Know-how od morza do morza: odwiedziliśmy farmę wiatrową, której kopia powstanie na polskim Bałtyku

Koncern Ørsted, największa duńska firma energetyczna, będzie partnerem strategicznym polskiej spółki PGE przy budowie farm wiatrowych na Bałtyku.

Te plany to dla Polski i samej PGE zwrot w zupełnie nową stronę. Dziś Polska jest najbardziej węglowym krajem w Europie, a PGE - największy koncern energetyczny w kraju - jest właścicielem m. in. największego truciciela na kontynencie, czyli elektrowni Bełchatów, a także odkrywkowych kopalni węgla brunatnego.

Niedługo więc Polska i wiele polskich firm zmieni się nie do poznania. Np. Bełchatów będzie musiał wygasić swoje brudne aktywa i postawić na czyste, a kraj będzie dążyć do osiągnięcia neutralności klimatycznej: niezależnie od tego, czy dojdzie do niej do 2050 roku - jak reszta Unii Europejskiej - czy kilka lat później, ten proces wydaje się nieuchronny.

Duński łącznik

Po co PGE wziął sobie za partnera największą firmę energetyczna w Danii?

To proste: jak pod koniec 2019 roku poinformował 300Gospodarkę rzecznik PGE, spółka zdecydowała się na partnera, ponieważ morskiej energetyki wiatrowej muszą się nauczyć od lepszych (i, warto dodać, od podstaw).

Z tego punktu widzenia duński koncern to świetny wybór. Już teraz to największy na świecie deweloper morskich farm wiatrowych. W portfelu spółki w 2019 roku było 20 działających offshore w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych, Danii, Niemczech i Holandii.

To właśnie Ørsted zbudował także pierwszą na świecie morską farmę wiatrową Vindeby w 1991 roku. Farma ta w 2017 roku zakończyła już swój żywot, a Ørsted od tego czasu udoskonalił zarówno technologię produkcji energii, jak i budowę samych farm.

Ørsted był też odpowiedzialny za postawienie największej istniejącej dziś farmy morskiej na świecie: brytyjskiej Hornsea One, którą dziś zarządza do spółki z nowojorskim funduszem inwestycyjnym Global Infrastructure Partners.

Know-how

Doświadczenie, które ma Ørsted i podobne firmy na świecie, to know-how, którego nie da się nadrobić przy pracy nad pierwszą farmą.

Najlepszą ilustracją skoku technologicznego, który się dokonał w budownictwie farm wiatrowych, są twarde dane: na pierwszej na świecie farmie offshore z 1991 roku zainstalowano 11 wiatraków.

Dziś - na odwiedzonej przez nas farmie wiatrowej Borssele 1 i 2 w miejscowości Vlissingen w Holandii - zaledwie jeden wiatrak dostarcza tyle mocy, co cała farma 29 lat temu.

To dlatego, że rozwój technologii pozwala na przyspieszanie procesu budowy i zwiększa wydajność farm.

Wydajność technologii wiatrowych rośnie wręcz w tempie wykładniczym: moc produkcyjna z turbin wzrosła dwukrotnie w ciągu ostatnich pięciu lat. A eksperci szacują, że w niedalekiej przyszłości ponownie podwoi się w stosunku do stanu obecnego.

Holenderskie Borssele 1 i 2 to farmy wiatraków o fundamentach typu monopile. Na farmach PGE planowane są takie same wiatraki.

Zresztą monopile to obecnie najpopularniejsza metoda mocowania morskich elektrowni wiatrowych do dna morza.

Poniższy wykres przygotowany na podstawie danych Wind Europe pokazuje liczbę wiatraków podłączonych do sieci w Europie, które są podzielone według typów fundamentów.

Oprócz samych urządzeń postęp dokonał się również w procesie konstruowania farm jako całości.

Czas trwania budowy znacząco przyspieszył, a wraz z nim skurczyły się koszty. Kiedyś były to przynajmniej dwa lata. Dziś - mimo że farmy są większe niż w przeszłości - cały proces trwa około 7 miesięcy.

Do tego pojedyncze wiatraki, gdy są już gotowe, zostają przyłączone do sieci. Czysta energia zaczyna więc płynąć na długo przed zakończeniem budowy.

Farma, którą odwiedziłyśmy, zostanie ukończona jeszcze w tym roku, a pierwsze fundamenty wylano w styczniu. Wielkie otwarcie Borssele planowane jest na 5 października.

Borssele 1 i 2 na Morzu Północnym zajmie obszar 112 km kwadratowych i będzie największą morską farmą wiatrową w Niderlandach.

94 turbiny o mocy zainstalowanej 8 megawatów każda w sumie będą w stanie wytworzyć 752 megawaty energii.

Wiatraki a ekologia

Czysta energia z wiatru w dobie kryzysu klimatycznego to rzecz bardzo cenna. 1 GW morskiej energii wiatrowej pozwala uniknąć emisji 3,5 tony dwutlenku węgla. Czyni to z tej technologii jedno z kluczowych narzędzi do walki o zatrzymanie katastrofalnych skutków zmian klimatu.

Za zrealizowanymi projektami podąża wiedza o tym, jak zminimalizować szkodliwość instalacji dla środowiska morskiego w trakcie budowy i po niej - bo nie jest to technologia zupełnie nieszkodliwa.

"Najbardziej szkodliwy w procesie budowy farmy jest hałas. Niosący się pod wodą dźwięk młotów podczas montażu turbiny sprawia, że głuchną żyjące w pobliżu ssaki morskie, zwłaszcza foki. To natomiast grozi im śmiercią" - powiedział 300Gospodarce Klaasjaap Buijs, EPC project manager z Ørsted.

Na szczęście są już nowoczesne rozwiązania tego problemu. Między innymi takie, że wokół budowanego filaru wiatraka instaluje się ścianę powietrza, które pochłania szkodliwe hałasy.

Obszary podwodne wokół farm wiatrowych mogą też zacząć tętnić życiem. Po pierwsze dlatego, że z powodów technicznych są to obszary niedostępne dla rybaków. Po drugie, tak jak w wypadku farmy Borssele, sztuczne instalacje mogą przysłużyć się bioróżnorodności.

Ørsted razem z Wageningen Marine Research planują zbudowanie w obrębie farmy pionierskiej sztucznej rafy koralowej z betonu. Nowe konstrukcje, ustawione w miejscu niegdyś mało atrakcyjnym do bytowania dla różnych morskich gatunków, mają stać się domem dla podwodnej fauny i flory.

Na poniższej animacji firma wyjaśnia, jak to zrobi.

Co powstanie na Bałtyku?

PGE Baltica ma obecnie trzy działki na Bałtyku i planuje wybudować tam farmy wiatrowe.

Oprócz PGE na Bałtyku swoje energetyczne gniazdo wije prywatna spółka Polenergia, która na strategicznego partnera wybrała norweską spółkę Equinor (wcześniej znana jako Statoil), czwartego największego dewelopera projektów morskiej energetyki wiatrowej.

Polenergia również chce zbudować trzy parki.

Na mapce poniżej pokazujemy aktualnie planowane farmy wiatrowe w polskiej części Bałtyku.

W tyle za resztą świata

W państwowych dokumentach mamy dwa cele: Krajowy Plan na Rzecz Energii i Klimatu mówi o 8 GW do 2030 r., z kolei Projekt Polityki Energetycznej Polski do 2040 r. przewiduje 10 GW.

Przemysł jest dość zadowolony z tych planów, ale dodaje, że ambicje mogłyby być większe.

“Cele te nie wyczerpują możliwości rozwoju pełnego potencjału energetycznego Bałtyku” - uważa Janusz Gajowiecki, prezes Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej.

Dodatkowo Polska jest, jak zawsze, w tyle. Abstrahując od rozmiarów offshore’owego wiatru w Wielkiej Brytanii, która ma geograficzne przewagi (jest wyspą), morska energetyka wiatrowa rozwijana jest już od lat np. w:

- Niemczech, gdzie jest 28 farm wiatrowych.
- Danii, gdzie jest ich 14,
- Belgii, gdzie jest ich 8,
- Niderlandach, gdzie jest ich 6.

Polska zaczyna więc rozwijać technologię w ostatnim momencie, czyli kiedy technologia jest już dojrzała.

Często to zapóźnienie argumentuje się tym, że nie jesteśmy krajem zamożnym i dlatego nie mogliśmy inwestować w nowe technologie.

Ten sposób myślenia jest o tyle błędny, że teraz musimy i tak za to spóźnienie zapłacić. To dlatego, że dziś te inwestycje nie zwrócą się tak, jak mogłyby, gdyby był poczynione wcześniej. W dodatku negatywny wpływ tradycyjnej energetyki na środowisko będzie odczuwalny przez kolejne pokolenia.

Offshore tanieje, ale za brak wiedzy się płaci

Według międzynarodowej agencji energetyki odnawialnej IRENA średnia dla całego świata wartość LCOE (czyli suma kosztów w ciągu całego życia inwestycji podzielona przez całość wyprodukowanej energii)  dla morskiej energii wiatrowej spadła w latach 2010-2019 o 29 proc., a w samym 2019 potaniała o kolejne 9 proc.

Wyniki aukcji i przetargów wskazują, że od 2023 roku koszt energii elektrycznej spadnie nawet mocniej: do poziomu od 0,05 dolara na kilowatogodzinę do 0,10 dolara na kWh.

Niestety, na młodych rynkach, do których należy Polska, koszty są wyższe niż na rynkach, na których jest już pewna infrastruktura i know-how.

"Tu chodzi o dojrzałość technologii. Na początku jest ona droga, ale staje się tańsza, gdy jest dobrze rozwinięta. Takie czynniki, jak postęp technologiczny i krzywa uczenia się inwestorów odgrywają ważną rolę. I oczywiście kraje, które obecnie przystępują do wyścigu, nie mają żadnego doświadczenia i muszą je importować. Ale jeśli nie zrobią tego teraz, dystans do wiodących krajów będzie tylko większy" - mówi 300Gospodarce Christoph Zipf, rzecznik europejskiej organizacji branżowej WindEurope.

Zipf jednak dodaje, że wejście do wyścigu teraz jest ogromną szansą dla polskich łańcuchów dostaw, portów i fabryk. Polska ma obecnie wielu wysoko wykwalifikowanych pracowników energetycznych w sektorze węglowym i będą oni pilnie potrzebni w rozwijającym się sektorze odnawialnych źródeł energii.

To oczywiście prawda. Trudno jednak ciężko nie westchnąć nad tym, że Polska dopiero teraz dołącza do tej branży.

Błyskawiczny rozwój offshore’u na świecie

Energetyka wiatrowa w krótkim czasie przeszła długą drogę – od raczkującego sektora o niewielkich możliwościach zaspokajania potrzeb energetycznych do dzisiejszej pozycji, w której farmy wiatrowe mogą dostarczyć energię nawet 20 milionom domów.

W Europie – jeśli chodzi o inwestycyjne bezpieczeństwo w sektorze morskiej energetyki wiatrowej – wyróżniają się dwa rynki: Niemcy oraz Wielka Brytania.

Jednak według prognoz także nasz rodzimy rynek znajdzie się wkrótce pośród liderów europejskich morskiej energetyki wiatrowej, pomimo polskiego spóźnienia w inwestowaniu w ten sektor.

Najnowszy raport Global Wind Energy Council (GWEC) także potwierdza, że offshore czeka spektakularny rozwój.

Pandemia pokazała, że morska energetyka wiatrowa ma szansę stać się motorem ekologicznego ożywienia gospodarczego. Dlatego, pomimo kryzysu, ubiegłoroczna prognoza na lata trzydzieste została skorygowana w górę o 15 GW. Wzrost spowodowały krajowe polityki klimatyczne, nadal taniejąca technologia i międzynarodowe zobowiązania dekarbonizacyjne.

Globalny rynek offshore rośnie średnio o 24 proc. każdego roku od 2013 roku. Na świecie do 2030 r. moc zainstalowana w morskiej energetyce wiatrowej wzrośnie do ponad 234 GW - czyli prawie ośmiokrotnie w porównaniu do 29,1  GW, które mieliśmy na świecie na koniec 2019 roku.

A trzeba zauważyć, że już 2019 był rekordowym rokiem dla energii z wiatru na morzu. Zainstalowano w nim 6,1 GW nowych mocy, czyli najwięcej w dotychczasowej historii.

Jak wynika z raportu, Chiny są nie tylko liderem inwestycji w nowe moce węglowe, ale także w wiatr na morzu. Dodały rekordowe 2,4 GW.

Europa pozostaje wiodącym regionem dla morskiej energii wiatrowej po Państwie Środka. Póki co pozostaje największym rynkiem offshore i skupia 75 procent wszystkich instalacji na świecie. Według prognoz GWEC Europa pozostanie liderem w tej dziedzinie dzięki ambitnym celom produkcji 450 GW energii z wiatru do 2050 roku.

Ich realizację mają zapewnić inwestycje planowane w Wielkiej Brytanii, Holandii, Francji, Niemczech, Danii, a także w Polsce.

Tym samym Polska powoli dołącza do globalnego trendu rozwoju offshore’u. Choć to późno, by uczyć się tajników tej branży, to wystarczająco, by na czas dołączyć do międzynarodowego trendu. Warunkiem jest jednak jak najszybsze przekucie obecnych planów w rzeczywistość.