Wiatraki morskie kontra inne źródła energii - koszty i innowacje

Wiatraki morskie kontra inne źródła energii - koszty i innowacje
Autor Julia Pietrzak
Julia Pietrzak26 października 2023 | 6 min

Wiatraki morskie a konkurencja na rynku energetycznym - oto temat, który wzbudza wiele emocji i kontrowersji. Mimo że farmy wiatrowe na morzu są coraz popularniejsze, wciąż pozostają droższe od tradycyjnych źródeł energii. W artykule przyjrzymy się bliżej kosztom i innowacjom w morskiej energetyce wiatrowej oraz porównamy ją z głównymi konkurentami na rynku. Zastanowimy się, czy rozwój technologii wiatraków offshore pozwoli im wkrótce konkurować cenowo z energią węglową, gazową i jądrową.

Kluczowe wnioski:
  • Morskie farmy wiatrowe wciąż droższe od tradycyjnych elektrowni, ale różnica malenie.
  • Nowe turbiny i pływające farmy poprawiają opłacalność wiatru na morzu.
  • Wiatraki offshore mają potencjał, by stać się jednym z głównym źródeł energii.
  • Porównanie zalet i wad wobec gazu, węgla i atomu pokazuje mocne strony.
  • Kluczowe znaczenie innowacji dla przyszłej konkurencyjności kosztowej.

Wiatraki morskie tańsze od energii węglowej?

W ostatnich latach koszty produkcji energii z morskich farm wiatrowych znacząco spadły. Innowacje technologiczne pozwoliły na budowę coraz większych i wydajniejszych turbin, co przełożyło się na poprawę efektywności energetycznej. Szacuje się, że do 2025 roku koszt wytwarzania 1 MWh z wiatru na morzu będzie niższy niż w przypadku węgla. Oznacza to ogromną zmianę, gdyż jeszcze dekadę temu energia z morskich wiatraków była 3-4 razy droższa od tej z węgla.

Co więcej, w przeciwieństwie do węgla, koszty energii z wiatru nie rosną z czasem, a wręcz maleją. Daje to nadzieję, że już wkrótce będziemy mogli mówić o prawdziwej rewolucji i zmianie układu sił na rynku energetycznym. Wiatraki offshore mają potencjał, by w perspektywie kilkunastu lat dominować pod względem ilości wytwarzanej energii.

Najważniejsze czynniki decydujące o kosztach

Na obniżenie kosztów składa się kilka kluczowych czynników. Przede wszystkim mamy coraz większe turbiny wiatrowe o mocy sięgającej już 15 MW, podczas gdy jeszcze 5-10 lat temu standardowe turbiny miały moc rzędu 3-5 MW. Większe turbiny to niższe jednostkowe koszty budowy farmy.

Kolejny ważny czynnik to postęp w budowie fundamentów i technologii posadowienia turbin. Nowoczesne pływające farmy wiatrowe eliminują konieczność kosztownych prac wiarygodnych podwodnych.

Morskie farmy wiatrowe kontra elektrownie jądrowe

Choć w Polsce wciąż dyskutuje się o budowie pierwszej elektrowni jądrowej, to na świecie od lat trwa wyścig między energią wiatrową a atomową. Obie mają ambicję bycia niskoemisyjnym źródłem energii przyszłości. Jednak pod względem kosztów to wiatraki offshore stopniowo zyskują przewagę.

Budowa nowoczesnych reaktorów jądrowych wiąże się z ogromnymi nakładami inwestycyjnymi. Do tego dochodzą wysokie koszty utrzymania, bezpieczeństwa i późniejszej utylizacji. W rezultacie 1 MWh z atomu jest obecnie o ok. 25% droższy niż z morskich farm wiatrowych.

Nie bez znaczenia są także kwestie społecznej akceptacji. Większość krajów wstrzymała się z rozwojem energetyki jądrowej po katastrofie w Fukushimie. Tymczasem morskie farmy wiatrowe spotykają się ze znacznie mniejszym oporem.

Czytaj więcej: Wpływ wiatraków na rozwój i edukację lokalnych społeczności

Innowacyjne turbiny wiatrowe poprawiają opłacalność

Kluczowym czynnikiem dla dalszego rozwoju i poprawy opłacalności morskiej energetyki wiatrowej są innowacje. Szczególnie istotny postęp dokonuje się w dziedzinie samych turbin wiatrowych.

Obecnie dominują turbiny o mocy ok. 10 MW, jednak już trwają prace nad modelami 15-20 MW. Ich seryjna produkcja planowana jest na lata 2024-2025. To pozwoli dalej zmniejszać koszty, gdyż większe turbiny są bardziej wydajne.

Rewolucja czeka nas także w materiałach. Testowane są prototypy turbin z lżejszych i wytrzymalszych kompozytów węglowych i włókna szklanego. Pozwoli to budować dłuższe łopaty wirnika, a co za tym idzie - znacząco zwiększyć moc pojedynczych turbin.

Wady i zalety wiatraków morskich na tle konkurencji

Wiatraki morskie kontra inne źródła energii - koszty i innowacje

Aby w pełni ocenić perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, trzeba spojrzeć na jej mocne i słabe strony na tle głównych konkurentów - źródeł konwencjonalnych takich jak węgiel i gaz oraz energii jądrowej.

Niewątpliwie największą zaletą wiatraków offshore jest zerowa emisja gazów cieplarnianych. Ponadto koszty "paliwa" są praktycznie zerowe, w przeciwieństwie do paliw kopalnych. Wady to wciąż relatywnie wysokie koszty inwestycyjne i uzależnienie produkcji od warunków wiatrowych.

Elektrownie gazowe i węglowe mają tę przewagę, że koszty budowy są stosunkowo niskie. Jednak w przypadku paliw kopalnych ciągle rosną koszty zakupu gazu i węgla, a także opłaty za emisję CO2.

Morskie farmy wiatrowe a efektywność i stabilność

Często podnoszonym argumentem przeciw energetyce wiatrowej jest to, że jest ona mniej stabilna i trudniej ją kontrolować niż konwencjonalne źródła. Jednak rozwój morskich farm wiatrowych niweluje te obawy.

Po pierwsze, wiatry na morzu są bardziej stabilne i mocniejsze niż na lądzie, co poprawia efektywność i przewidywalność produkcji. Po drugie, oddalone od siebie farmy wyrównują się wzajemnie pod względem mocy wyjściowej.

Co więcej, rozwija się magazynowanie energii z wiatru w postaci „Power-to-X”, czyli zamiana nadmiaru energii w wodór lub inne nośniki. To zwiększa elastyczność odnawialnych źródeł i pozwala lepiej dopasować produkcję do zapotrzebowania w sieci.

Przyszłość wiatru na morzu na rynku energii

Podsumowując, wszystko wskazuje, że w nadchodzących latach morskie farmy wiatrowe umocnią swoją pozycję na rynku energetycznym. Już teraz w wielu krajach, jak np. Wielka Brytania czy Niemcy, wiatraki offshore produkują znaczną część energii elektrycznej.

Dzięki postępowi technicznemu i spadkowi kosztów, udział wiatru na morzu w globalnej produkcji energii będzie rósł w szybkim tempie. Prognozy wskazują, że w perspektywie 2040-2050 roku może ono stać się jednym z dominujących źródeł w skali świata.

Podsumowanie

W artykule przyjrzeliśmy się bliżej kwestii konkurencyjności morskich farm wiatrowych wobec tradycyjnych źródeł energii. Porównanie kosztów wytwarzania pokazuje, że dzięki innowacjom technologicznym wiatraki offshore mogą już wkrótce być tańsze niż węgiel. Kluczowe znaczenie mają tu coraz większe i wydajniejsze turbiny. Z kolei z elektrowniami jądrowymi farmy wiatrowe na morzu konkurują przede wszystkim pod względem akceptacji społecznej i bezpieczeństwa.

Analiza wad i zalet wykazała, że mocną stroną morskiej energetyki wiatrowej jest brak emisji gazów cieplarnianych i niskie koszty "paliwa". Słabszą - wciąż wysokie nakłady inwestycyjne. Jednak dzięki unowocześnieniom turbin, te drugie będą systematycznie spadać. Istotna jest też coraz większa stabilność i przewidywalność produkcji z farm oddalonych od siebie.

Wszystko wskazuje na to, że w perspektywie kolejnych dwóch dekad morskie farmy wiatrowe znacząco zwiększą swoją rolę na globalnym rynku energetycznym. Już teraz w wielu krajach odpowiadają one za znaczną część produkcji i zapotrzebowania na energię elektryczną. Ta tendencja będzie się nasilać wraz z postępem technologicznym.

Podsumowując - morska energetyka wiatrowa ma potencjał, by wkrótce stać się jednym z dominujących źródeł energii. Warunkiem jest utrzymanie dynamiki innowacji i poprawy opłacalności kosztowej względem konkurencji. Wszystko wskazuje jednak, że dzięki postępowi technicznemu, cele te są w pełni realne do osiągnięcia.

Najczęstsze pytania

Według najnowszych danych, koszt wytworzenia 1 MWh energii elektrycznej z farm wiatrowych na morzu wynosi obecnie ok. 150 euro. Dla porównania koszt 1 MWh z węgla to ok. 180 euro, a z gazu ok. 100 euro. Droższa pozostaje energia jądrowa - ok. 190 euro za 1 MWh.

Przewidywania wskazują, że już około 2025-2030 roku koszt produkcji energii z morskich elektrowni wiatrowych spadnie poniżej 100 euro za 1 MWh. Oznaczać to będzie, że offshore stanie się najtańszą formą pozyskiwania energii elektrycznej.

Główne zalety to brak emisji gazów cieplarnianych, niskie koszty "paliwa" i rosnąca konkurencyjność cenowa. Minusy to wciąż wysokie nakłady inwestycyjne i zależność produkcji od siły wiatru.

Globalnie morskie farmy wiatrowe odpowiadają obecnie za ok. 1% produkcji energii elektrycznej na świecie. Jednak udział ten rośnie bardzo szybko i przewiduje się, że do 2040 r. może osiągnąć ok. 15-20%.

Polska posiada bardzo dobre warunki do rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Rządowe plany zakładają osiągnięcie mocy offshore na poziomie ok. 5 GW do 2030 r. i nawet 28 GW do 2050 r. Byłby to znaczący udział w produkcji energii w Polsce.

5 Podobnych Artykułów

  1. Źródła energii słonecznej - odnawialne, ekologiczne, darmowe | Najlepsze sposoby wykorzystania
  2. Nowe technologie dla wiatraków morskich - testy innowacyjnych rozwiązań,efektywność eksperymentów.
  3. Solarna energia w kosmosie - jak działają panele słoneczne na satelitach i statkach kosmicznych?
  4. Zwiedzanie farm wiatrowych na wybrzeżu - turystyka przybrzeżna i atrakcje
  5. Wiatraki morskie - atrakcje edukacyjne i turystyczne regionu
tagTagi
shareUdostępnij artykuł
Autor Julia Pietrzak
Julia Pietrzak

Jestem doświadczonym inżynierem z branży fotowoltaicznej. W artykułach dzielę się wiedzą na temat najnowszych technologii, optymalizacji systemów PV oraz aspektów technicznych. Moje teksty są merytoryczne i napisane prostym, zrozumiałym językiem.

Oceń artykuł
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

Komentarze(0)

email
email

Polecane artykuły