Technologia: Sprawa o kluczowym znaczeniu

Energetyka wiatrowa

Niemcy rozpoczęły przechodzenie na odnawialne źródła energii, oparte głównie na energetyce wiatrowej, z początkiem lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Wytwarzanie energii elektrycznej w lądowych elektrowniach wiatrowych (ang. onshore) jest obecnie najtańszym rozwiązaniem w obszarze wykorzystania nowych odnawialnych źródeł energii – udział lądowej energetyki wiatrowej w produkcji energii w Niemczech wyniósł w 2016 r. około 12%. Należy podkreślić, że znaczna część tego typu elektrowni w Niemczech stanowi własność średnich przedsiębiorstw, spółdzielni i małych inwestorów – natomiast oba te czynniki wyglądają całkiem inaczej w przypadku wschodzącego sektora morskiej energetyki wiatrowej (ang. offshore). W pierwszej rundzie aukcji dedykowanych lądowym farmom wiatrowym 96% wygranych inwestycji stanowiły projekty, które mieszczą się w prawnej kategorii „projektów obywatelskich”.

W 2016 r. turbiny wiatrowe w Niemczech wyprodukowały około 12% elektryczności, przy czym niemal wszystkie zlokalizowane są na lądzie. Do 2020 r. planowane jest potrojenie udziału elektrowni wiatrowych (lądowych i morskich) w bilansie energetycznym. Nie należy jednakże zapominać, że wschodzący sektor energetyki morskiej różni się od tradycyjnych rozwiązań lądowych. Elektrownie lądowe to przede wszystkim średnie przedsiębiorstwa i rozproszone farmy wiatrowe należące głównie do społeczności lokalnych i małych inwestorów. Natomiast morska energetyka wiatrowa znajduje się przede wszystkim w rękach wielkich korporacji i zakładów użyteczności publicznej, które początkowo sprzeciwiały się przechodzeniu na odnawialne źródła energii. Nic dziwnego zatem, że tradycyjne elektrownie lądowe żądają modernizacji starszych farm wiatrowych. Technologia turbin wiatrowych przeżyła ogromny rozwój od lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia – znacznie mniejsza liczba turbin jest dzisiaj w stanie wytworzyć znacznie więcej mocy. Blisko 15% nowych turbin zainstalowanych w 2016 roku zastąpiło stare turbiny. Od 2014 r. energia wyprodukowana przez lądowe farmy wiatrowe wzrosła niemal dziewięciokrotnie z 1,4 TWh do 12,4 TWh.

Modernizacja sektora energetyki wiatrowej jest w Niemczech bardzo istotną kwestią. Ponieważ turbiny wiatrowe wykorzystuje się na tym rynku od ponad dwudziestu lat, elektrownie, którym przyznano taryfy gwarantowane (ang. feed-in tariffs – system polegający na zagwarantowaniu stałej ceny energii elektrycznej z OZE), właśnie weszły w ostatni etap cyklu życia. Nawet te, które mogą być nadal eksploatowane przez kolejnych kilka lat, nie są w stanie wykorzystać dostępnej przestrzeni tak efektywnie jak turbiny najnowszej generacji. Należy pamiętać, że wydajność produkcyjna instalowanej współcześnie turbiny średniej wielkości przekracza w przybliżeniu dziesięciokrotnie wydajność turbiny średniej wielkości wyprodukowanej w połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Innymi słowy, zastępując stare turbiny nowymi, czyli tzw. repowering, będziemy w stanie wytwarzać większą ilość energii ze źródeł wiatrowych przy jednoczesnym ograniczaniu wizualnego wpływu farm wiatrowych na środowisko. Na przykład turbiny z 2016 r. posiadały moc znamionową prawie dwukrotnie większą niż te zainstalowane w roku 2000, oraz kilkakrotnie większą niż turbiny instalowane w połowie lat dziewięćdziesiątych.

Niemcy planują także rozwój morskiej energetyki wiatrowej. Rząd zamierza zainstalować na niemieckich wodach terytorialnych 6,5 gigawata do 2020 r. oraz 15 gigawatów do 2030 r. Rok 2015 był rokiem rekordowym dla morskich elektrowni wiatrowych w Niemczech – zainstalowano wtedy ok. 2,2 gigawata, co daje łączną moc 3,3 gigawata. W 2010 podłączono do sieci elektroenergetycznej pierwszą morską farmę wiatrową – Alpha Ventus (jako lokalizację testową). W 2011 podłączono do sieci pierwsze zakłady komercyjne: Bard 1 i Baltic 1. Wydano już pozwolenia dla kolejnych 20 morskich farm wiatrowych położonych w specjalnej strefie ekonomicznej Niemiec na Morzu Północnym. W 2016 r. wydajność morskich farm wiatrowych zwiększyła się o 818 MW.

Oczekuje się, że morskie farmy wiatrowe będą znacznie bardziej stabilnym źródłem energii – na otwartym morzu wiatr wieje zazwyczaj z jednolitym natężeniem. Na przeprowadzonych niedawno aukcjach ceny za energię z morskich farm wiatrowych osiągnęły poziom zgodny z oczekiwaniami dla cen hurtowych na rok 2025. Pomimo tego, niemiecka branża energetyki wiatrowej nie podchodzi do farm morskich ze szczególnym entuzjazmem, ponieważ należą one w stu procentach do wielkich korporacji, natomiast właścicielami lądowych elektrowni wiatrowych są często obywatele. Zdarza się, że wspieranie sektora offshore przez rząd kanclerz Merkel interpretuje się jako szczególne traktowanie największych niemieckich spółek energetycznych w zamian za zamykanie należących do nich elektrowni jądrowych. Pod koniec 2016 r. Niemcy posiadały ukończone morskie elektrownie wiatrowe o mocy nieco ponad 4,1 gigawata.

Rosnąca akceptacja lądowej energetyki wiatrowej

W odróżnieniu od farm morskich, niemiecki sektor energetyki wiatrowej składa się tradycyjnie z projektów, które należą do lokalnych społeczności i które powstały spontanicznie: stawiało się kilka turbin, a gdy mieszkańcy zaczęli się orientować, jakie korzyści zapewniają inwestorom farmy wiatrowe, przybywała liczba chętnych, by angażować się w projekt i instalować kolejne turbiny. W pierwszej fazie aukcji dedykowanych lądowym farmom wiatrowym z 2017 r., ustalono specjalne warunki dla ofert mieszczących się w kategorii „projektów obywatelskich”. W chwili składania oferty nie musiały one posiadać analizy oddziaływania na środowisko, a najwyższa wygrywająca oferta była im przyznawana bez względu na wartość oferty faktycznie przez nie złożonej. W rezultacie ponad 96% wygranych inwestycji przypadło tego typu projektom. Nawet przedstawiciele Partii Zielonych uznali to za zbyt duży udział, więc w przyszłości aukcje z pewnością odbywać się będą na zmienionych zasadach po to, aby umożliwić udział w rynku licytantom komercyjnym. Mówi się również o tym, że wiele podmiotów komercyjnych znalazło sposób na przystępowanie do aukcji jako „projekt obywatelski” poprzez zachęcanie swoich pracowników do występowania w roli niezależnych inwestorów indywidualnych.

W miarę pojawiania się kolejnych turbin społeczność lokalna przekonuje się także, że obawy związane z poziomem hałasu są przesadzone. Jeżeli chodzi o społeczność międzynarodową, obawy związane z wpływem instalacji na stan zdrowia pojawiają się zazwyczaj w regionach o bardzo niewielkiej liczbie wiatraków. Zarówno w Niemczech, jak i w Danii – dwóch państwach o największej gęstości turbin wiatrowych – debata nad negatywnym wpływem energetyki wiatrowej na stan zdrowia mieszkańców jest kwestią marginalną. Wręcz przeciwnie, mieszkańcy obydwu państw zdają sobie sprawę, że stan zdrowia społeczeństwa może poprawiać się w miarę zastępowania brudnej energii węglowej i potencjalnie niebezpiecznej energii jądrowej czystą energetyką wiatrową. Ponadto, w miarę rozwoju energetyki wiatrowej, mieszkańcy przyzwyczajają się do krajobrazu z wiatrakami, które stają się równie niezauważalne, jak słupy wysokiego napięcia, budynki i drogi – a pod względem hałasu są przecież znacznie mniej uciążliwe niż samochody.

Dzięki postępowi technicznemu ubiegłych lat wykorzystanie energetyki wiatrowej stało się znacznie bardziej atrakcyjne również w regionach śródlądowych. Na południu Niemiec – w szczególności w Badenii-Wirtembergii, landzie położonym w południowo-zachodniej części kraju, bardzo ubogiej w energetykę wiatrową – zlikwidowano bariery planistyczne, by ułatwić instalowanie turbin na zboczach wzgórz i w lasach. Jednocześnie montaż nowych turbin wymaga ścisłego przestrzegania kryteriów związanych z ochroną środowiska. Badenia-Wirtembergia – kraj związkowy, w którym po raz pierwszy w historii wybrano władze z Partii Zielonych – planuje znaczące zwiększenie rocznej produkcji mocy z nowo instalowanych farm wiatrowych, aby osiągnąć 10% udziału energii wiatrowej w sektorze energetycznym do 2020 r. Badenia-Wirtembergia jest jednym z najsilniejszych pod względem ekonomicznym landów w Niemczech.

Stabilny rozwój energetyki wiatrowej

Szczyt rozwoju niemieckiej energetyki wiatrowej przypadł na 2002 rok, gdy zainstalowano około 3,2 gigawata nowych źródeł energii. Rynek się ustabilizował: corocznie, w ciągu całej dekady uruchamiały się nowe farmy wiatrowe wytwarzające nieco poniżej 2 gigawatów, co umożliwia pokrycie 2,5 procent wartości szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną (około 80 gigawatów).

Sektor lądowej energetyki wiatrowej odniósł w 2016 roku wiele sukcesów. Po rekordowym wyniku 4,4 gigawata w roku 2014, osiągnął wynik 4,3 gigawata, przy czym mniej więcej jedna czwarta zastąpiła stare turbiny, które zostały wycofane. Kolejne 3,5 gigawata zbudowano w 2015 roku. Eksperci rynkowi uważają, że planiści spieszyli się z budową, jeszcze zanim kraj przeszedł z taryf gwarantowanych na aukcje w 2017 roku. Oprócz tego, kilka krajów związkowych polepszyło warunki dla lądowej energetyki wiatrowej, znosząc niektóre z barier dla instalacji wiatrowych.