznych w latach 1995-211, MW Od wielu lat pod względem udziału energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w strukturze zużycia energii elektrycznej dominuje Dania. To właśnie w tym kraju, a także w Hiszpanii w ostatnich latach coraz częściej dochodzi do sytuacji, gdy w pewnych przedziałach czasowych ponad 5% energii elektrycznej zużywanej przez odbiorców końcowych było wytwarzanych w elektrowniach wiatrowych. Na rysunku 2 przedstawiono średni udział energii elektrycznej wytworzonej w elektrowniach wiatrowych w zużyciu końcowym energii elektrycznej. Dania Hiszpania Portugalia Irlandia Niemcy EU Cypr Grecja Szwecja Wielka Brytania Estonia Holandia Włochy Rumunia Bułgaria Austria Litwa Belgia Francja Polska Węgry Luxemburg Łotwa Rep. Czeska Finlandia Słowacja Słowenia Malta % 5 1 15 2 25 3 6,3 5,4 5,2 4,5 4,5 4,4 4,4 4,2 3,7 3,4 3,3 3 2,9 2,8 2,3 1,7 1,3,9,7,5 12 1,6 15,9 15,6 25,9 Rys. 2. Udział energii elektrycznej wytworzonej w elektrowniach wiatrowych w zużyciu końcowym energii
Warty odnotowania jest także fakt rozwoju elektrowni wiatrowych lokalizowanych na obszarach morskich. W 211 r. w UE zainstalowano ponad 86 MW w tego typu elektrowniach wiatrowych. W sumie na koniec 211 r. całkowita moc morskich elektrowni wiatrowych wynosiła 3813 MW. Średnia głębokość posadowienia morskich elektrowni wiatrowych w krajach UE to 22,8 m, a średnia odległość ich lokalizacji od lądu wynosi 23,4 km. Na rysunku 3 przedstawiono udział w całkowitej mocy elektrowni wiatrowych zlokalizowanych na obszarach morskich wybranych krajów UE. MW 25 2 55% 15 1 23% 5 Wielka Brytania 6% 5% 5% 4% 1% 1% Dania Holandia Niemcy Belgia Szwecja Finlandia Irlandia Rys. 3. Udział w mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowych na obszarach morskich Elektrownie wiatrowe lokalizowane na obszarach morskich wpływają także na wzmocnienie połączeń transgranicznych. Budowa tych połączeń, obok partykularnych decyzji inwestora oraz wsparcia przez polityki i regulacje poszczególnych krajów, jest wspomagana przez programy europejskie. Światowy rynek turbin wiatrowych Na rynku producentów turbin wiatrowych od wielu lat czołowe miejsce zajmuje firma Vestas, której udział w światowym rynku producentów wynosi ponad 12% (udział w mocy turbin zainstalowanych). Obserwuje się także zwiększającą się partycypację chińskich producentów turbin wiatrowych. Na rysunku 4 przedstawiono obecny udział producentów turbin wiatrowych w skali globalnej. W sumie wg IHS Emerging Energy Reaserch w 211 r. zainstalowano na świecie 41145 MW w elektrowniach wiatrowych, w tym 53% w Azji. W kwietniu 212 roku Vestas osiągnął poziom 5 GW mocy turbin wiatrowych zainstalowanych na świecie, zajmując dominującą pozycję na rynku wytwórców urządzeń. W sumie, jak wskazują analizy, całkowita moc zainstalowanych turbin dostarczonych przez Vestas odpowiada za dostawę energii elektrycznej do ok. 19 mln gospodarstw domowych oraz ograniczenie emisji o ok. 55 mln ton dwutlenku węgla rocznie.
,7%,7% 3,6% 2,7% 2,2% 1,2% 1,7% 12,7% 2,4% 2,7% 3,4% 3,6% 6,3% 7,4% 9,% 8,% 8,7% Vestas Sinovel Goldwind Gamesa Enercon GE Energy Suzlon Group Guodian United Power Siemens Mingyang XEMC 7,6% 7,7% 7,8% Dongfang Electric Rys. 4. Światowy rynek producentów turbin wiatrowych W polskich warunkach klimatycznych na szczególną uwagę zasługują obecnie turbiny V112-3. MW Onshore, firmy Vestas, przeznaczone do niskich i średnich prędkości wiatru, oraz z racji perspektywy rozwoju elektrowni wiatrowych lokalizowanych na obszarach morskich turbiny V164-7. MW. Na rysunku 5 przedstawiono popularne typy turbin, przygotowane dla poszczególnych stref klimatycznych, oznaczone jako IEC I, IEC II oraz IEC III. Polska, jako kraj o umiarkowanych prędkościach wiatru w tej kategorii przypisana jest do stref IEC II oraz IEC III. Rys. 5. Popularne typy turbin wiatrowych firmy Vestas przypisane do stref klimatycznych
Polska jest postrzegana przez inwestorów jako kraj o dużym potencjale rozwoju energetyki wiatrowej. Świadczy o tym duże zainteresowanie tym rynkiem zarówno ze strony inwestorów zagranicznych, jak i polskich, w tym coraz częściej skonsolidowanych przedsiębiorstw energetycznych, które do tej pory skupiały się głównie na scentralizowanym wytwarzaniu energii elektrycznej. Założona w Krajowym Planie Działań moc (ok. 7 MW do 22 r.) w elektrowniach wiatrowych jest możliwa do zrealizowania, jednak decydujący wpływ na rozwój całego sektora energetyki odnawialnej w Polsce będzie mieć przygotowywana obecnie ustawa o odnawialnych źródłach energii, która określi mechanizm wsparcia na kilka kolejnych lat. Także przyjęcie regulacji udrażniających i ułatwiających przyłączanie źródeł odnawialnych do sieci jest konieczne do osiągnięcia obligatoryjnych celów dyrektywy. Źródła odnawialne traktowane priorytetowo, ze względu na realizację polityki energetycznej Polski oraz z uwagi na realizację postanowień pakietu klimatyczno-energetycznego powinny być także priorytetowo traktowane w kwestii przyłączeń do systemu elektroenergetycznego. Rozwój źródeł odnawialnych nie będzie odbywać się zgodnie z Krajowym Planem Działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych, jeżeli sieć elektroenergetyczna nie zacznie wręcz wyprzedzać rozwoju OZE. Obecnie bardzo często to właśnie sieć elektroenergetyczna determinuje progres w obszarze źródeł odnawialnych. Istotne dla postępu energetyki odnawialnej będzie przyjęcie kompleksowych, stabilnych i długoterminowych rozwiązań, które dadzą impuls do rozwoju i jednocześnie ograniczą ryzyko inwestycyjne.