Projekt

Morskie farmy wiatrowe to jedna z najbardziej obiecujących technologii w transformacji energetycznej, odpowiadająca na globalne wyzwania związane z redukcją emisji i zwiększaniem bezpieczeństwa energetycznego. Są to zespoły turbin wiatrowych instalowanych na morzu, zwykle w strefach przybrzeżnych, gdzie wieją silniejsze i bardziej stabilne wiatry niż na lądzie. Dzięki temu mogą one produkować znacznie więcej energii elektrycznej w sposób całkowicie bezemisyjny.

Jak pokazuje raport Global Offshore Wind Report 2023 przygotowany przez Global Wind Energy Council (GWEC), do końca 2022 roku globalna moc zainstalowana w morskich farmach wiatrowych osiągnęła poziom 64,3 GW, a przewiduje się, że do 2030 roku liczba ta wzrośnie ponad czterokrotnie — do 380 GW. Tylko w 2022 roku uruchomiono farmy wiatrowe o mocy ponad 8,8 GW, co podkreśla, że energia wiatrowa na morzu jest jedną z najszybciej rosnących gałęzi energetyki odnawialnej.

Technologia ta opiera się na przekształcaniu energii kinetycznej wiatru w energię elektryczną. Ruch powietrza obraca łopaty turbiny, co wprawia w ruch wirnik połączony z generatorem. Dzięki temu w sposób mechaniczny i bez udziału paliw kopalnych wytwarzana jest energia, która może zasilać setki tysięcy gospodarstw domowych.

Morskie farmy wiatrowe to nie tylko odpowiedź na potrzebę redukcji emisji CO₂, ale również realna szansa na stworzenie nowego sektora przemysłu, miejsc pracy oraz długofalowego impulsu dla rozwoju gospodarki morskiej.

Źródło: Global Wind Energy Council, Global Offshore Wind Report 2023, www.gwec.net

Przyjmuje się, że turbiny zaczynają pracę od prędkości wiatru około 3m/s, czyli „lekkiego wiatru”. Z tym, że ta prędkość mierzona jest na wysokości rotora turbiny, gdzie wieje silniej niż u podstawy.

Gdy przestaje wiać, turbiny wiatrowe zatrzymują się, niemniej farma wiatrowa może nadal świadczyć usługi dla operatora sieci przesyłowej, polegające na tzw. kompensacji mocy biernej.

Na szczycie każdej turbiny znajduje się urządzenie, które informuje turbinę o prędkości i kierunku wiejącego wiatru. Następnie turbina obraca się na wieży w kierunku wiatru, a łopaty obracają się wokół własnej osi, aby stworzyć maksymalny opór dla wiatru. Wiatr zaczyna obracać łopaty, które są połączone z piastą i wałem o niskiej prędkości obrotowej.

Wał niskoobrotowy obraca się z taką samą prędkością jak łopaty (7-12 obrotów na minutę). Aby generator mógł produkować energię elektryczną, potrzebujemy jednak znacznie większej prędkości obrotowej. Dlatego też większość turbin wiatrowych posiada przekładnię, która ponad 100-krotnie zwiększa prędkość obrotową wału niskoobrotowego do wału wysokoobrotowego obracającego się z prędkością do 1500 obrotów na minutę. Jest on połączony z generatorem, który przetwarza energię kinetyczną na energię elektryczną. Turbiny, które nie posiadają przekładni, są podłączone bezpośrednio z piasty do generatora 6 poprzez swoją oś (jest to tzw. napęd bezpośredni).

Źródło: https://windeurope.org/about-wind/wind-basics/

Energia wytwarzana przez morskie farmy wiatrowe jest czysta – nie zanieczyszcza powietrza, hałas z turbin nie jest słyszalny, a same farmy są energooszczędne. Dlatego też cieszą się one zaufaniem społecznym. Morska energia to opłacalny sposób na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i osiągnięcie europejskich celów klimatycznych do 2050 roku. Lokalizacja turbin na morzu nie wpływa na krajobraz nadmorski i jednocześnie jest szansą rozwoju dla lokalnej społeczności, szeregu branż z długiego łańcucha dostaw m.in. przemysłu stoczniowego i sektora portowego.

Zalety farm morskich znacznie przewyższają ich wady.

Środowisko wodne powoduje znaczne ryzyko korozji przez co wymusza o wiele lepsze zabezpieczenia, zarówno fundamentów, jak i samych konstrukcji. Ze względu na znacznie utrudniony dostęp do farm wiatrowych na morzu, trzeba używać dużo droższych i odporniejszych materiałów, aby maksymalnie ograniczyć konieczność wymiany części w razie awarii. Dlatego stosuje się bardziej niezawodne, czyli dużo droższe turbiny. Koszty eksploatacyjne elektrowni morskich są wyższe np. w porównaniu do farm lądowych, ponieważ dostęp do elektrowni jest trudniejszy.

Inwestorzy starają się zatem do minimum ograniczyć wydatki związane z utrzymaniem farm bazując przede wszystkim na międzynarodowych doświadczeniach w budowie i  eksploatacji już działających morskich farm wiatrowych.

Budowa i eksploatacja morskich farm wiatrowych planowana jest tak, aby być w pełni bezpieczna, zarówno dla mieszkańców terenów nadmorskich, jak i pozostałej części kraju.

Inwestycje te są planowane wieloetapowo i dla pełnego wykorzystania potencjału morskiej energetyki, niezbędne są równoległa modernizacja i rozbudowa sieci energetycznych, a także systemów magazynowania i zarządzania energią.

Morze Bałtyckie, tuż po Morzu Północnym, stwarza najlepsze w Europie warunki dla rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Jego geograficzne, klimatyczne i techniczne uwarunkowania sprawiają, że region ten znajduje się dziś w centrum zainteresowania inwestorów i decydentów planujących transformację energetyczną w Europie Środkowo-Wschodniej.

Stosunkowo płytkie wody i stabilne warunki wietrzne, z przeciętną prędkością wiatru wynoszącą od 7 do 9 m/s, umożliwiają efektywną i przewidywalną produkcję energii. Bliskość wybrzeży i dostęp do dobrze rozwiniętej infrastruktury portowej znacząco ułatwiają transport, instalację oraz późniejsze serwisowanie turbin wiatrowych, co przekłada się na niższe koszty realizacji projektów.

Według raportu WindEurope „Offshore Wind in Europe – Key trends and statistics 2023”, region Morza Bałtyckiego ma potencjał do zainstalowania nawet 93 GW mocy w energetyce wiatrowej do 2050 roku, z czego znaczący udział może mieć Polska. Obecnie kraje regionu – w tym Niemcy, Polska, Szwecja, Dania, Litwa i Estonia – intensyfikują działania regulacyjne i inwestycyjne, by maksymalnie wykorzystać ten potencjał.

Morze Bałtyckie to nie tylko dobre, ale strategiczne miejsce dla europejskiej energetyki odnawialnej – może stać się jednym z filarów zielonej transformacji w regionie i źródłem taniej, czystej energii dla milionów mieszkańców.

Źródła:

WindEurope, Offshore Wind in Europe – Key trends and statistics 2023, windeurope.org

Baltic Sea Offshore Wind Declaration, 2022

Farma BC-Wind będzie zlokalizowana około 23 km od linii brzegowej, na północ od gmin Krokowa i Choczewo w Wyłącznej Strefie Ekonomicznej Morza Bałtyckiego.

Pierwsza energia z morskiej farmy wiatrowej BC-Wind popłynie w 2028 oku.