Czy wiatr może zastąpić elektrownie atomowe w Polsce?

Elektrownie wiatrowe a redukcja efektu cieplarnianego

Wpływ rozwoju elektrowni wiatrowych na zmniejszenie emisji CO₂ jest wątpliwy. Jeśli elektrownie wiatrowe mają zastąpić elektrownie wodne, to oczywiście nie eliminują one żadnej emisji CO2. Jeśli zaś współpracują one z elektrowniami opalanymi paliwem organicznym, to doświadczenie wskazuje, że zmiany prędkości wiatru następują zbyt szybko, by można było po spadku prędkości wiatru uruchomić elektrownie. Trzeba więc mieć cały czas rezerwę wirującą. Jednakże pracujące na biegu luzem elektrownie emitują znacznie więcej CO₂/kWh niż elektrownie pracujące pełną mocą, przy optymalnych parametrach.

Dodatkowa emisja związana jest z procesami produkcji, instalacji, konserwacji I ostatecznego demontażu potężnych fundamentów betonowych, elementów turbin, pylonów, dróg dojazdowych i towarzyszącego tym przedsięwzięciom wyposażenia. Dlatego właśnie wiodący ekspert duńskiej firmy ELSAM rozwijającej energetykę wiatrową w Jutlandii, przyznał w 2004 r. że rozwój wiatraków nie ma wpływu na redukcję emisji CO₂, Podobne oświadczenie złożyła firma ELSAM dnia 27 maja 2006 roku na spotkaniu Danish Wind Energy Association z rządem duńskim.

Kierownik sieci energetycznej Irlandii w lutym 2004 r. oświadczył: „Koszt redukcji emisji CO2 przez wprowadzanie na dużą skalę energii wiatrowej jest wysoki w porównaniu z innymi możliwościami". ⁴⁸

Ocena kosztów wdrażania wiatraków w Polsce.

Porównując Danię i Polskę należy przede wszystkim zwrócić uwagę na różnice w prędkościach wiatrów, a następnie na potencjalne możliwości wykorzystania sieci elektrowni wodnych do amortyzowania wahań produkcji energii wiatrowej.

W Danii zachodniej średnie prędkości wiatru w skali rocznej przekraczają znacznie 7,5 m/s . Dzięki temu stosunek mocy średniej do mocy szczytowej wynosi tam około 0.24 w skali rocznej. W Polsce średnia energia wiatru jest niższa niż w Danii, która ma zupełnie wyjątkowe położenie geograficzne na półwyspie otoczonym z obu stron morzem. Dla Polski bardziej reprezentatywny jest współczynnik rocznego wykorzystania mocy rzędu 16%, tak jak w Niemczech. Oznacza to, że przy tej samej mocy maksymalnej moc średnia wiatraka będzie w Polsce mniejsza, a straty finansowe na utrzymanie stabilności sieci - większe.

W Polsce najlepsze warunki do instalacji elektrowni wiatrowych są na wybrzeżu, Jak jednak widać z rys. 10, nawet w rejonie Łeby średnia roczna prędkość wiatru jest znacznie niższa niż w Danii i waha się wokoło 5 m(/s,)

Rys. 10 Roczne średnie prędkości wiatru w Łebie (linia górna -niebieska) i w Nowym Sączu (linia dolna, czerwona). (Dane z ośrodka meteorologii IMGW^[1])

Wobec tego, że współczynnik wykorzystania mocy nominalnej (szczytowej) maleje z kwadratem prędkości średniej wiatru,

można oczekiwać, że ilość energii elektrycznej uzyskiwanej w Łebie z takiej samej turbiny wiatrowej jak zainstalowana w Danii zachodniej będzie przynajmniej dwukrotnie mniejsza. Oznacza to, że opłacalność inwestycji w wiatraki w Polsce będzie dwa razy niższa niż w Danii.

Przy układaniu planów strategicznych dla Polski trzeba też zwrócić uwagę na fakt, że Dania może opierać się na sieci elektrowni wodnych w Skandynawii wytwarzających ponad 170 TWh rocznie. Pozwala to skompensować wahania siły wiatru w systemie elektrowni wiatrowych o mocy 3 GW, przy czym jak widzieliśmy na przykładzie Danii, powoduje to straty rzędu miliarda koron rocznie. W Polsce łączna energia wytwarzana w hydroelektrowniach pracujących na przepływie naturalnym wynosi około 1,8TWh, a więc mniej niż jedną setną tego, co w Skandynawii. Przy tym mamy zaledwie kilka elektrowni wodnych, które mogą być wykorzystane do regulacji obciążenia, są to elektrownie szczytowo-pompowe (Żarnowiec, Porąbka-Żar, Żydowo) i elektrownie z członem pompowym (Solina, Dychów i Niedzica), o łącznej mocy osiągalnej 1754 MW.

Nie mamy też tak dużych przepustowości naszych połączeń z sieciami energetycznymi za granicą, ani nie ma dużych kompleksów hydroelektrowni w sąsiednich krajach. Droga ewentualnego eksportu do Skandynawii byłaby bardzo długa.

Tak więc Polska nie ma takich możliwości kompensacji skoków produkcji energii wiatrowej jak Dania. Jakie będą straty przy utrzymywaniu rezerwy wirującej w elektrowniach opalanych paliwem organicznym? I jakie to da efekty w bilansie emisji CO2?

Pamiętajmy przy tym, że nawet bez uwzględniania problemu utrzymywania stabilności systemu, koszty wytwarzania energii elektrycznej z wiatraków nawet przy doskonałych warunkach wiatrowych w Danii są około dwukrotnie większe niż koszty dla elektrowni jądrowych^[2]. W Polsce będą te koszty większe, bo prędkości wiatru mamy mniejsze, a koszty wyrównywania wahań napięć w sieci będą też dużo wyższe niż w Danii. W Polsce jednostkowe koszty zakupu energii elektrycznej z OZE na rynkach hurtowych obecnie 3-krotnie przekraczają średnie ceny energii elektrycznej. Ponadto:

•  energetyka wiatrowa praktycznie nie generuje nowych miejsc pracy (urządzenia są w znakomitej większości produkowane za granicą, a elektrownie wiatrowe są niemal bezobsługowe),
•  inwestorami są z reguły duże firmy zachodnie - jest to więc po prostu eksport dochodu narodowego, gdyż pieniądze pochodzące od polskich (niezamożnych na ogół) odbiorców energii są transferowane do bogatych zagranicznych korporacji.

Piękne obietnice, że wiatr da bezpłatną energię elektryczną, trzeba traktować podobnie jak inne hasła reklamowe i zdawać sobie sprawę, że kryją się za nimi korzyści 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 podchodzić z rozwagą, wykluczając czynniki ideologiczne, oraz wyciągając naukę z bardzo kosztownych błędów i doświadczeń innych krajów.

Nie chodzi wcale o to aby z energetyki wiatrowej rezygnować, jednak nie należy forsować jej rozwoju za wszelką cenę oszukując jednocześnie społeczeństwo polskie co do rzeczywistych kosztów tej energii (a wielu tzw. „zwykłych" ludzi jest przekonanych, że jest ona darmowa) i jej wpływu na środowisko.

Trzeba zaprojektować politykę energetyczną dla Polski w sposób pragmatyczny, uwzględniając wszystkie aspekty, tak aby uzyskać optymalny układ i skład źródeł wytwórczych.

[1] Xinxin- walory wiatru w Polsce, www.xinxin.pl/index.html

[2]Vattenfall Annual Report for 2006