Morska energetyka wiatrowa. Farmy wiatrowe na Bałtyku

Niemal 70 proc. Polek i Polaków wskazuje morską energię wiatrową jako preferowany sposób zasilania domu, a ponad 75 proc. obywateli naszego kraju uważa, że energia wiatrowa produkowana na morzu to dobry lub najlepszy sposób wytwarzania energii ze społecznego punktu widzenia. Takie wnioski wynikają z badania opinii publicznej zleconego przez Polskie Stowarzyszenie Energii Wiatrowej, opublikowanego w raporcie o morskiej energetyce wiatrowej z maja 2019 r. Co wpływa na tak dobrą ocenę technologii offshore?

W trosce o klimat

Jednym z kluczowych powodów, dla których na świecie zaczęto budować morskie farmy wiatrowe są kwestie związane z ochroną środowiska naturalnego. Lokowane na morzu turbiny korzystają z odnawialnego źródła energii, jakim jest wiatr, i dzięki temu w procesie produkcji prądu nie emitują dwutlenku węgla do atmosfery. Morska energetyka wiatrowa jest jednym z najszybciej rozwijających się sektorów energetyki odnawialnej w Europie. Pierwsza morska farma wiatrowa powstała właśnie na Bałtyku, w morskiej strefie Danii na początku lat 90. XX w. Od tamtej pory nastąpił dynamiczny rozwój tej technologii – z roku na rok są instalowane coraz większe i coraz bardziej wydajne turbiny. Obecnie instalacje na różnych akwenach morskich ma 11 europejskich państw. Organizacje branżowe prognozują, że w przyszłości, w związku z planami osiągania neutralności klimatycznej, w kolejnych dekadach tempo rozwoju morskiej energetyki wiatrowej może wzrosnąć.

Daleko od brzegu

Morskie farmy wiatrowe są zazwyczaj położone kilkadziesiąt kilometrów od lądu. Nie wywierają więc większego wpływu na życie społeczności lokalnych ze względu na oddalenie od domów, osiedli czy pól uprawnych. Farmy wiatrowe PGE znajdą się w odległości minimum 25 km od linii brzegu. Będą też oddalone od przylegającego obszaru Natura 2000 Ławica Słupska.

Nowy sektor – nowe miejsca pracy

Nowa branża na polskim rynku to nowe miejsca pracy i to nie tylko w przemyśle, ale też w obszarze usług dodatkowych, m.in. transportowych, noclegowych, gastronomicznych, ubezpieczeniowych, szkoleniowych czy dostaw energii. Powstanie sektora offshore zapewni także dodatkowe wpływy do budżetu państwa pochodzące z podatków. Jak oszacowali eksperci z firmy doradczej McKinsey & Company, dzięki instalacji i eksploatacji morskich farm wiatrowych o łącznej mocy zainstalowanej wynoszącej 6 GW, w ciągu dekady może powstać aż 77 tys. nowych miejsc pracy, a wpływy z podatków mogą wynieść nawet 15 mld zł.

Co to znaczy offshore wind

W dosłownym tłumaczeniu z języka angielskiego offshore oznacza „poza lądem”. Offshore wind to po prostu morskie farmy wiatrowe. W porównaniu z farmami wiatrowmi na lądzie morskie farmy wiatrowe charakteryzują się większą efektywnością pracy – wiatr na morzu jest stabilniejszy i silniejszy, a turbiny instalowane na morzu mogą być zdecydowanie większe od tych lądowych.

Zielona energia dla twojego domu

Do 2040 r. Grupa PGE zbuduje na Bałtyku co najmniej trzy morskie farmy wiatrowe. Turbiny wiatrowe zostaną zainstalowane daleko od brzegu, w odległości minimum 25 km od lądu. Najbardziej oddalona na północ farma wiatrowa Baltica 1 powstanie w odległości aż 80 km od linii brzegowej. Dzięki temu wiatraki nie będą słyszane przez mieszkańców nadmorskich miejscowości. Będą również praktycznie niewidoczne dla ludzkiego oka. Prąd wytworzony w turbinach trafi do stacji energetycznych na morzu połączonej kablem ze stacją na lądzie i stamtąd zasili system elektroenergetyczny całego kraju. Dzięki temu do twojego domu trafi zielona energia.

Jak powstają morskie farmy wiatrowe

Polskie firmy z branży energetycznej ruszają na podbój Bałtyku. Planują w kolejnych dekadach wybudować u wybrzeży naszego kraju co najmniej kilkanaście morskich farm wiatrowych. Farmy te będą ważnym elementem transformacji energetycznej w Polsce.

Morskie farmy wiatrowe powstają głównie na północy Europy ze względu na panujące tu dogodne warunki wietrzne. Najwięcej z nich działa dziś na Morzu Północnym. Dzięki sprzyjającym warunkom Bałtyk ma szansę stać się drugą najczęściej wybieraną lokalizacją dla morskich farm wiatrowych. Morze Bałtyckie ma stosunkowo płytkie wody i niską wysokość fal, co ułatwia instalację turbin. Niewielkie zasolenie zmniejsza z kolei ryzyko szybkiej korozji materiałów, z których wykonana jest podstawa turbiny.

Proces przygotowawczy

Jak nietrudno się domyślić, budowa morskich farm wiatrowych jest dłuższym i bardziej złożonym procesem niż stawianie turbin na lądzie. Według firmy doradczej McKinsey&Company przygotowanie inwestycji i uzyskanie niezbędnych pozwoleń w przypadku turbin instalowanych na morzu trwa średnio od 5 do 7 lat. Sama instalacja farm jest przy tym krótsza i trwa ok. 1–2 lata. Dlatego też powstanie tego typu projektów planowane jest z dużym wyprzedzeniem. Należy przy tym pamiętać, że z roku na rok technologia offshore staje się coraz bardziej efektywna, dzięki czemu nowsze farmy wiatrowe są bardziej wydajne niż te budowane kilka czy kilkanaście lat temu. Upływ czasu przekłada się zatem w pewnym sensie na korzyść przyszłych inwestycji, ponieważ technologia jest stale rozwijana.

Statki i porty potrzebne do budowy

Branża offshore wymaga całej floty specjalistycznych jednostek morskich. Mają one fundamentalny wpływ na możliwość i efektywność procesu budowy morskich farm wiatrowych. Są to tak zwane jednostki instalacyjne na potrzeby stawiania osobno turbin, osobno fundamentów, lub obu tych komponentów przy wykorzystaniu tej samej jednostki pływającej. Trzeba pamiętać, że technologa offshore jest stale rozwijana – parametry są coraz wyższe, wielkość turbin wiatraka rośnie, co przyczynia się do wzrostu ich efektywności wytwarzania. Do budowy turbin na Bałtyku potrzebny jest także tzw. port instalacyjny. Tego rodzaju port będzie musiał dostosować się do wymagań branży offshore, aby stać się zapleczem dla statków specjalistycznych. Oznacza to konieczność przebudowy i modernizacji, która przełoży się na rozwój i unowocześnienie portu. Porty instalacyjne to tylko część infrastruktury towarzyszącej rozwojowi sektora morskiej energetyki wiatrowej. W pobliżu powstających farm będą musiały powstać jeszcze mniejsze porty eksploatacyjne, które będą stanowiły bazę operacyjno-serwisową.

Prąd z morza dla 5 mln gospodarstw! 

Do 2040 r. Grupa PGE planuje budowę co najmniej trzech morskich farm wiatrowych o łącznej mocy zainstalowanej wynoszącej prawie 3,5 GW. W praktyce oznacza to, że dzięki energii bałtyckiego wiatru PGE będzie w stanie wyprodukować prąd dla ponad 5 mln gospodarstw domowych! Farmy wiatrowe Baltica 1, Baltica 2 i Baltica 3 będą pokrywać ok. 8 proc. krajowego zapotrzebowania na energię. Wykorzystanie w tych projektach odnawialnego źródła energii, jakim jest wiatr, pozwoli na redukcję emisji CO2 o ok. 11 mln ton rocznie!

Dlaczego PGE stawia na morskie farmy wiatrowe 

Morskie turbiny wiatrowe to odnawialne źródło energii, które przyczynia się do redukcji emisji CO2. Dzięki temu będziemy mogli się cieszyć czystszym powietrzem. Stworzenie nowego sektora w polskiej energetyce, jakim jest morska energetyka wiatrowa, to nie tylko korzyści ekologiczne. To przede wszystkim szansa na rozwój polskich firm przemysłowych, wpieranie innowacyjności i tworzenie nowych miejsc pracy. To również zwiększanie bezpieczeństwa energetycznego kraju i budowanie niezależności energetycznej Polski.

Morskie farmy wiatrowe impulsem dla rozwoju Pomorza i polskich firm

Transformacja energetyczna w Polsce staje się faktem. Firmy energetyczne coraz szybciej zmierzają w stronę produkcji energii, która nie będzie przyczyną emisji szkodliwych substancji i gazów do atmosfery. W kolejnych dekadach będziemy obserwować dynamiczny wzrost inwestycji w odnawialne źródła energii. Jednym z filarów nowego systemu stanie się morska energetyka wiatrowa.

Zgodnie z Polityką Energetyczną Polski do 2040 r., w kolejnych dwóch dekadach, u wybrzeży naszego kraju, zostaną wybudowane morskie farmy wiatrowe o łącznej mocy zainstalowanej do 11 GW. Wśród nich znajdą się również instalacje wybudowane przez największą firmę sektora elektroenergetycznego – PGE Polską Grupę Energetyczną. Co będą niosły za sobą inwestycje w morską energetykę wiatrową? Jaką szansę na rozwój stwarzają dla polskiego przemysłu i regionu Pomorza? Jak przewidują organizacje branżowe, potencjał offshore jest ogromny

Rozwój portów i przemysłu stoczniowego

Do zrealizowania tak ogromnej inwestycji jak budowa morskich farm wiatrowych potrzebny będzie odpowiednio przystosowany port do obsługi jednostek instalacyjnych oraz porty z przygotowanym zapleczem operacyjno-serwisowy m . Projekty tej skali mają szansę zaktywizować cały szereg branż, w tym przede wszystkim portową i stoczniową. Morskie farmy wiatrowe będą wymagały zaangażowania znacznej liczby specjalistycznych jednostek pływających. Polskie biura projektowe mają już doświadczenie w ich projektowaniu, a polskie stocznie w ich budowie. Program rozwoju offshore będzie więc silnym impulsem dla branży stoczniowej. Z rozwoju sektora skorzystają także porty, w których potrzebne będą nowe nabrzeża i baseny. Dotyczy to zarówno największych portów, takich jak m. in. Gdynia, jak i mniejszych przystani, takich jak Ustka, Darłowo, Kołobrzeg, Władysławowo i Łeba.

Szansa dla wielu branż

Morskie farmy wiatrowe to ważny dla Polski projekt energetyczny i gospodarczy. Według prognoz zyski z budowy morskich farm wiatrowych w Polsce wykroczą poza ich sektor. Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej zidentyfikowało ponad 100 polskich podmiotów, które z powodzeniem mogą zostać   włączone w procesy przygotowania, budowy i eksploatacji farm wiatrowych w polskiej części Bałtyku. Morskie farmy wiatrowe potrzebują, zarówno w okresie budowy, jak i późniejszej eksploatacji, szeregu usług dodatkowych, takich jak baza hotelowa i gastronomiczna, transport morski i śródlądowy, dostawy paliw dla transportu morskiego i lądowego, dostawy energii, ubezpieczenia majątku i kontraktów czy szkolenia i certyfikacja. Wzrost innowacyjności Obecnie większość polskich firm z branży offshore zajmuje się tylko eksportem. Skala ich działalności mogłaby być zdecydowanie większa, gdyby powstał rynek krajowy. Rozwój morskiej energetyki wiatrowej w Polsce będzie oznaczał konieczność kształcenia specjalistycznych kadr z wielu dziedzin, nie tylko technicznych, co może otworzyć nowe perspektywy dla współpracy biznesu i świata nauki w zakresie projektów badawczych i edukacyjnych. Korzyści płynących z rozwoju offshore będzie znacznie więcej.

Znaczenie gospodarcze sektora offshore

Morskie farmy wiatrowe mają szansę powstawać z udziałem dostaw i usług polskich przedsiębiorców, w tym z regionu Pomorza. Według raportu „Rozwój morskiej energetyki wiatrowej w Polsce – perspektywy i ocena wpływu na lokalną gospodarkę, McKinsey & Company, 2015” budowa morskich farm wiatrowych o mocy zainstalowanej 6 GW może wiązać się z:

• 70 mld zł wartości inwestycji,
• wygenerowaniem do 2030 r. 60 mld zł dodatkowego PKB,
• stworzeniem ponad 70 tys. nowych miejsc pracy

Historia morskich farm wiatrowych

Pierwsza morska farma wiatrowa została zbudowana w 1991 r. w Danii. Składała się z 11 turbin o łącznej mocy niespełna 5 MW, przy czym moc jednej turbiny wynosiła 0,45 MW. Aktualnie moc turbin oddawanych do eksploatacji jest dwa razy większa niż moc całej pierwszej farmy wiatrowej i wynosi prawie 10 MW. Obecnie morska energetyka wiatrowa jest jednym z najszybciej rozwijających się sektorów energetyki w Europie.

Blisko 30 lat później, w 2019 r. w Europie moc zainstalowana morskich farm wiatrowych wynosiła już ok. 22 GW (23,2 GW na koniec I półrocza 2020 r.). Zgodnie z założeniami Komisji Europejskiej do 2050 r. łączna moc zainstalowana w morskich farmach wiatrowych w Europie powinna do 2050 r. osiągnąć wartość między 240 a 450 GW. Jest to warunek konieczny, aby możliwe było osiągnięcie neutralności klimatycznej na naszym kontynencie.

Według raportu „Przyszłość morskiej energetyki wiatrowej w Polsce” przygotowanego w 2019 r. przez Polskie Stowarzyszenie EnHiergetyki Wiatrowej morskie farmy wiatrowe posiada obecnie 11 europejskich krajów. Liderem rozwoju tego typu instalacji jest Wielka Brytania, gdzie moc zainstalowana przekroczyła 10 GW. Do 2030 r. Wielka Brytania planuje osiągnąć 30 GW mocy zainstalowanej w farmach na morzu. Wśród europejskich krajów, które z powodzeniem inwestują w offshore są Niemcy, Dania, Belgia i Holandia.

W polskiej strefie Bałtyku nie powstała dotychczas żadna farma wiatrowa, natomiast potencjał morskiej energetyki wiatrowej w tej strefie jest znaczący i według różnych źródeł wynosi w perspektywie 2050 r. nawet 28 GW. Przyjęta Polityka Energetyczna Polski do 2040 r. przewiduje realizację morskich farm w Polskiej Wyłącznej Strefie Ekonomicznej na Morzu Bałtyckim o mocy ok. 5,9 GW do 2030 r. i 11 GW do 2040 r.

Program Offshore w Grupie PGE

Energetyka z Bałtyku to szansa dla polskich spółek elektroenergetycznych. Obecnie jednymi z najbardziej zaawansowanych projektów offshore na Morzu Bałtyckim są te rozwijane przez PGE Polską Grupę Energetyczną.

W październiku 2020 r. PGE Polska Grupa Energetyczna opublikowała Strategię do 2030 r. z perspektywą do roku 2050. Strategia Grupy PGE przedstawia plan transformacji zmierzający do neutralności klimatycznej Grupy w 2050 r.

Najefektywniejszym sposobem realizacji celów wyznaczonych przez strategię PGE są wielkoskalowe inwestycje OZE w odnawialne źródła energii. W taki kierunek najbardziej wpisują się właśnie morskie farmy wiatrowe. Grupa PGE do 2030 r. zbuduje dwie morskie farmy wiatrowe o mocy 2,5 GW (Baltica 2 i Baltica 3) w ramach strategicznego partnerstwa z globalnym liderem branży – firmą Ørsted, a po 2030 r. kolejną o mocy 0,9 GW (Baltica 1).

W styczniu PGE podpisała list intencyjny z Tauronem i Eneą w sprawie współpracy przy przyszłych projektach morskich farm wiatrowych. Współpraca jest uzasadniona dużą konkurencją ze strony podmiotów trzecich zaangażowanych w projekty morskiej energetyki wiatrowej na obszarze Polskiej Wyłącznej Strefy Ekonomicznej Morza Bałtyckiego.

Współpraca PGE, Tauronu i Enei może pozwolić na zwiększenie szans w procesie ubiegania się o pozwolenia lokalizacyjne dla morskich farm wiatrowych oraz zwiększenie możliwości finansowania rozwoju projektów inwestycyjnych w zakresie morskiej energetyki wiatrowej.

10 lutego 2021 r. PGE i Ørsted (duńska firma energetyczna i globalny lider w sektorze offshore) podpisały umowę o utworzeniu spółki joint venture 50/50, której celem będzie rozwój, budowa i eksploatacja dwóch morskich projektów wiatrowych Baltica 2 i Baltica 3 na Morzu Bałtyckim o łącznej mocy do 2,5 GW. Podjęcie współpracy z Duńczykami to ważny krok w transformacji polskiej energetyki, realizacji założeń Polityki Energetycznej Polski i nowej strategii Grupy PGE. Współpraca z liderem w zakresie morskiej energetyki wiatrowej to szansa dla Polski na rozwinięcie całkowicie nowych kompetencji w dziedzinie morskich farm wiatrowych. Umowa z Ørstedem umożliwi PGE pozyskanie know-how w dziedzinie offshore. Mając dostęp do światowej wiedzy, PGE będzie mogła ją wykorzystać w realizacji kolejnych projektów na Bałtyku, co jednocześnie zapewni korzyści dla polskiej gospodarki. Duńska firma jest ekspertem w dziedzinie multicontractingu, czyli pozyskiwaniu zamówień bez pośredników. Dzięki temu możliwe będzie osiągniecie znaczących oszczędności na każdym etapie projektu.

Aktualne harmonogramy zakładają przekazanie do eksploatacji Baltica 3 w 2027 r. i Baltica 2 w 2028 r., ale pierwsza energia elektryczna zBaltica 3 popłynie w2026 r., a z Baltica 2 rok później. PGE rozwija również projekt Baltica 1 (0,9 GW), który jest zlokalizowany w odległości ok. 80 km od linii brzegowej i w związku z tym prace nad nim były prowadzone dotychczas wolniej niż w przypadku Baltica 2 i Baltica 3. Ciekawostką jest, iż mimo tak znaczącego oddalenia od brzegu głębokość Morza Bałtyckiego w tej lokalizacji jest relatywnie nieduża, co pozwoli na instalację fundamentów w tradycyjnej technologii, tzn. bez konieczności wykorzystania fundamentów pływających.

JAKIE ZALETY I PRZEWAGI MA OFFSHORE W PORÓWNANIU Z INNYMI OZE

1. Dobre warunki wietrzne

Morskie farmy wiatrowe pracują z największą wydajnością spośród odnawialnych źródeł energii. Pomiary wietrzności pozwalają opracować prognozy produktywności. W lutym 2020 r. PGE zakończyła dwuletnią kampanię pomiarową wiatru na Morzu Bałtyckim przy użyciu pływającego LiDAR-u. Badania pozwoliły na zebranie wysokiej jakości danych potwierdzających odpowiednie warunki wietrzne do realizacji inwestycji.

2. Oddalenie od domów i osiedli mieszkalnych

Innym ważnym czynnikiem wyróżniającym morskie farmy wiatrowe jest ich oddalenie od linii brzegowej o minimum 25 km – a w przypadku Baltica 1 o 80 km – w głąb morza. Dzięki temu wiatraki nie będą praktycznie widoczne z plaży, a ich wpływ na jakość życia mieszkańców nadmorskich gmin oraz środowisko naturalne będzie minimalny.