background image

Wiatr czy EJ 

Czy w Polsce wiatr wystarczy zamiast elektrowni atomowych? 

W zwi

ą

zku z ogłoszeniem przez rz

ą

d projektu Polityki Energetycznej Polski do 2030 roku 

wykazuj

ą

cego potrzeb

ę

 wprowadzenia energetyki j

ą

drowej, pojawiło si

ę

 znów w

ś

ród 

działaczy antynuklearnych hasło „Wiatraki zamiast atomu”. Twierdzi si

ę

Ŝ

e „Du

ń

czykom 

niepotrzebna jest energia j

ą

drowa, a mimo to maj

ą

 zapewnione bezpiecze

ń

stwo energetyczne!” 

Greenpeace twierdzi nawet, 

Ŝ

e „„Energia j

ą

drowa nie jest konkurencyjna w stosunku do energii 

wiatrowej. ...przy takim samym poziomie inwestycji wiatr pozwala uzyska

ć

 2,3 razy wi

ę

cej energii 

ni

Ŝ

 reaktor j

ą

drowy

1

 Czy to prawda? Przyjrzyjmy si

ę

 faktom.  

Sprawa zasługuje na rozwa

Ŝ

enie, bo w gr

ę

 wchodzi wysoka stawka – niezawodno

ść

 dostaw 

energii elektrycznej i jej niska cena warunkuj

ą

 dobrobyt gospodarczy. Je

ś

li wybierzemy strategi

ę

 

energetyczn

ą

, która spowoduje utrat

ę

 stabilno

ś

ci sieci i du

Ŝ

y wzrost kosztów energii elektrycznej, 

to nie tylko o rozwoju, ale nawet o utrzymaniu obecnej sytuacji nie ma co marzy

ć

. Tymczasem 

cz

ę

ste zmiany siły wiatru – proponowanego nam jako najlepsze 

ź

ródło energii - powoduj

ą

 

niestabilno

ść

 mocy wiatraków, a to skutkuje niskim współczynnikiem wykorzystania ich mocy, 

wysokimi kosztami wytwarzania energii i trudno

ś

ciami w zaspokojeniu potrzeb odbiorców

Przykład Danii, podawanej jako wzór kraju skutecznie rozwijaj

ą

cego energetyk

ę

 wiatrow

ą

, dobrze 

ilustruje problemy, jakie czekaj

ą

 nas w przypadku powa

Ŝ

niejszego udziału elektrowni wiatrowej w 

systemie wytwarzania energii elektrycznej. 

Według powszechnej opinii, prawie 20% zapotrzebowania Danii na energi

ę

 elektryczn

ą

 

pokrywaj

ą

 turbiny wiatrowe, a przemysł produkcji turbin kwitnie. Informacje te jednak 

przedstawiaj

ą

 tylko cz

ęść

 obrazu, a pomijaj

ą

 spraw

ę

 kosztów, dyspozycyjno

ś

ci, 

ś

redniego 

rocznego wykorzystania mocy zainstalowanej i trudno

ś

ci eksploatacyjnych. Przemilczaj

ą

 istnienie 

pot

ęŜ

nej sieci energetycznej w krajach skandynawskich i w Niemczech, pozwalaj

ą

cej 

kompensowa

ć

 falowanie dostaw energii wiatru. Przede wszystkim za

ś

 nie wspomina si

ę

Ŝ

e wiatr 

jest zmienny, niepewny i nieprzewidywalny, podczas gdy odbiorcy energii elektrycznej potrzebuj

ą

 

dostaw energii dostarczanej niezawodnie, ci

ą

gle i tanio.  

Problem okresowych zaników wiatru 

Zmienno

ść

 wiatru jest wr

ę

cz przysłowiowa. Wida

ć

 j

ą

 te

Ŝ

 wyra

ź

nie na wykresach zmienno

ś

ci siły 

wiatru w ci

ą

gu roku

2

. Przy nominalnej mocy wiatraka np. 2 MW w praktyce daje on moc od 2 MW 

do zera – 

ś

rednio 0,4 MW, je

ś

li znajduje si

ę

 w miejscowo

ś

ci o dobrych warunkach wiatrowych. 

Ale nawet na t

ę

 moc 

ś

redni

ą

 nie mo

Ŝ

na liczy

ć

. S

ą

 bowiem okresy, gdy cały system wiatrowy nie 

dostarcza wcale energii elektrycznej. Tak było np. w sierpniu 2002 r. gdy przez tydzie

ń

 moc 

dostarcza przez elektrownie 
wiatrowe była bliska zeru 
(rys. 1 ). Ł

ą

cznie w 2002 

roku było w Zachodniej 
Danii 52 dni, gdy wiatr 
dostarczał mniej ni

Ŝ

 1 % 

zapotrzebowania. Tak wi

ę

moc systemu 
energetycznego musi by

ć

 

wystarczaj

ą

ca dla pokrycia 

potrzeb odbiorców 
niezale

Ŝ

nie od mocy 

wiatraków 

2

.  

Rys. 1 Brak energii wiatru 
w okresie słabych wiatrów 
w Danii zachodniej

                                                  

1

Energia j

ą

drowa, Mit i Rzeczywisto

ść

, str 91, Heinrich Boll Stiftung, Warszawa, 2006.

  

2

 

Sharman, H. Why wind works for Denmark? 

Civil Engineering 158 May 2005. Pages 66–72

 

Zapotrzebowanie i moc wiatru, Dania zach. 11-17.08.2002 

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0

9

18

27

36

45

54

63

72

81

90

99 10

8

11

7

12

6

13

5

14

4

15

3

16

2

godziny

M

o

c

M

W

zapotrzebowanie
Moc wiatru

background image

Wiatr czy EJ 

Wg niemieckiej firmy EON, w której w ko

ń

cu 2005 r. pracowały wiatraki o ł

ą

cznej mocy 

szczytowej 7,600 MW udział energii wiatrowej w pokryciu dziennego zapotrzebowania 
szczytowego sieci energetycznej waha si

ę

 od 0.1% do 32%. Do

ś

wiadczenie wykazało, 

Ŝ

e gdy 

zapotrzebowanie energii elektrycznej było wysokie wskutek mrozów zimowych czy upałów 
letnich, elektrownie wiatrowe dawały minimalny wkład w pokrycie tego zapotrzebowania

3

.  

W 2004 roku przeprowadzono w Niemczech dwie du

Ŝ

e prace studialne, które stwierdziły, 

Ŝ

wskutek niskiej dyspozycyjno

ś

ci wiatraków wzgl

ę

dne wykorzystanie ich mocy do pokrycia potrzeb 

szczytowych maleje. Przewiduje si

ę

Ŝ

e w 2020 r. przy planowanej mocy zainstalowanej w 

wiatrakach wynosz

ą

cej ponad 48,000 MW

4

, mo

Ŝ

na b

ę

dzie zast

ą

pi

ć

 nimi tylko 2,000 MW 

tradycyjnych 

ź

ródeł energii”(EON raport 2005

5

).  

A jakie s

ą

 mo

Ŝ

liwo

ś

ci wyrównania chwilowych spadków mocy wiatraków? 

Szybkie zmiany pr

ę

dko

ś

ci wiatru 

Zmiany siły wiatru zachodz

ą

 zbyt szybko, by dało si

ę

 je skompensowa

ć

 wł

ą

czaj

ą

c lub wył

ą

czaj

ą

elektrownie w

ę

glowe. Przyznaje to nawet Greenpeace

6

, który gor

ą

co popiera wprowadzanie 

wiatraków. Jednak

Ŝ

e do

ś

wiadczenie wykazało, 

Ŝ

e nie tylko elektrownie w

ę

glowe, ale i znacznie 

bardziej od nich elastyczne elektrownie gazowe nie daj

ą

 si

ę

 uruchomi

ć

 dostatecznie szybko. 

Wzrost pr

ę

dko

ś

ci wiatru od 9 do 11.5 metrów na sekund

ę

 w morskiej farmie wiatrowej Homs Rev 

mo

Ŝ

e spowodowa

ć

 podwojenie jej mocy z 80 do 160 MW w ci

ą

gu kilku minut

7

 . 

Rys. 2 Gwałtowny spadek mocy 
wiatraków – przykład jeden z wielu. 

Przykładów takich gwałtownych zmian 
jest wiele. Np. firma EON pokazała w 
swym raporcie, jak w wigili

ę

 2004 r. o 

9.15 moc wiatraków osi

ą

gn

ę

ła 

maksimum roczne równe 6,024 MW, a 
nast

ę

pnie spadła poni

Ŝ

ej 2,000 MW w 

ci

ą

gu zaledwie 10 godzin, co stanowiło 

Ŝ

nic

ę

 ponad 4,000 MW. W drugim 

dniu 

ś

wi

ą

t moc wiatru w sieci E.ON 

spadła jeszcze bardziej - poni

Ŝ

ej 40 

MW."

8

 Te zmiany mocy wiatraków 

musiały wyrówna

ć

 elektrownie systemowe opalane gazem lub w

ę

glem, albo – import energii z 

Norwegii (hydroelektrownie) i Szwecji (elektrownie j

ą

drowe).  

Mo

Ŝ

liwo

ś

ci przewidywania zmian siły wiatru 

Do

ś

wiadczenie du

ń

skie wskazuje, 

Ŝ

e przewidywanie zmian pr

ę

dko

ś

ci wiatru jest zbyt mało 

trafne, by na tej podstawie dało si

ę

 planowa

ć

 uruchomienie lub wył

ą

czenie elektrowni

 9

. W 

Niemczech wiod

ą

ca firma E.ON Netz wykorzystuje skomplikowany system oparty na danych 

Niemieckiej Słu

Ŝ

by Meteorologicznej, ale wyniki nie s

ą

 lepsze ni

Ŝ

 w Danii. Jak wszystkie 

prognozy pogody, prognoza pr

ę

dko

ś

ci wiatru jest tylko cz

ęś

ciowo trafna.  

W 2003 r. 

ś

redni bł

ą

d ujemny prognozowania w rejonie obsługiwanym przez E.ON wynosił - 370 

MW, a 

ś

redni bł

ą

d dodatni + 477 MW. Jednak

Ŝ

e podczas poszczególnych godzin odchylenia były 

                                                  

3

 

E_ON Netz Wind Report 2004 [AWEO_org].htm   

4

 

dena grid study

 

5

 

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=1725

 

6

 Greenpeace- Energia j

ą

drowa – mit a rzeczywisto

ść

, s.47, Heirich Boll Stiftung, Warszawa, 2006 

7

 Eltra, 2005: Annual Report 2004. (In English) 

8

 

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=1725

 

9

 

Sharman, H. Why wind works for Denmark? 

Civil Engineering 158 May 2005. Pages 66–72 

 

Moc wiatraków, Dania zachodnia, 18-21.11.2002

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

43

46

50

54

58

62

66

70

godziny

M

o

c

 (

M

W

)

background image

Wiatr czy EJ 

du

Ŝ

o wi

ę

ksze i si

ę

gały w 2004 roku –2,532 MW, +3,999 MW. Bł

ę

dy te były równe połowie 

zainstalowanej mocy szczytowej wiatraków

10

 .  

Operator sieci przesyłowej musi wyrówna

ć

 ró

Ŝ

nice mi

ę

dzy moc

ą

 przewidywan

ą

 a rzeczywi

ś

cie 

generowan

ą

 przez wiatr wykorzystuj

ą

c zakres regulacji i moc rezerwow

ą

.  

Decyduj

ą

ce znaczenie dla okre

ś

lenia zapotrzebowania na moc rezerwow

ą

 maj

ą

c

ą

 zrównowa

Ŝ

y

ć

 

wahania siły wiatru jest oczekiwane maksymalne odchylenie prognozy, a nie 

ś

redni bł

ą

prognozy. Jest tak dlatego, 

Ŝ

e nawet je

ś

li moc dostarczana do sieci jest mniejsza od 

prognozowanej cho

ć

by przez kilka dni w roku, to operator musi by

ć

 przygotowany na t

ę

 

ewentualno

ść

 i mie

ć

 dostateczny zapas mocy dla zapewnienia niezawodnego zasilania 

odbiorców.  

Konieczne jest wi

ę

c utrzymywanie w systemie rezerwy wiruj

ą

cej, to jest elektrowni pracuj

ą

cych 

na biegu luzem lub na malej mocy. Niestety, utrzymywanie elektrowni w rezerwie wiruj

ą

cej 

oznacza, 

Ŝ

e pracuj

ą

 one bardzo daleko od swych parametrów optymalnych (co skutkuje 

wzrostem kosztów wytwarzania energii oraz emisji gazów i pyłów) wi

ę

c i korzy

ś

ci ekologiczne, do 

jakich d

ąŜ

ymy buduj

ą

c wiatraki, w du

Ŝ

ej mierze znikaj

ą

 przy rozpatrywaniu ł

ą

czenia systemu 

wiatraków i elektrowni rezerwowych. Natomiast wysokie koszty inwestycyjne na budow

ę

 

wiatraków i koszty inwestycyjne na niezb

ę

dne dla ich rezerwowania elektrownie systemowe - 

pozostaj

ą

A co zrobi

ć

 z nadmiarem produkowanej przez wiatraki energii elektrycznej?  

Ponad 70% tej energii nie jest przydatne na potrzeby odbiorców krajowych. Dlatego chocia

Ŝ

 

produkcja energii wiatrowej w Danii odpowiada wielko

ś

ci 20% jej potrzeb, to w rzeczywisto

ś

ci 

wiatr pokrywa tylko około 6% zapotrzebowania odbiorców du

ń

skich. Reszt

ę

 energii wiatrowej 

trzeba usun

ąć

 poza granice du

ń

skiej sieci energetycznej

11.

 W 2004 r w Danii jako cało

ś

ci eksport 

stanowił 70.5% ogólnej generacji elektryczno

ś

ci wiatrowej i była ona sprzedawana ze strat

ą

12 

 

Na szcz

ęś

cie Dania jest poł

ą

czona pot

ęŜ

nym mostem energetycznym o przepustowo

ś

ci 5 GW z 

krajami skandynawskimi i z Niemcami

13

.Szczególnie wa

Ŝ

ne dla eksportu energii wiatrowej jest 

poł

ą

czenie ze Skandynawi

ą

, bo do kompensacji waha

ń

 mocy turbin wiatrowych najlepiej nadaj

ą

 

si

ę

 hydroelektrownie. Rozruch elektrowni opalanych paliwami organicznymi nast

ę

puje zbyt wolno 

by pokry

ć

 ubytek mocy powodowany nagłym spadkiem pr

ę

dko

ś

ci wiatru.  

Norwegia czerpie sw

ą

 energi

ę

 elektryczn

ą

 niemal wył

ą

cznie z hydroelektrowni, a Szwecja z 

elektrowni wodnych i j

ą

drowych. Ł

ą

czna produkcja energii elektrycznej z samych hydroelektrowni 

w tych krajach wynosi 178 TWh, a z j

ą

drowych w Szwecji – 60 TWh. Dania ma wiatraki o ł

ą

cznej 

mocy 3 GW, które rocznie produkuj

ą

 około 10 TWh. Jest to mała cz

ęść

, około 5,6% energii 

produkowanej w hydroelektrowniach Szwecji i Norwegii. Kraje te mog

ą

 wi

ę

c przyj

ąć

 do swej sieci 

chwilowy nadmiar energii otrzymywanej z elektrowni wiatrowych, zmniejszaj

ą

c moc 

hydroelektrowni albo pompuj

ą

c wod

ę

 do zbiorników górnych by odzyska

ć

 energi

ę

, gdy b

ę

dzie 

ona potrzebna. Ale trzeba za to płaci

ć

.  

Zamiast z eksportu elektryczno

ś

ci mie

ć

 zysk, Dania sprzedaje j

ą

 poni

Ŝ

ej kosztów własnych. W 

2003 suma otrzymana przez rz

ą

d ze sprzeda

Ŝ

y tej energii za granic

ę

 była o miliard DKK, to jest o 

500 milionów PLN MNIEJSZA ni

Ŝ

 opłaty przekazane przez rz

ą

d producentom energii wiatrowej

14.

 

Innymi słowy, du

ń

ski obywatel płaci Szwecji i Norwegii za przywilej eksploatacji farm wiatrowych 

około 500 mln. PLN. Jak na kraj licz

ą

cy tylko 5,4 mln mieszka

ń

ców, jest to wydatek znacz

ą

cy. A 

jak zobaczymy, odbija si

ę

 on te

Ŝ

 na cenie energii elektrycznej płaconej przez odbiorców 

                                                  

10

 

www.eon-energie.de/bestellsystem/frameset_eng.php?choosenBu=eonenergie&choosenId=405;

 

11

 

Sharman, H., 2004: “Electrolysis for Energy Storage & Grid Balancing in West Denmark.” Work Group 

Report prepared for Energistyrelsen [Danish Energy Authority], August.

 

12

 

Vestergaard, F., 2005: “Bistand til Tyskland.” “[Aid for Germany].” Weekend Avisen, 4 th November.

 

13

 

Mason V. CWind power in Denmark, 2006(March 2007) © 

http://www.countryguardian.net/vmason.htm

 

14

 

Vestergaard, F., 2005: “Bistand til Tyskland.” “[Aid for Germany].” Weekend Avisen, 4 th November

.

 

background image

Wiatr czy EJ 

indywidualnych. Wynosi ona w Danii 0.8 PLN/kWh, co stanowi jedn

ą

 z najwy

Ŝ

szych stawek 

płaconych w Europie

15

.  

Czy wiatraki s

ą

 małe i tanie? 

 W Danii

16

, wolnostoj

ą

ca turbina wiatrowa o mocy 2 MW mo

Ŝ

e wytwarza

ć

 energi

ę

 elektryczn

ą

 po 

cenie 0.49 DKK/kWh (0.25 PLN/kWh), a wi

ę

c znacznie wy

Ŝ

szej ni

Ŝ

 

ś

rednia cena dla Unii 

Europejskiej, a ponad 2 razy wy

Ŝ

szej ni

Ŝ

 w przypadku elektrowni j

ą

drowych.  

Wg firmy Vattenfall

17

, produkuj

ą

cej energi

ę

 elektryczn

ą

 w krajach skandynawskich, w Niemczech 

i w Polsce z elektrowni wiatrowych, wodnych, w

ę

glowych i j

ą

drowych, koszt produkcji 1 kWh 

liczony w eurocentach dla nowych elektrowni oceniano jak pokazuje tablica 1  

Tablica 1 Koszty wytwarzania energii elektrycznej w nowych elektrowniach wg firmy 
Vattenfall (€c/kWh) 

Elektrownie 
J

ą

drowe 

Hydro 
elektrownie  

Elektrownie 
w

ę

glowe 

kondensacyjne 

Gaz ziemny 
w cyklu 
skojarzonym 

Biopaliwa w 
cyklu 
skojarzonym  

Energia 
wiatrowa 

3,7-4,4  

4,4-6,6 

4,9-5,6 

5,6-6,5 

6,0-6,6 

7,3-9,1 

Dane publikowane dla Unii Europejskiej potwierdzaj

ą

 wysokie koszty energii wiatrowej. Z rysunku 

3 wida

ć

Ŝ

e najwy

Ŝ

sze ceny dla odbiorców indywidualnych wyst

ę

powały w dniu 1.1.2007 w Danii i 

we Włoszech

18

, w a wi

ę

c w dwóch krajach Unii które programowo wyrzekły si

ę

 energii j

ą

drowej.  

Ceny elektrycznosci UE 2007, odbiorcy indyw.

0

5

10

15

20

25

30

Li

R

O

 

S

lv

C

Fi

P

Fr

E

U

-2

N

or

 

N

ie

m

 

H

ol

 

D

an

 

E

u

ro

/1

0

0

 k

W

VAT
podatki
podst

 

Rys. 3 Koszty energii elektrycznej dla odbiorców indywidualnych w krajach Unii 
Europejskiej
 w dniu 1.1.2007. dla typowego odbiorcy zu

Ŝ

ywaj

ą

cego rocznie 3500 kWh. (dane 

zaczerpni

ę

to z Eurostatu

19

 

                                                  

15

 

Wind power in Denmark, 2006. Dr V.C. Mason (March 2007 )

 

http://www.countryguardian.net/vmason.htm

 

16

 

Sharman, H., 2005: “Why wind power works for Denmark.” Proc. of ICE. Civil Engineering, 158, 66-72

.

 

17

 Vattenfall, Anual Report 2006, p.19 

18

 

Electricity prices for EU households and industrial consumers on 1 January 2007 Statistics in focus, 

ENVIRONMENT AND ENERGY 80/2007 Energy.

 

19

 Jw. 

background image

Wiatr czy EJ 

Tak wysokie koszty energii wiatrowej, której składnik eksploatacyjny jest niewielki, powodowane 
s

ą

 ogromnym nakładem materiałów i pracy potrzebnej do zbudowania wiatraków i zwi

ą

zanej z 

nimi infrastruktury, a nast

ę

pnie z nisk

ą

 ich dyspozycyjno

ś

ci

ą

. W przypadku Danii uderza ogromny 

wkład „innych podatków”, po

ś

wi

ę

canych na wspieranie energii wiatrowej i jej eksportu. 

Czemu na wiatraki potrzeba tyle materiału? Obrazy pokazywane przez przemysł wiatrowy 
pokazuj

ą

 smukłe wie

Ŝ

e l

ś

ni

ą

ce jasno na tle krajobrazu lub prze

ś

wituj

ą

ce w odległych mgłach, 

pi

ę

knie otoczone białymi obłokami. Ale wie

Ŝ

a o wysoko

ś

ci 100 m, na której znajduje si

ę

 turbina o 

wielko

ś

ci autobusu i trzy 50-metrowe łopaty wirnika tn

ą

ce powietrze z pr

ę

dko

ś

ci

ą

 ponad 150 

km/h wymagaj

ą

 na pocz

ą

tek du

Ŝ

ych i solidnych fundamentów. W przypadku wiatraka o mocy 1.5 

MW waga turbiny wynosi ponad 56 ton, zestaw łopatek wirnika wa

Ŝ

y ponad 35 ton, a cała wie

Ŝ

ponad 160 ton

20

. Wg danych ameryka

ń

skich, podstaw

ę

 ka

Ŝ

dej 100 metrowej wie

Ŝ

y tworzy 

o

ś

miok

ą

t o 

ś

rednicy 13 m który wypełnia 12 ton stali zbrojeniowej i 180 m

3

 betonu. Fundamenty 

farmy Buffalo Mountain w stanie Tennessee maj

ą

 9 m gł

ę

boko

ś

ci i zawieraj

ą

 3500 m 

sze

ś

ciennych betonu.  A pami

ę

tajmy, 

Ŝ

e produkcja cementu jest jednym z powa

Ŝ

nych 

ź

ródeł 

emisji CO

2

.

21

.  

Na tle tych danych o rzekomo lekkich i małych elektrowniach wiatrowych łatwiej b

ę

dzie 

czytelnikowi pogodzi

ć

 si

ę

 z obiektywnymi porównaniami charakterystyk elektrowni wiatrowych i 

j

ą

drowych przytoczonymi poni

Ŝ

ej na podstawie studiów przeprowadzonych w Instytucie 

Racjonalnego U

Ŝ

ytkowania Energii na Uniwersytecie w Stuttgarcie w Niemczech

22

 i w 

Politechnice w Szczecinie

23

  

Do porówna

ń

 zespołu Politechniki w Szczecinie przyj

ę

to, 

Ŝ

e elektrownia j

ą

drowa pracuje przy 

współczynniku wykorzystania mocy równym 0,88 co daje 7700 godzin pracy na pełnej mocy 
rocznie, a w elektrowniach wiatrowych zainstalowane s

ą

 wiatraki o mocy szczytowej 2.5 MWe, o 

wysoko

ś

ci 60 m i 

ś

rednicy 

ś

migła 80 m, pracuj

ą

ce ze współczynnikiem wykorzystania mocy 0,34 

na l

ą

dzie (co daje 3000 h rocznie) a 0,45 na morzu (4000 h rocznie). S

ą

 to zało

Ŝ

enia bardzo 

korzystne dla wiatraków, osi

ą

galne przy bardzo dobrych warunkach wiatrowych w Danii 

zachodniej, ale z pewno

ś

ci

ą

 nieosi

ą

galne w Polsce, gdzie realne wykorzystanie mocy mo

Ŝ

si

ę

ga

ć

 0,16.  

Jako wielko

ść

 odniesienia przyj

ę

to całkowit

ą

 ilo

ść

 energii wytworzonej w ci

ą

gu 

Ŝ

ycia 

elektrowni, ocenianego na 40 lat dla elektrowni j

ą

drowej i 20 lat dla elektrowni wiatrowej. Po 

przeliczeniu na jednostk

ę

 energii elektrycznej ˛charakterystyczne wska

ź

niki dla obu typów 

elektrowni okre

ś

lone przez Politechnik

ę

 w Szczecinie przedstawiaj

ą

 si

ę

 nast

ę

puj

ą

co

24:

  

Zapotrzebowanie powierzchni jest ponad 28 razy wi

ę

ksze dla elektrowni wiatrowej.  

Emisja CO

2

 przy uwzgl

ę

dnieniu całego cyklu budowy i likwidacji elektrowni jest dwukrotnie 

wi

ę

ksza dla energii wiatrowej.  

Zapotrzebowanie materiałowe odniesione do całkowitej ilo

ś

ci energii wytworzonej w trakcie 

cyklu 

Ŝ

ycia w elektrowni jest ponad dwukrotnie MNIEJSZE dla elektrowni j

ą

drowej! Zaskakuj

ą

cy 

wynik: cho

ć

 uwa

Ŝ

a si

ę

Ŝ

e elektrownia j

ą

drow

ą

 jest „ogromna i ci

ęŜ

ka” potrzebuje ona na 

jednostk

ę

 wytworzonej energii elektrycznej niecał

ą

 połow

ę

 masy materiałów zu

Ŝ

ywanych na 

„lekkie” i „przyjazne 

ś

rodowisku” elektrownie wiatrowe. 

Stosunek całkowitej ilo

ś

ci energii wytworzonej w ci

ą

gu całego cyklu 

Ŝ

ycia elektrowni do 

skumulowanych nakładów energetycznych poniesionych w fazie jej budowy jest 4,5 razy 

                                                  

20

 

http://www.aweo.org/ProblemWithWind.html

  

21

 

Eric Rosenbloom: A Problem With Wind Power, September 5, 2006

 

www.aweo.org/

 

22

 

T. Marheineke, W. Krewitt, J. Neubarth, R. Friedrich, A. Voß: Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und 

Stoffströme von Energieversorgungstechniken, Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und 
Rationelle Energieanwendung Band 74, August 2000

 

23

 

J. Eliasz, A. Biwan: Analiza porównawcza siłowni j

ą

drowej z siłowni

ą

 wiatrow

ą

 – przykład praktycznego 

zastosowania.“ Energetyka 2006” – Politechnika Wrocławska; 8 – 10 listopada 2006 r. 

 

24

 

j.w.

 

background image

Wiatr czy EJ 

WI

Ę

KSZY dla elektrowni j

ą

drowej ni

Ŝ

 dla wiatrowej. Twierdzenie Greenpeace’u jakoby 

elektrownie wiatrowe dawały 2,3 razy wi

ę

cej energii elektrycznej na jednostk

ę

 nakładów 

inwestycyjnych, jest wi

ę

c sprzeczne z bezstronnymi ocenami niemieckiego instytutu i polskiej 

politechniki. 

Zapotrzebowanie aluminium odniesione do całkowitej mocy zainstalowanej elektrowni jest 75 
RAZY WI

Ę

KSZE dla elektrowni wiatrowej. Wynika to st

ą

d, 

Ŝ

e ka

Ŝ

da z wielu siłowni wiatrowych 

jest wyposa

Ŝ

ona w turbogenerator oraz systemy sterowania i wyprowadzenia mocy, podczas gdy 

w elektrowni j

ą

drowej pracuje tylko jeden taki system, chocia

Ŝ

 z rezerwowaniem, którego brakuje 

w elektrowniach wiatrowych

25

. Takich porówna

ń

 jest wi

ę

cej, a wszystkie podobnie niekorzystne 

dla energii wiatru. Aluminium za

ś

 warto zapami

ę

ta

ć

, bo z jego produkcj

ą

 wi

ąŜą

 si

ę

 znaczne 

emisje zanieczyszcze

ń

 powietrza – przed laty w Polsce doprowadziły one do zamkni

ę

cia huty 

aluminium Skawina. Jest to dobra ilustracja znaczenia emisji wyst

ę

puj

ą

cych jeszcze przed 

rozpocz

ę

ciem pracy przez elektrowni

ę

 wiatrow

ą

.  

A jakie s

ą

 nakłady inwestycyjne na elektrownie wiatrowe i elektrownie j

ą

drowe?.  

Najpowa

Ŝ

niejszym i uznanym mi

ę

dzynarodowo studium ekonomicznym kosztów dla ró

Ŝ

nych 

ź

ródeł energii jest praca OECD z 2005 roku

26.

. Dla energetyki j

ą

drowej koszty wg tego studium 

wahaj

ą

 si

ę

 od 1100 do 2150 USD/kWe. Przyjmuj

ą

c jako reprezentatywne koszty najwy

Ŝ

sze, to 

jest 2150 USD/kWe, otrzymamy po przeliczeniu na euro koszty równe 1550 €/kW mocy 
zainstalowanej. 

Rys. 4. Jednostkowe 
nakłady inwestycyjne na EJ, 
USD/kWe mocy 
zainstalowanej, 
bez 
uwzgl

ę

dnienia 

oprocentowania kapitału w 
czasie budowy

27

 

 

Rys. 5 Nakłady na jednostk

ę

 

mocy zainstalowanej dla 

elektrowni wiatrowych 
(moc szczytowa) bez 
oprocentowania
 
kapitału w czasie 
budowy

28

 

Wg. danych OECD (rys. 
5) koszty inwestycyjne 
dla wiatraków s

ą

 

najni

Ŝ

sze w Danii. 

Według danych 
du

ń

skich s

ą

 one 

jeszcze ni

Ŝ

sze ni

Ŝ

 wg 

OECD i wynosz

ą

 

                                                  

25

 

T. Marheineke, W. Krewitt, J. Neubarth, R. Friedrich, A. Voß Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und  

Stoffströme von Energieversorgungstechniken, Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und 
Rationelle Energieanwendung Band 74, August 2000

 

26

 

OECD Projected Costs of Generating Electricity, 2005 update 

27

 j.w.

 

28

 

j.w

 

Nakłady inw estycyj ne na el. w iatr. OECD 2005

0

500

1000

1500

2000

2500

USA

Aus

Bel

Cze

Dan

Gre

Hol

Nie

Prt

W ło

U

S

D

/k

W

e

 

Jednostkowe koszty inwestycyjne dla EJ, OECD 2005

0

500

1000

1500

2000

2500

Kan

USA

Cze

Fin

Fra

Nie

Hol

Szw

Jpn

Kor

Rum

U

S

D

/k

W

e

background image

Wiatr czy EJ 

obecnie 910 €/kW

29

 

(w Niemczech o około 30% wy

Ŝ

sze)

Te dane du

ń

skie przejmiemy jako 

najbardziej korzystne dla energii wiatrowej do dalszych porówna

ń

. Trzeba doda

ć

Ŝ

e s

ą

 to dane 

dla farm wiatrowych na l

ą

dzie. W przypadku farm na morzu nakłady inwestycyjne s

ą

 około 30-

50% wy

Ŝ

sze.  

Oczywi

ś

cie nie ma sensu porównywanie nakładów z punktu widzenia produkcji energii 

elektrycznej, je

ś

li nie uwzgl

ę

dni si

ę

Ŝ

e elektrownie wiatrowe pracuj

ą

 tylko przez cz

ęść

 czasu, 

podobnie jak przyj

ę

to w metodyce niemieckiej pokazanej powy

Ŝ

ej i w metodyce Politechniki 

Szczeci

ń

skiej. B

ę

dziemy wi

ę

c odnosili nakłady inwestycyjne do iloczynu 

ś

redniej mocy 

wykorzystywanej w ci

ą

gu roku i ł

ą

cznego czasu pracy elektrowni. Dla wiatru przyjmiemy 

najkorzystniejsze obecnie istniej

ą

ce warunki, mianowicie 

ś

redni współczynnik wykorzystania 

mocy 0,24 rocznie (jak w Danii zachodniej) i 20 lat pracy, a dla elektrowni j

ą

drowej współczynnik 

wykorzystania mocy zainstalowanej równy 0.9 i 60 lat pracy. Oznacza to, 

Ŝ

e przy mocy 1000 

MWe budowana obecnie elektrownia wiatrowa dostarczy w ci

ą

gu 

Ŝ

ycia 42 TWh, a a elektrownia 

j

ą

drowa 473 TWh. 

St

ą

d otrzymujemy nakłady inwestycyjne przypadaj

ą

ce na jednostk

ę

 energii elektrycznej 

 

na wiatr w wysoko

ś

ci  21.6 MEuro/TWh,  

 

na elektrowni

ę

 j

ą

drow

ą

 3.3 MEuro/TWh.  

Dla porównania przykład praktyczny z USA: w proponowanej elektrowni wiatrowej w zatoce koło 
Cape Cod koszty inwestycyjne przekrocz

ą

 miliard USD za turbiny o mocy nominalnej 400 MWe

30

co przy współczynniku wykorzystania mocy zainstalowanej 0.3 daje moc 

ś

redni

ą

 około 120 MWe. 

W przeliczeniu na jednostk

ę

 energii produkowanej w ci

ą

gu 20-letniego 

Ŝ

ycia oznacza to 

jednostkowe nakłady inwestycyjne w wysoko

ś

ci 47 MUSD/TWh lub 33.2 M€/TWh. 

 

Rys. 6 Jednostkowe nakłady 
inwestycyjne odniesione do 
całkowitej ilo

ś

ci energii 

elektrycznej produkowanej w 
ci

ą

gu całego 

Ŝ

ycia przez 

elektrownie: wiatrow

ą

 na 

l

ą

dzie (w Danii), wiatrow

ą

 na 

morzu (Cape Cod w USA) i 
elektrowni

ę

 j

ą

drow

ą

, M€/TWh.  

To chyba wyja

ś

nia 

wystarczaj

ą

co, czemu pr

ą

d z 

energii wiatrowej jest znacznie 
dro

Ŝ

szy od pr

ą

du z elektrowni 

j

ą

drowych, i z innych typów elektrowni.  

A twierdzenie Greenpeace, jakoby elektrownie wiatrowe dawały 2.3 razy wi

ę

cej energii 

elektrycznej na jednostk

ę

 nakładów inwestycyjnych,

31

 mo

Ŝ

na traktowa

ć

 tylko jako ilustracj

ę

 jak 

mało wiarygodne s

ą

 twierdzenia tej organizacji.  

Poza kosztami samych farm wiatrowych trzeba tu doda

ć

Ŝ

e niepewno

ść

 dostaw energii 

elektrycznej z farm wiatrowych wywołuje potrzeb

ę

 równoległej – i pozornie zb

ę

dnej - rozbudowy 

mocy z elektrowni systemowych innych typów oraz rozbudow

ę

 sieci przesyłowych. Poci

ą

ga wi

ę

ona dalsze nadmierne wydatki inwestycyjne, koszty 

ś

rodowiskowe i społeczne zwi

ą

zane z ich 

budow

ą

. Jednocze

ś

nie mniejsze ni

Ŝ

 mogło by by

ć

 wykorzystanie zainstalowanych mocy 

elektrowni systemowych – które s

ą

 zmuszone przez system nakazowy ust

ę

powa

ć

 z rynku 

                                                  

29

 

Wind Energy, Fact sheets, Vol. 2. Costs and prices, Riso, Denmark, 2006

 

30

 

Cape Cod Wind Farm Dealt Sour Blow

07.10.19,

 

http://abcnews.go.com/Technology/story?id=3752405

 

31

 

GREENPEACE: Energia j

ą

drowa, Mit i Rzeczywisto

ść

, str. 91, Heinrich Boll Stiftung, Warszawa, 2006 

0

10

20

30

40

MEURO/TWh

Wiatr l

ą

d

Cape Cod

EJ

Koszty inw estycyjne na jednostk

ę

 energii  

background image

Wiatr czy EJ 

producentów energii, gdy wieje wiatr - wywołuje wzrost kosztów produkowanej w nich energii. 
Paradoksalnie – rosn

ą

 w ten sposób koszty wszystkich rodzajów energii elektrycznej. 

Koszty przesyłu energii do u

Ŝ

ytkowników 

Zwolennicy energii wiatrowej twierdz

ą

Ŝ

e pozwala ona na mniejsze koszty sieci przesyłowej. Jest 

to niezgodne z twardymi faktami 

Ŝ

yciowymi. Firma EON prowadz

ą

ca rozbudow

ę

 wiatraków 

podaje, 

Ŝ

e „Energia wiatru wymaga odpowiedniej infrastruktury sieci przesyłowej. Rejony 

nadbrze

Ŝ

ne w Niemczech s

ą

 obszarami, na których sieci osi

ą

gn

ę

ły ju

Ŝ

 kres swych mo

Ŝ

liwo

ś

ci 

przesyłowych. Dlatego obecnie firma EON planuje rozbudow

ę

 sieci i dodanie 300 km nowych linii 

wysokiego i super wysokiego napi

ę

cia by powi

ę

kszy

ć

 mo

Ŝ

liwo

ś

ci przesyłu energii wiatrowej”.  

Znaczna rozbudowa elektrowni wiatrowych zwi

ę

kszyła potrzebne moce rezerwowe dla wsparcia 

energii wiatrowej w Niemczech. W 2003 r. koszty poniesione na ten cel tylko przez EON Netz 
wyniosły około 100 mln €. 

Koszty dodatkowe zwi

ą

zane z integracj

ą

 elektrowni wiatrowych w sieci energetycznej oceniono w 

studium SCAR – System Costs of Additional Renewables

32

 wykonanym w 2002 roku na zlecenie 

brytyjskiego Ministerstwa Handlu i Przemysłu DTI, prowadz

ą

cego w owym czasie polityk

ę

 

intensywnego rozwoju energii wiatrowej. Studium wykazało, 

Ŝ

e dla scenariusza z wiatrakami 

ulokowanymi w rejonach o najsilniejszym wietrze i dostarczaj

ą

cymi 20% mocy dodatkowe koszty 

wynios

ą

 570 mln Ł rocznie, co odpowiada narzutowi w wysoko

ś

ci około 14 Euro/MWh 

elektryczno

ś

ci z energii wiatrowej

33

.  

Podobne koszty, wynosz

ą

ce 11 Euro/MWh dla zrównowa

Ŝ

enia sieci przy pracy w niej energii 

wiatrowej, podała niemiecka firma EON

34

.  

Bezpiecze

ń

stwo  

Awaria zdarzyła si

ę

 bez ostrze

Ŝ

enia. Nagły 

podmuch wiatru oderwał z hukiem cz

ęść

 łopatki 

wirnika. Ci

ęŜ

ki, 10-metrowy fragment łopatki 

ś

wisn

ą

ł w powietrzu i wbił si

ę

 w ziemi

ę

 o 200 m 

dalej. Awaria tego wiatraka o wysoko

ś

ci 100 m 

zdarzyła si

ę

 w listopadzie 2006 r. w rejonie 

Oldenburga w Niemczech, ale z jej skutków dla 
energetyki wiatrowej dopiero teraz zdajemy sobie 
spraw

ę

.  

Rys. 7. Cz

ęś

ci połamanego wiatraka, które 

upadły niebezpiecznie blisko autostrady 

35

  

Zaskoczone wypadkiem władze miejscowe 

nakazały sprawdzenie stanu sze

ś

ciu innych wiatraków tego typu. Wyniki bada

ń

 zaalarmowały 

zarz

ą

d okr

ę

gu, który nakazał zamkn

ąć

 cztery dalsze wiatraki ze wzgl

ę

du na zagro

Ŝ

enie 

bezpiecze

ń

stwa. Stwierdzono, 

Ŝ

e był to ju

Ŝ

 drugi wypadek tego typu w tym okr

ę

gu, a oceny 

ekspertów wykazały defekty i nieprawidłowo

ś

ci w wykonawstwie wiatraków. Okazuje si

ę

Ŝ

wiatraki nie s

ą

 wcale tak niezawodne i bezpieczne, jak twierdzi przemysł budowy wiatraków.  

ś

wietle tysi

ę

cy doniesie

ń

 o awariach i wypadkach w ostatnich latach trudno

ś

ci wydaj

ą

 si

ę

 

rosn

ąć

 z roku na rok. Skrzynki przekładniowe umieszczone na szczycie masztów maj

ą

 krótki 

okres u

Ŝ

ytecznej pracy, cz

ę

sto psuj

ą

 si

ę

 zanim minie pi

ęć

 lat. W pewnych przypadkach pojawiaj

ą

 

si

ę

 p

ę

kni

ę

cia wirników, a nawet fundamentów ju

Ŝ

 po krótkim okresie pracy. Zwarcia elektryczne 

                                                  

32

 

Strbac, G. and ILEX Consulting (2002), Quantifying the System Costs of Additional Renewables in 2020, 

London: Department of Trade and Industry, 

www.dti.gov.uk/energy/developep/080scar_report_v2_0.pdf

 , 

 

33

 

International Energy Agency, Variability of wind power and other renewables, June 2005

 

34

 

j.w.

 

35

 

http://www.wind-watch.org/documents/category/locations/europe/germany/

 

 August 24, 2007 • 

Germany

 

background image

Wiatr czy EJ 

lub przegrzanie 

ś

migieł powoduj

ą

 po

Ŝ

ary. I to wszystko pomimo obietnic producentów, 

Ŝ

e turbiny 

wiatrowe b

ę

d

ą

 pracowa

ć

 co najmniej przez 20 lat 

36

. Równie

Ŝ

 i łopatki wirników maj

ą

 wady.  

 Nawet firmy ubezpieczeniowe uwa

Ŝ

aj

ą

 obecnie wiatraki za ryzykowne przedsi

ę

wzi

ę

cie. W 

samym 2006 roku firma Alianz musiała wypłaci

ć

 odszkodowania za 1000 awarii. Jej eksperci 

oceniaj

ą

Ŝ

e operator wiatraka musi liczy

ć

 si

ę

 z uszkodzeniem go 

ś

rednio raz na 4 lata, nie licz

ą

usterek i awarii nie obj

ę

tych ubezpieczeniem

37

.  

Wiele firm ubezpieczeniowych podwy

Ŝ

sza obecnie wymagania i wpisuje do kontraktu obowi

ą

zek 

wymiany skrzynki przekładniowej raz na 5 lat. Ale skrzynka przekładniowa kosztuje około 10% 
ceny wiatraka, co sprawia, 

Ŝ

e inwestorów mo

Ŝ

e czeka

ć

 nieprzyjemna niespodzianka.  

 

Protesty mieszka

ń

ców. 

Rys. 8 Widok farmy wiatrowej na 
l

ą

dzie (Dania).  

Ludzie, którzy czytaj

ą

 o „parkach 

wiatrowych”, mog

ą

 prze

Ŝ

y

ć

 szok 

widz

ą

c, jak naprawd

ę

 wygl

ą

da farma 

wiatrowa na l

ą

dzie. Rys. 8 udowadnia, 

Ŝ

e o 

Ŝ

adnym „parku” nie ma mowy, 

jest to produkt industrializacji, brutalnie niszcz

ą

cy estetyk

ę

 krajobrazu. Zespół wiatraków z oddali 

wygl

ą

da jak drut kolczasty rozci

ą

gni

ę

ty na wzgórzach. Nic dziwnego, 

Ŝ

e mieszka

ń

cy protestuj

ą

 i 

nie dopuszczaj

ą

 do budowy nowych wiatraków.  

Obro

ń

cy 

ś

rodowiska pisz

ą

 o przejmuj

ą

cym hałasie, 

uniemo

Ŝ

liwiaj

ą

cym normalne 

Ŝ

ycie, o 

ś

wistaniu pot

ęŜ

nych 

skrzydeł, o migotaniu cieni, o tym jak opustoszały zielone 
przedtem tereny, w których obecnie nie ma 

Ŝ

adnych 

zwierz

ą

t, wreszcie - o ptakach, które gin

ą

 przecinane 

ś

migłami.   

Rys. 9 Fragment demonstracji przeciw budowie 
wiatraków w Cape Cod, USA

38

 

Ruch protestacyjny obejmuje coraz nowe okolice Danii, 
Niemiec i Wielkiej Brytanii. Protesty nie ograniczaj

ą

 si

ę

 do 

farm wiatrowych na l

ą

dzie. Próba zbudowania wiatraków w 

zatoce Cape Cod (USA) doprowadziła do masowych 

protestów ludno

ś

ci, która nie chciała zgodzi

ć

 si

ę

 z utrat

ą

 walorów widokowych pi

ę

knej zatoki i 

obawiała si

ę

 mo

Ŝ

liwego po

Ŝ

aru ogromnego transformatora olejowego (10 pi

ę

ter, 150 000 litrów), 

który ma znajdowa

ć

 na morzu i stanowi

ć

 element farmy wiatrowej.  

 „Najstraszniejszy koszmar dla Cape 
Cod” – głosiły plakaty obro

ń

ców 

ś

rodowiska. Ale przy wysokich subwencjach zapewnionych przez Kongres USA wiatraki s

ą

 

dochodowe, wi

ę

c naciski przemysłu wiatrowego trwaj

ą

 –niezale

Ŝ

nie od oporu mieszka

ń

ców, ju

Ŝ

 

od 7 lat

 

walcz

ą

cych o uratowanie swej zatoki.

  

Subsydia rz

ą

dowe na elektrownie wiatrowe  

Chocia

Ŝ

 Dania cytowana jest jako 

ś

wietlany przykład osi

ą

gni

ęć

 w rozwoju energetyki wiatrowej, 

rz

ą

d du

ń

ski zapowiedział wstrzymanie lub zmniejszenie subsydiów dla istniej

ą

cych farm, co 

                                                  

36

 

j.w.

  

37

 j.w. 

38

 

No wind in  cape cod - Wind stop 2004t.htm

 

background image

Wiatr czy EJ 

10 

natychmiast odbiło si

ę

 na tempie budowy wiatraków. Z tysi

ę

cy megawatów energii wiatrowej, 

jakie zainstalowano w 2006 r. na 

ś

wiecie, tylko 14 megawatów zainstalowano w Danii. 

Poza problemami politycznymi i ekonomicznymi, Dania stan

ę

ła tak

Ŝ

e wobec problemów 

technicznych zwi

ą

zanych z budow

ą

 ogromnych wiatraków na morzu. Np. w 2004 r w farmie 

wiatraków w Homs Reef, w odległo

ś

ci 16 km od wybrze

Ŝ

y Danii, wyst

ą

piły awarie wskutek 

uszkodzenia kluczowych elementów wyposa

Ŝ

enia przez sztormy i słon

ą

 wod

ę

. Pracuje tam 80 

turbin wiatrowych o mocy nominalnej 2 MW ka

Ŝ

da. Naprawy wymagały demonta

Ŝ

u wszystkich 

turbin i przewiezienia ich na l

ą

d celem napraw

39

. Du

ń

ski producent wiatraków Vestas 

przeprowadził naprawy za cen

ę

 38 milionów euro, ale przedstawiciel tej firmy ostrzegł, 

Ŝ

e wiatraki 

na morzu s

ą

 nie tylko dro

Ŝ

sze inwestycyjnie ale te

Ŝ

 i wi

ąŜą

 si

ę

 ze znacznie wi

ę

kszymi kosztami 

utrzymania i napraw. „Wiatraki na morzu nie niszcz

ą

 pi

ę

kna krajobrazu, - o

ś

wiadczył – ale koszty 

ich utrzymania b

ę

d

ą

 wielkim rozczarowaniem dla polityków w ró

Ŝ

nych krajach”.

40

  

Wobec tego jednak, 

Ŝ

e firmy du

ń

skie dominuj

ą

 w przemy

ś

le turbin wiatrowych, rz

ą

d poddawany 

jest silnemu naciskowi przemysłu, który 

Ŝą

da, by wznowi

ć

 program subsydiów. Według 

oficjalnych planów, Dania b

ę

dzie nadal rozwija

ć

 przemysł wiatrowy. 

Trudno

ś

ci wyst

ę

puj

ą

 równie

Ŝ

 w Niemczech, a niezale

Ŝ

ni eksperci zwracaj

ą

 uwag

ę

 na wysokie 

koszty subwencji dla wiatraków. Koszty bilansowania sieci rosn

ą

 wraz ze wzrostem mocy 

energetyki wiatrowej. Niemiecka Agencja Energii opublikowała w lutym 2005 studium 
stwierdzaj

ą

ce, 

Ŝ

e wskutek wzrostu udziału energii wiatrowej w systemie energetycznym koszty 

dla odbiorców mog

ą

 wzrosn

ąć

 do 3.7 razy, a obni

Ŝ

enie emisji gazów cieplarnianych mo

Ŝ

na 

osi

ą

gn

ąć

 ta

ń

szymi metodami

41

. Dodatkowe koszty poł

ą

czenia farm wiatrowych do sieci 

energetycznej wynios

ą

 1,1 mld €, je

ś

li zrealizowany zostanie cel postawiony przed niemieck

ą

 

energetyk

ą

, to jest podniesienie produkcji energii elektrycznej z energii wiatrowej do 20% ł

ą

cznej 

produkcji w Niemczech. Trzeba b

ę

dzie poło

Ŝ

y

ć

 lub ulepszy

ć

 1300 km sieci, a elektrownie musz

ą

 

by

ć

 zast

ą

pione nowymi lub przebudowane tak by mogły poradzi

ć

 sobie z wielkimi fluktuacjami 

mocy wiatraków

.

42

  

Opłaty dla operatorów wiatraków w Niemczech maj

ą

 wg tego studium wzrosn

ąć

 z 2,1 mld € w 

2003 roku do 5,4 mld € w 2015 roku. Za energi

ę

 otrzymywan

ą

 z wiatraków, które b

ę

d

ą

 

zbudowane od 2003 do 20125 roku odbiorcy b

ę

d

ą

 musieli zapłaci

ć

 od 1,4 do 2,1 miliarda Euro 

WI

Ę

CEJ ni

Ŝ

 za energi

ę

 z innych 

ź

ródeł. W sumie z wydatkami na inne formy energii odnawialnej 

oraz na istniej

ą

ce ju

Ŝ

 wiatraki gospodarstwo domowe zu

Ŝ

ywaj

ą

ce około 4 000 kWh rocznie 

b

ę

dzie musiało zapłaci

ć

 dodatkowo od 36 do 44 Euro pocz

ą

wszy od 2015 roku.  

Ze wzgl

ę

du na niestabilno

ść

 pracy sieci, jak

ą

 wywołuj

ą

 wiatraki, Irlandia wstrzymała w 2003 roku 

podł

ą

czanie jakichkolwiek nowych farm wiatrowych do sieci energetycznej. Moratorium to, które 

utrzymano w mocy do maja 2005,

43

 spowodowało nagłe zahamowanie budowy nowych farm 

wiatrowych w Irlandii i zmusiło przemysł wiatrowy do podj

ę

cia kroków zmniejszaj

ą

cych wahania 

dostaw energii elektrycznej pochodzenia wiatrowego. W 2004 r. w Irlandii opracowano analiz

ę

 

wpływu wiatru na ekonomik

ę

 generacji energii elektrycznej. Stwierdzono, 

Ŝ

e wysoka penetracja 

wiatru na rynek energetyczny silnie zwi

ę

ksza liczb

ę

 wł

ą

cze

ń

 i korekt mocy turbin gazowych 

pracuj

ą

cych w sieci, a koszty wykorzystania wiatru do obni

Ŝ

enia emisji CO

2

 w irlandzkim 

systemie energetycznym wynosz

ą

 €120/ton

ę

44

                                                  

39

 

Troubled Wind Farm Undergoes Dismantling

 

www.solaraccess.com/news/story?storyid=7116

  

40

 

J.Kanter: Across the Atlantic, Slowing Breezes March 7, 2007 

http://www.nytimes.com/2007/03/07 

/business/businessspecial2/07europe.html?ref=businessspecial2&pagewanted=all

 

41

 

DENA : Planning of the grid integration of wind energy in Germany onshore and offshore up to the year 

2020 (dena Grid study). Deutsche EnergieAgentur Dena, March 2005.

 

42

 

Report doubts future of wind power 

http://www.guardian.co.uk/international/story/0,,1425850,00.html

  

43

 

Commission for Energy Regulation 2004 Resuming Connection Offers to Wind Generators – Proposed 

Direction to System Operators CER 04381.

 

44

 

ESB National Grid, Impact of wind power generation in Ireland on the operation of conventional plant and 

theeconomic implications, February 2004.

 

background image

Wiatr czy EJ 

11 

W USA pracuj

ą

 wiatraki o ł

ą

cznej mocy 9,100 MWe, z czego 2400 MWe zainstalowano w 2005 r. 

Był to skutek uchwalenia przez Kongres zwolnienia podatkowego dla producentów energii 
wiatrowej, wynosz

ą

cego obecnie 1.9 ¢/kWh.  

W 2004 Australia zredukowała poziom obowi

ą

zkowych zakupów energii odnawialnej dla firm 

energetycznych, co dramatycznie zahamowało rozwój energii wiatrowej. 

 

Jak wida

ć

 elektrownie wiatrowe rozwijaj

ą

 si

ę

 tam, gdzie s

ą

 odpowiednie subwencje rz

ą

dowe, 

gdzie kosztami bilansowania sieci obci

ąŜ

a si

ę

 firmy energetyczne, gdzie odbiór pr

ą

du z 

wiatraków w chwili gdy akurat zawieje wiatr jest obowi

ą

zkowy, a cena pr

ą

du odbieranego z 

wiatraków jest gwarantowana przez rz

ą

d i zapewnia producentom zysk. Gdy takich gwarancji 

zysku zabraknie, rozwój wiatraków ustaje.  

W Polsce lobbystom energetyki wiatrowej udało si

ę

 wprowadzi

ć

 do ustawy Prawo Energetyczne 

zapisy, umo

Ŝ

liwiaj

ą

ce przerzucanie cało

ś

ci kosztów bilansowania 

ź

ródeł wiatrowych na 

odbiorców (poprzez taryfy przedsi

ę

biorstw elektroenergetycznych). Przepisy te obowi

ą

zuj

ą

 (na 

razie) do ko

ń

ca 2010. Tak wi

ę

c wła

ś

ciciele 

ź

ródeł wiatrowych nie tylko korzystaj

ą

 z 

nadzwyczajnych preferencji dotycz

ą

cych sprzeda

Ŝ

y energii wytwarzanej z OZE, ale te

Ŝ

 nie 

ponosz

ą

 

Ŝ

adnego ryzyka zwi

ą

zanego z nieprzewidywalno

ś

ci

ą

 tych 

ź

ródeł, a dodatkowe koszty z 

tym zwi

ą

zane pokrywaj

ą

 odbiorcy energii. 

Natomiast dla polskich niezamo

Ŝ

nych odbiorców energia elektryczna jest ju

Ŝ

 obecnie i tak droga 

(uwzgl

ę

dniaj

ą

c sił

ę

 nabywcz

ą

) i nie s

ą

 oni skłonni akceptowa

ć

 nadmiernego jej wzrostu, tylko 

dlatego 

Ŝ

e pochodzi

ć

 ma ona z OZE. Dowodz

ą

 tego porównania cen na podstawie danych 

Eurostat’u

45

 i wyniki bada

ń

 opinii publicznej wykonane przez Eurobarometr w krajach UE.  

Jak pisze Gazeta Prawna: „Ceny energii s

ą

 dla Polaków spraw

ą

 kluczow

ą

. Jeste

ś

my na tym 

punkcie bardziej wyczuleni ni

Ŝ

 unijna 

ś

rednia. … Polacy wol

ą

 zu

Ŝ

ywa

ć

 mniej pr

ą

du ni

Ŝ

 dro

Ŝ

ej za 

niego płaci

ć

. Nie godzimy si

ę

 na kupowanie bardziej kosztownej energii ze 

ź

ródeł odnawialnych.”

 

46

 

Elektrownie wiatrowe a redukcja efektu cieplarnianego 

Wpływ rozwoju elektrowni wiatrowych na zmniejszenie emisji CO

2

 jest w

ą

tpliwy. Je

ś

li elektrownie 

wiatrowe maj

ą

 zast

ą

pi

ć

 elektrownie wodne, to oczywi

ś

cie nie eliminuj

ą

 one 

Ŝ

adnej emisji CO2. 

Je

ś

li za

ś

 współpracuj

ą

 one z elektrowniami opalanymi paliwem organicznym, to do

ś

wiadczenie 

wskazuje, 

Ŝ

e zmiany pr

ę

dko

ś

ci wiatru nast

ę

puj

ą

 zbyt szybko, by mo

Ŝ

na było po spadku 

pr

ę

dko

ś

ci wiatru uruchomi

ć

 elektrownie. Trzeba wi

ę

c mie

ć

 cały czas rezerw

ę

 wiruj

ą

c

ą

. Jednak

Ŝ

pracuj

ą

ce na biegu luzem elektrownie emituj

ą

 znacznie wi

ę

cej CO

2

/kWh ni

Ŝ

 elektrownie 

pracuj

ą

ce pełn

ą

 moc

ą

, przy optymalnych parametrach.  

Dodatkowa emisja zwi

ą

zana jest z procesami produkcji, instalacji, konserwacji I ostatecznego 

demonta

Ŝ

u pot

ęŜ

nych fundamentów betonowych, elementów turbin, pylonów, dróg dojazdowych i 

towarzysz

ą

cego tym przedsi

ę

wzi

ę

ciom wyposa

Ŝ

enia. Dlatego wła

ś

nie wiod

ą

cy ekspert du

ń

skiej 

firmy ELSAM rozwijaj

ą

cej energetyk

ę

 wiatrow

ą

 w Jutlandii, przyznał w 2004 r. 

Ŝ

e rozwój 

wiatraków nie ma wpływu na redukcj

ę

 emisji CO2

47

, Podobne o

ś

wiadczenie zło

Ŝ

yła firma ELSAM 

dnia 27 maja 2006 roku na spotkaniu Danish Wind Energy Association z rz

ą

dem du

ń

skim. 

Kierownik sieci energetycznej Irlandii w lutym 2004 r. o

ś

wiadczył: „Koszt redukcji emisji CO2 

przez wprowadzanie na du

Ŝą

 skal

ę

 energii wiatrowej jest wysoki w porównaniu z innymi 

mo

Ŝ

liwo

ś

ciami”. 

48

 

                                                  

45

 

Polska energia nale

Ŝ

y do najdro

Ŝ

szych w Europie”, Gazeta Prawna Nr 252, z dnia 29-31.12.2006 r 

 

46

 

Energia ze 

ź

ródeł odnawialnych jest ci

ą

gle zbyt droga dla odbiorców”, GP Nr 83, z dnia 27-28.04.2007 r

47

 

Nissen, F., 2004: “ Hvordan kan vindkraft styrke danske energiselskaber på det europæiske marked?” 

“[How can wind power strengthen Danish energy companies in the European market]?” Elsam presentation 

at a conference “Vind eller forsvind”, held at the Dansk Design Center, Copenhagen, on 27 th May 2004

http://www.windpower.org/media(254,1030)/ELSAMFlemmingNissen.ppt

 

48

 

http://www.wind-watch.org/documents/category/locations/europe/germany/

: August 24, 2007 

Germany

.

 

background image

Wiatr czy EJ 

12 

Ocena kosztów wdra

Ŝ

ania wiatraków w Polsce.  

Porównuj

ą

c Dani

ę

 i Polsk

ę

 nale

Ŝ

y przede wszystkim zwróci

ć

 uwag

ę

 na ró

Ŝ

nice w pr

ę

dko

ś

ciach 

wiatrów, a nast

ę

pnie na potencjalne mo

Ŝ

liwo

ś

ci wykorzystania sieci elektrowni wodnych do 

amortyzowania waha

ń

 produkcji energii wiatrowej.  

W Danii zachodniej 

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci wiatru w skali rocznej przekraczaj

ą

 znacznie 7,5 m/s

49

Dzi

ę

ki temu stosunek mocy 

ś

redniej do mocy szczytowej wynosi tam około 0.24 w skali rocznej. 

W Polsce 

ś

rednia energia wiatru jest ni

Ŝ

sza ni

Ŝ

 w Danii, która ma zupełnie wyj

ą

tkowe poło

Ŝ

enie 

geograficzne na półwyspie otoczonym z obu stron morzem. Dla Polski bardziej reprezentatywny 
jest współczynnik rocznego wykorzystania mocy rz

ę

du 16%, tak jak w Niemczech. Oznacza to, 

Ŝ

e przy tej samej mocy maksymalnej moc 

ś

rednia wiatraka b

ę

dzie w Polsce mniejsza, a straty 

finansowe na utrzymanie stabilno

ś

ci sieci – wi

ę

ksze. 

W Polsce najlepsze warunki do instalacji elektrowni wiatrowych s

ą

 na wybrze

Ŝ

u, Jak jednak 

wida

ć

 z rys. 10, nawet w rejonie Łeby 

ś

rednia roczna pr

ę

dko

ść

 wiatru jest znacznie ni

Ŝ

sza ni

Ŝ

 w 

Danii i waha si

ę

 wokoło 5 m(/s, 

  

Rys. 10 Roczne 

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci 

wiatru w Łebie (linia 
górna –niebieska) i w 
Nowym S

ą

czu (linia 

dolna, czerwona). 
(Dane z o

ś

rodka 

meteorologii IMGW

50

)  

Wobec tego, 

Ŝ

współczynnik 
wykorzystania mocy 
nominalnej 
(szczytowej) maleje z 
kwadratem pr

ę

dko

ś

ci 

ś

redniej wiatru, 

mo

Ŝ

na oczekiwa

ć

Ŝ

e ilo

ść

 energii elektrycznej uzyskiwanej w Łebie z takiej samej turbiny 

wiatrowej jak zainstalowana w Danii zachodniej b

ę

dzie przynajmniej dwukrotnie mniejsza. 

Oznacza to, 

Ŝ

e opłacalno

ść

 inwestycji w wiatraki w Polsce b

ę

dzie dwa razy ni

Ŝ

sza ni

Ŝ

 w Danii.  

Przy układaniu planów strategicznych dla Polski trzeba te

Ŝ

 zwróci

ć

 uwag

ę

 na fakt, 

Ŝ

e Dania 

mo

Ŝ

e opiera

ć

 si

ę

 na sieci elektrowni wodnych w Skandynawii wytwarzaj

ą

cych ponad 170 TWh 

rocznie. Pozwala to skompensowa

ć

 wahania siły wiatru w systemie elektrowni wiatrowych o 

mocy 3 GW, przy czym jak widzieli

ś

my na przykładzie Danii, powoduje to straty rz

ę

du miliarda 

koron rocznie. W Polsce ł

ą

czna energia wytwarzana w hydroelektrowniach pracuj

ą

cych na 

przepływie naturalnym wynosi około 1,8TWh, a wi

ę

c mniej ni

Ŝ

 jedn

ą

 setn

ą

 tego, co w 

Skandynawii. Przy tym mamy zaledwie kilka elektrowni wodnych, które mog

ą

 by

ć

 wykorzystane 

do regulacji obci

ąŜ

enia, s

ą

 to elektrownie szczytowo-pompowe (

ś

arnowiec, Por

ą

bka-

ś

ar, 

ś

ydowo) i elektrownie z członem pompowym (Solina, Dychów i Niedzica), o ł

ą

cznej mocy 

osi

ą

galnej 1754 MW.  

Nie mamy te

Ŝ

 tak du

Ŝ

ych przepustowo

ś

ci naszych poł

ą

cze

ń

 z sieciami energetycznymi za 

granic

ą

, ani nie ma du

Ŝ

ych kompleksów hydroelektrowni w s

ą

siednich krajach. Droga 

ewentualnego eksportu do Skandynawii byłaby bardzo długa.  

                                                  

49

 

Troen I And Petersen E. L. European Wind Atlas. Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark,1989

.

 

50

 

Xinxin- walory wiatru w Polsce, 

www.xinxin.pl/index.html

  

Ro czne 

ś

rednie pr

ę

dko

ś

ci wiatru

0

1

2

3

4

5

6

7

66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

m/s

background image

Wiatr czy EJ 

13 

Tak wi

ę

c Polska nie ma takich mo

Ŝ

liwo

ś

ci kompensacji skoków produkcji energii wiatrowej jak 

Dania. Jakie b

ę

d

ą

 straty przy utrzymywaniu rezerwy wiruj

ą

cej w elektrowniach opalanych 

paliwem organicznym? I jakie to da efekty w bilansie emisji CO

2

?  

Pami

ę

tajmy przy tym, 

Ŝ

e nawet bez uwzgl

ę

dniania problemu utrzymywania stabilno

ś

ci systemu, 

koszty wytwarzania energii elektrycznej z wiatraków nawet przy doskonałych warunkach 
wiatrowych w Danii s

ą

 około dwukrotnie wi

ę

ksze ni

Ŝ

 koszty dla elektrowni j

ą

drowych

51

. W Polsce 

b

ę

d

ą

 te koszty wi

ę

ksze, bo pr

ę

dko

ś

ci wiatru mamy mniejsze, a koszty wyrównywania waha

ń

 

napi

ęć

 w sieci b

ę

d

ą

 te

Ŝ

 du

Ŝ

o wy

Ŝ

sze ni

Ŝ

 w Danii. W Polsce jednostkowe koszty zakupu energii 

elektrycznej z OZE na rynkach hurtowych obecnie 3-krotnie przekraczaj

ą

 

ś

rednie ceny energii 

elektrycznej. Ponadto: 



  energetyka wiatrowa praktycznie nie generuje nowych miejsc pracy (urz

ą

dzenia s

ą

 w 

znakomitej wi

ę

kszo

ś

ci produkowane za granic

ą

, a elektrownie wiatrowe s

ą

 niemal 

bezobsługowe), 



  inwestorami s

ą

 z reguły du

Ŝ

e firmy zachodnie – jest to wi

ę

c po prostu eksport dochodu 

narodowego, gdy

Ŝ

 pieni

ą

dze pochodz

ą

ce od polskich (niezamo

Ŝ

nych na ogół) odbiorców 

energii s

ą

 transferowane do bogatych zagranicznych korporacji.  

Pi

ę

kne obietnice, 

Ŝ

e wiatr da bezpłatn

ą

 energi

ę

 elektryczn

ą

, trzeba traktowa

ć

 podobnie jak inne 

hasła reklamowe i zdawa

ć

 sobie spraw

ę

Ŝ

e kryj

ą

 si

ę

 za nimi korzy

ś

ci polityczne i finansowe – ale 

nie dla odbiorców energii elektrycznej, a raczej dla przemysłu produkcji turbin wiatrowych i 
deweloperów.  

Do planowania rozwoju wiatraków w Polsce trzeba podchodzi

ć

 z rozwag

ą

, wykluczaj

ą

c czynniki 

ideologiczne, oraz wyci

ą

gaj

ą

c nauk

ę

 z bardzo kosztownych bł

ę

dów i do

ś

wiadcze

ń

 innych krajów. 

Nie chodzi wcale o to aby z energetyki wiatrowej rezygnowa

ć

, jednak nie nale

Ŝ

y forsowa

ć

 jej 

rozwoju za wszelk

ą

 cen

ę

 oszukuj

ą

c jednocze

ś

nie społecze

ń

stwo polskie co do rzeczywistych 

kosztów tej energii (a wielu tzw. „zwykłych” ludzi jest przekonanych, 

Ŝ

e jest ona darmowa) i jej 

wpływu na 

ś

rodowisko.  

Trzeba zaprojektowa

ć

 polityk

ę

 energetyczn

ą

 dla Polski w sposób pragmatyczny, uwzgl

ę

dniaj

ą

wszystkie aspekty, tak aby uzyska

ć

 optymalny układ i skład 

ź

ródeł wytwórczych. 

 

                                                  

51

 Vattenfall Annual Report for 2006.