Gospodarka energi wiatrow w Polsce The economy of the wind ... · Na prze #omie XX i XXI wieku naj- ... - biomasa przetworzona wyst #puj "ca pod postaci " drewna, ... Biomasa jest

Zeszyty Naukowe AKADEMII PODLASKIEJ w SIEDLCACH NR 82 Seria: Administracja i Zarz dzanie 2009

dr in . Henryk Wyr!bek Akademia Podlaska w Siedlcach

Gospodarka energi" wiatrow" w Polsce The economy of the wind energy in Poland

Streszczenie: Ju w staro ytnych czasach odkryto mo liwo!ci poboru energii za pomoc" wiatru. Istnienie pierwszych silników wiatrowych w krajach !ródziemnomor-skich i w Chinach odnotowano ko#o 1800 lat temu. Na prze#omie XX i XXI wieku naj-wa niejszymi $ród#ami pozyskiwania i przetwarzania energii cieplnej i elektrycznej na !wiecie by#y surowce kopalniane, a tak e paliwa j"drowe oraz energia wiatrowa i wodna. Spo!ród popularnych odnawialnych $róde# energii najbardziej dynamicznie rozwija si% energetyka wiatrowa. W artykule przedstawiono warunki i zasady gospo-darowania energi" wiatrow" w Polsce.

Abstract: In ancient times possibilities of the consumption of energy were already revealed with the help of the wind. Existing of the first wind turbines in Mediterranean countries and in China was taken note the circle of 1800 years ago. On the XX turning point and the 21st century with the most important sources of recruiting and converting the thermal energy and electric there were mine raw materials as well as nuclear fuels and a wind power in world and water. Out of the popular renewable the most dynamically the wind power industry is developing. In the article were presented conditions and principles of the management of the wind power in Poland.

Wst!p

Odnawialne ród!a energii (OZE) nazywane s" inaczej niekonwen-cjonalnymi, maj" t# szczególn" w!a$ciwo$%, &e nie zu&ywaj" si# w procesie ich u&ytkowania, a ich u&ytkowanie nie zuba&a przysz!ych pokole' w zasoby energetyczne i walory $rodowiska naturalnego.

1

Energia niekonwencjonalna to energia pozyskiwana ze róde! od-nawialnych, a przede wszystkim energia wodna, wiatrowa, geotermalna, so-larna, biopaliwa sta!e i p!ynne.

2

Odnawialne ród!a energii uzyska!y tak&e swoj" definicj# w prawo-dawstwie polskim, wed!ug której „OZE to te, które wykorzystuj" w procesie

1 W. Jab!o'ski, J. Wnuk, Odnawialne $ród#a energii w energetyce Unii Europejskiej i Polski.

Efektywne zarz"dzanie inwestycjami – studia przypadków; WSZiM Sosnowiec 2004, cyt., s. 42. 2 Tam&e, cyt., s. 26.

200 H. Wyr!bek

Seria: Administracja i Zarz dzanie (9)2009 ZN nr 82

przetwarzania niezakumulowan" energi# s!oneczn" w rozmaitych posta-ciach, w szczególno$ci energi# rzek, wiatru, biomasy, energi# promieniowa-nia s!onecznego w bateriach s!onecznych.

3 Ow" zale&no$% przedstawia ry-

sunek 1. Do zalet OZE nale&y: - niewyczerpywalno$%, - nieszkodliwo$% dla $rodowiska (nie wytwarzaj" produktów

ubocznych w procesie wydobywania i przetwarzania surowców w energi#, nie przyczyniaj" si# do tworzenia zmian klimatycz-nych: ocieplenia klimatu, zanieczyszczania powietrza, gleb, wód, zabijania organizmów &ywych),

Rys. 1. (ród!o, procesory i przemiany energii w $rodowisku (ród!o: Flizikowski J., Bieli'ski K., Projektowanie $rodowiskowych procesów energii; Wydawnic-

twa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej; Bydgoszcz 2000, s. 14 Fig. 1. The source, processors and transformations of the energy in the environment

Source: J. Flizikowski., K. Bieli'ski., Designing environmental processes of the energy, Wydaw-nictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz 2000, p. 14.

3 Ustawa z dnia 10 kwietnia1997 r. Prawo Energetyczne, art. 3, ust. 21.

Gospodarka energi wiatrow w Polsce 201

ZN nr 82 Seria: Administracja i Zarz"dzanie (9)2009

- bardzo niskie ceny surowca (niekiedy za darmo), - dost#pno$% na ca!ym $wiecie (jednak w ró&nym stopniu), co roz-

wi"zuje problem transportu energii, gdy& mo&e ona by% pozyski-wana w dowolnym miejscu, co eliminuje równie& straty zwi"zane z dystrybucj" i pozwala unikn"% budowy linii przesy!owych,

- w skali kraju produkcja energii z OZE pozwala uniezale&ni% si# od importu paliw zwi#kszaj"c bezpiecze'stwo energetyczne kraju i tym samym zapewniaj"c ci"g!o$% dostaw,

- w skali lokalnej przyczynia si# do redukcji nadwy&ek w rolnictwie (ziemniaki, s!oma, ro$liny oleiste),

- pozwala zagospodarowa% nieu&ytki rolne, - przyczynia si# do tworzenia stanowisk pracy dla wykwalifikowa-

nych pracowników, - ceny tradycyjnych surowców energetycznych stale id" w gór#, co

ma wp!yw na konieczno$% poszukiwania innych róde! energii, - OZE przyczyniaj" si# do rozwoju jednego z najbardziej dyna-

micznych sektorów gospodarki (sektora energetycznego), - promowane s" innowacje w ramach ogólnej polityki wspierania

konkurencyjno$ci gospodarki, - wytwarzanie OZE jest wspierane odgórnie, - OZE stanowi" energetyk# bardzo elastyczn", wykorzystuj"c"

ró&norodne lokalne, regionalne ród!a energii, - oszcz#dno$% paliw kopalnianych (eliminacja zu&ycia w#gla, ropy

i gazu w produkcji energii elektrycznej). OZE maj" tak&e swoje wady, do tych najwa&niejszych trzeba zaliczy%:

- wysoki koszt technologii w stosunku do uzyskiwanej mocy, bar-dzo kosztowne instalacje,

- wyst#powanie problemów technicznych w zwi"zku z utrzyma-niem i serwisem niektórych urz"dze',

- wytwarzanie du&ego ha!asu przez niektóre urz"dzenia (turbiny wiatrowe, elektrownie wodne),

- uzale&nienie (np. od pory roku oraz dnia i nocy, jak ma to miejsce w przypadku energii s!onecznej, któr" w konsekwencji trzeba magazynowa%), niektórych róde! energii dzia!aj"cych okresowo,

- ma!" moc uzyskiwanej energii, - wyst#powanie w ogniwach s!onecznych szkodliwych pierwiast-

ków, - zasalanie uj$cia rzek przez elektrownie zasilane p!ywami mor-

skimi, przyczynianie si# do erozji brzegów wskutek waha' wody, a tak&e utrudnianie w#drówki ryb w gór# rzeki,

4

- odnawialne ród!a energii w najbli&szej przysz!o$ci nie osi"gn" znacznego udzia!u w bilansie energetycznym – OZE b#d" jedy-nie uzupe!nieniem energetyki tradycyjnej.

4 E. Klugmann-Radziemska, E. Klugmann, Systemy…, s. 21.

202 H. Wyr!bek


Do najpopularniejszych róde! energii odnawialnej zalicza si#: - biomas#, która mo&e by% bezpo$rednio spalana, mo&e by% tak&e

wykorzystywana do produkcji paliw p!ynnych oraz jako biogaz, - energi# wód p!yn"cych, która dostarcza blisko 20% elektryczno-

$ci na $wiecie; ma!e elektrownie wodne s!u&" do jej pozyskiwa-nia,

- energi# S!o'ca – promieniowanie s!oneczne, które blisko tysi"c-krotnie przewy&sza zapotrzebowanie mieszka'ców Ziemi na energi#; do pozyskiwania energii wykorzystuje si# kolektory ter-miczne i ogniwa fotowoltaiczne,

- energi# wiatrow", któr" pozyskuje si# poprzez elektrownie wia-trowe;

- energi# geotermaln", czyli energi# ciep!ych wód podziemnych. Najsilniejszym bod cem przemawiaj"cym za OZE okazuje si# stan

$rodowiska naturalnego oraz wyczerpuj"ca si# ilo$% tradycyjnych surowców energetycznych. Na uwadze trzeba tak&e mie% fakt, &e w#giel kamienny two-rzy si# przez 460 mln lat, a w#giel brunatny przez kilkana$cie mln lat. Ener-gia pochodz"ca z alternatywnych róde! energii jest praktycznie ogólnie do-st#pna (pomijaj"c okresy, kiedy jest noc i s!o'ce nie $wieci lub kiedy wieje za s!aby wiatr).

Udzia! poszczególnych odnawialnych róde! energii w produkcji energii pierwotnej na $wiecie w 2003 przedstawia si# nast#puj"co:

5

• biomasa – 79,9%,

• energia wody – 16,5%,

• energia geotermalna – 3,1%,

• energia wiatru – 0,3%,

• energia s!o'ca – 0,2%. Warto zauwa&y%, &e zdecydowanie najwi#kszy udzia! OZE w pro-

dukcji energii nieodnawialnej ma biomasa, poniewa& jest ród!em energii odnawialnej wsz#dzie dost#pnym, czy to pod postaci" drewna, jego po-chodnych, czy p!odów rolnych przeznaczonych na cele energetyczne, np. rzepak, z którego mo&na otrzyma% biopaliwo. Za biomas" kolejne miejsce zajmuje energia wodna, której wykorzystywanie zale&y przewa&nie od do-st#pno$ci rzek i innych zbiorników wodnych. Znacznie mniejszy udzia! pozo-sta!ych róde! odnawialnych (energia geotermalna wiatru, s!o'ca) w produk-cji energii pierwotnej maj" pozosta!e trzy ród!a energetyczne, których wykorzystywanie wymaga wi#kszej z!o&ono$ci procesów, wk!adów, a przede wszystkim samej dost#pno$ci i zasobno$ci naszego kraju w te ród!a. Energia biomasy

Wspó!cze$nie, zarówno w Polsce, jak i na $wiecie, najcz#$ciej wyko-

rzystuje si# energi# pochodz"c" z biomasy.

5 http://www.biomasa.org/ Energia odnawialna, marzec 2007.



Na biomas# sk!adaj" si#: - biomasa przetworzona wyst#puj"ca pod postaci" drewna, s!omy,

ro$lin specjalnie hodowanych na cele energetyczne (malwa, trzcina, wierzba energetyczna, topola, olszyna, konopie przemy-s!owe, trawa s!oniowa i olbrzymia, topinambur, $lazowiec pen-sylwa'ski, mozga trzcinowata, rdest sachali'ski),

- biomasa cz#$ciowo przetworzona tj. oleje ro$linne m.in. z rzepa-ku, lekkie alkohole – do produkcji biopaliwa, gaz drzewny,

- odpady, np. trociny, py! drzewny, makulatura, kora, wióry, odpad-ki po przetwarzaniu trzciny cukrowej, cz#$% odpadów komunal-nych, !uski ry&owe, odpady organiczne i $cieki,

- gaz uwalniaj"cy si# w procesie przemiany materii organicznej przy udziale bakterii, np. biogaz wysypiskowy, biogaz powsta!y z fermentacji gnojowicy.

6

Biomasa jest paliwem pochodz"cym z &ywej materii organicznej, która ma t# w!a$ciwo$%, &e szybko ulega ponownemu wzrostowi i mo&e by% powtórnie wykorzystywana.

7 Inaczej mówi"c, biomasa stanowi wszelkie

substancje pochodzenia ro$linnego wyst#puj"ce powszechnie – drzewo i pozosta!o$ci upraw rolniczych, które s" dost#pne szczególnie na terenach wiejskich i s" !atwe do zagospodarowania. Od dawien dawna wykorzystuje si# j" jako ród!o energii. Podczas spalania biomasy uwalniane do atmosfery ilo$ci CO2 s" równe ilo$ci pobranego dwutlenku w#gla przez ro$lin# w okre-sie jej wzrostu, co w rezultacie wychodzi na zero.

8 Jest takim no$nikiem

energii, który za przyczyn" s!o'ca, wody oraz wiatru potrafi regenerowa% swój potencja!, i co wa&ne, jest najmniej kapita!och!onnym ród!em energii odnawialnej. Jedynie w sytuacji intensywnej produkcji biomasy wymagane s" dodatkowe nak!ady dotycz"ce mi#dzy innymi nawo&enia, nawadniania, eliminacji szkodników oraz ochrony ro$lin.

Energia pozyskiwana z biomasy stanowi tylko 15% $wiatowego wy-korzystania energii, natomiast w krajach rozwijaj"cych si# udzia! ten jest wi#kszy i wynosi 38%.

9

Aby wyprodukowa% jednostk# energii z biomasy, potrzeba kilka razy mniej nak!adów inwestycyjnych w przeciwie'stwie do pozosta!ych rodzajów energii alternatywnej. Zale&nie od sk!adu chemicznego omawianego ród!a energii, biomasa nadaje si# do bezpo$redniego spalania, jak równie& mo&e by% u&yta do produkcji biogazu, a tak&e p!ynnych paliw do pojazdów z silni-kiem Diesla. Wa&n" zalet" produkowanych z biomasy biopaliw jest to, &e emituje o 60-80% mniej gazów cieplarnianych do atmosfery w przeciwie'-stwie do spalania paliw kopalnianych (ropy czy gazu).

10 Do wytwarzania,

6 W Jab!o'ski., J. Wnuk, Odnawialne $ród#a energii…, s. 248.

7 www.barka.org.pl/; Materia!y konferencyjne, 2002 r.

8 E .Klugmann – Radziemska, E Klugmann, Systemy…, s. 22.

9 A.Drzyma!a, T. Knap, P. Sanecki, W. St#pie', A.B. Szyma'ski, T. Wi#cek, Przyjazne !rodowi-

sku $ród#a energii. Materia#y dla nauczycieli szkó# podstawowych i gimnazjów, Wyd. Fundacja Nauka dla Przemys!u i )rodowiska, Rzeszów 2002, s. 129. 10

„Problemy Ekologii”. Mo liwo!& wykorzystania biomasy na cele energetyczne, nr 1, stycze' – luty 2006, s. 29.

204 H. Wyr!bek


przetwarzania i spalania biomasy nale&y zatrudni% dodatkowych pracowni-ków, tworzy si# tym samym tzw. zielone miejsca pracy. Z bada' przeprowa-dzonych w ró&nych krajach Wspólnoty Europejskiej wynika, &e aby uzyska% 1000 ton biopaliw p!ynnych, potrzeba do pracy $rednio 12-16 osób. W warunkach polskich, ze wzgl#du na mniejsze plony i niezbyt wysoki sto-pie' wykorzystania urz"dze' mechanicznych, ilo$% osób zatrudnionych b#-dzie wi#ksza.

11 Kolejn" zalet" przy produkcji biopaliw jest mo&liwo$% gospo-

darki od!ogowanymi i ugorowanymi gruntami, a tak&e wykorzystanie sprz#tu b#d"cego w posiadaniu rolników.

12 Dodatkowym atutem biomasy jest fakt,

&e b#dzie ona prawdopodobnie znacz"cym elementem rozwoju OZE w Pol-sce, a wykorzystywana b#dzie w skali lokalnej jako energia cieplna.

13 Nato-

miast produkcja w!asnej, czystej energii zwi#ksza bezpiecze'stwo energe-tyczne kraju i mo&e przyczynia% si# do zmniejszenia importu surowców energetycznych, a tak&e nie b#dzie szkodzi% $rodowisku naturalnemu. Energia wodna

Energia wody („bia!y w#giel”) jest tradycyjnie wykorzystywanym ró-d!em energii. Jest ona zwi"zana z procesem obiegu wody w przyrodzie, na-tomiast ród!em tej energii jest energia s!oneczna. W wyniku parowania, wo-da dostaje si# do atmosfery, a nast#pnie w postaci opadów powtórnie trafia na ziemi#.

Potencja! hydroenergetyczny $wiata szacowany jest w przybli&eniu na ok. 2.2 TW. Z tego jedynie 375 GW przetwarzane jest w energi# elek-tryczn" i stanowi to zaledwie jego 16%.

14

Energi# wód mo&na podzieli% nast#puj"co: energia wód rzecznych (energia przep!ywu wód lub energia ró&-

nic poziomu), energia pochodzenia oceanicznego (energia p!ywów morskich,

fal, pr"dów).15

W wyniku ruchu obrotowego naszej planety oraz przyci"gania Ksi#-

&yca i S!o'ca, wyst#puje ruch fal morskich (przyp!ywy i odp!ywy). Energi# z tego ród!a odnawialnego mo&na pozyska% wykorzystuj"c uj$cie rzeki ma-j"cej wysokie brzegi, na której mo&na wybudowa% zapor#, tam# wodn", a ta z kolei umo&liwi przedostanie si# wód morskich do doliny rzeki w momencie przyp!ywu i jej wyp!yw przez turbiny wodne do morz" w chwili odp!ywu. Energia p!ywów morskich najcz#$ciej jest wykorzystywana w sytuacjach, gdy wysoko$% fal p!ywowych jest wi#ksza ni& 5 m, a tak&e kiedy wyst#puje

11

http://www.pan-ol.lublin.pl; Produkcja biomasy na cele energetyczne (mo liwo!ci i ogranicze-nia)/ marzec 2007. 12

„Nowa Wie$ Europejska”, nr 07 – 08/ 2006, s. 12. 13

„Problemy ocen $rodowiskowych”, nr 1 [3] 2007, s. 59. 14

http://www.energia.org.pl/ Energia wodna; marzec 2007. 15

W.M. Lewandowski, Konwencjonalne i odnawialne $ród#a energii. Zeszyty Zielonej Akademii; Zeszyt nr 5; Wyd. Okr#gu Wschodniopomorskiego, Poleskiego Klubu Ekologicznego, Gda'sk 1996.



sprzyjaj"ce ukszta!towanie terenu (w"ska zatoka oraz uj$cie rzeki w kszta!-cie lejka).

16

Natomiast do nap#du turbin w elektrowniach oceanicznych wykorzy-stuje si# ruchy mas wodnych wywo!ywane p!ywami, falowaniem i ró&nicami g#sto$ci (pr"d Golfsztrom, Kuro Siwo, pr"dy równikowe).

W rzecznych elektrowniach wodnych energia kinetyczna lub energia potencjalna wody przetwarzana jest na energi# elektryczn".

17 Najpopular-

niejszymi elektrowniami wodnymi s" te zasilane energia kinetyczn" rzek. Ko-rzystaj"c ze róde! energii odnawialnej zaoszcz#dza si# nieodnawialne su-rowce kopalniane i unika si# tym samym drogiego i ryzykownego wydobycia i transportu tych surowców. Wytwarzanie energii z elektrowni wodnych jest technicznie prostsze i na pewno przynosi zarówno ekologiczne, jak i ekono-miczne korzy$ci (mniejsze koszty obs!ugi, wi#ksza niezawodno$% pracy elektrowni oraz ni&sze koszty u&ytkowania).

Najbardziej po&"danymi elektrowniami wodnymi s" jednak ma!e elektrownie wodne z uwagi na mniejsz" ich szkodliwo$% w porównaniu z du-&ymi elektrowniami wodnymi. Te bowiem:

• nadmiernie integruj" w $rodowisko przyrodnicze przyczyniaj"c si# do trwa!ych zmian w strukturach hydrologicznych,

• zamulaj" zbiorniki wodne przyczyniaj"c si# do zamierania &y-wych organizmów wodnych,

• i co istotne - nak!ady inwestycyjne s" dwu- lub trzykrotnie wi#k-sze ni& elektrowni konwencjonalnych.

Natomiast w$ród zalet du&ych elektrowni wodnych wyró&nia si#:

• oszcz#dzanie paliw kopalnianych,

• niezanieczyszczanie otoczenia szkodliwymi spalinami i py!ami,

• ni&sze koszty eksploatacji i wi#ksza niezawodno$% ni& w elek-trowniach tradycyjnych,

• 8-10-krotnie ni&sze koszty pozyskiwania energii elektrycznej.18

Ma!e elektrownie wodne produkuj" energi# g!ównie na potrzeby lo-

kalne np. mielenie zbo&a, prace w tartaku lub ku ni. W$ród zalet ma!ych elektrowni wodnych uwzgl#dni% mo&na to, &e:

• nie zanieczyszczaj" $rodowiska, mog" by% zainstalowane w wie-lu miejscach, nawet na niewielkich ciekach wodnych,

• czas zaprojektowania i wybudowy ma!ej elektrowni wynosi 1-2 la-ta, wyposa&enie jest ogólnie dost#pne, a technologia powszech-nie znana,

• s" proste w budowie, a przy tym niezawodne, ich trwa!o$% si#ga 100 lat,

• mog" by% zdalnie sterowane, tote& nie wymagaj" obecno$ci per-sonelu do ich obs!ugi,

16

E. Klugmann, E. Klugmann-Radziemska, Alternatywne $ród#a energii…, s. 31-32. 17

W.M. Lewandowski, Proekologiczne $ród#a energii odnawialnej, Wyd. Naukowo-Techniczne; Warszawa 2001, s. 48. 18

Ibidem, s. 54.

206 H. Wyr!bek


• du&e rozproszenie w terenie zmniejsza odleg!o$% przesy!u energii i zwi"zane z tym koszty,

• wywieraj" sprzyjaj"cy wp!yw na $rodowisko oraz przyczyniaj" si# do zauwa&alnego obni&enia kosztów produkcji energii elektrycz-nej w ma!ych elektrowniach wodnych,

19

• nie wytwarzaj" $cieków i zanieczyszcze' atmosfery,

• mog" s!u&y% w sytuacji przerw w zasilaniu energi" tradycyjn",

• pobudzaj" atrakcyjno$% terenu pod k"tem turystyki.

Energia geotermalna

Energia geotermalna nazywana jest zamiennie energi" wn#trza Ziemi i jest ona zlokalizowana w ska!ach i wodach podziemnych. Ciep!o we wn#trzu Ziemi jest ciep!em pierwotnie zwi"zanym z kszta!towaniem si# pla-nety. Dodatkowym ród!em ciep!a jest proces naturalnego rozpadu nast#pu-j"cych pierwiastków promieniotwórczych: uran, tor i potas przy udziale pro-mieniowania s!onecznego.

20 Skorupa ziemska sk!ada si# w najwi#kszej

mierze z granitu i bazaltu, w których uprzednio wymienione pierwiastki wy-st#puj". Rozpadowi promieniotwórczemu izotopów towarzyszy wytwarzanie ciep!a, które nagrzewa wod# uwi#zion" pod warstwami skalnymi.

21

Z bada' wynika, &e 30% ciep!a planety powstaje poprzez dzia!anie procesów geologicznych, natomiast 70% w wyniku rozpadu pierwiastków ra-dioaktywnych.

22 Ciep!o geotermalne wydobywaj"ce si# z g!#bi naszej plane-

ty jest niejednokrotnie wy&sze ni& ilo$% ciep!a, jak" mo&na pozyska% ze wszystkich tradycyjnych róde! energii (ropy, gazu i w#gla). Zatem powstaje za!o&enie, &e im dalej w g!"b Ziemi, tym gor#cej (tabela 1).

Tabela 1. Budowa Ziemi Table 1. Structure of the Earth

WARSTWA G"#BOKO$%

[km] TEMPERATURA

[stopnie C]

skorupa i litosfera 0 - 100 930

p&aszcz 100 - 2886 2730

j dro zewn!trzne 2886 - 5156 4200

j dro wewn!trzne 5156 - 6371 4500

(ród!o: www.mos.gov.pl; Budowa Ziemi; Marzec 2007. Source: www.mos.gov.pl; Structure of the Earth; March 2007.

19

J. Flizikowski, K. Bieli'ski, Projektowanie !rodowiskowych procesów energii, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej; Bydgoszcz 2000, s 140. 20

E. Mokrzycki, Podstawy gospodarki surowcami energetycznymi, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005 s. 307. 21

W. Ciechanowicz, Bioenergia a energia j"drowa, Wy&sza Szko!a Informatyki Stosowanej i Za-rz"dzania, Warszawa 2001, s. 24-25. 22

http://www.energiaodnawialna.republika.pl; Energia geotermalna, marzec 2007.



Licz"c od skorupy ziemskiej, z ka&dym kilometrem w g!"b, odczuwa si# wzrost temperatury $rednio o 30 stopni Celsjusza. Inaczej mówi"c, wzro-stowi temperatury o 1

0 C odpowiada zej$cie o 33 m w g!"b Ziemi.

23

Pozyskiwanie energii geotermalnej odbywa si# w miejscach anomalii geologicznych, np. w miejscach wyst#powania gejzerów i tzw. gor"cych ska!. Gejzery powstaj" poprzez erupcj# pary wodnej b"d gor"cej wody z wn#trza Ziemi. Natomiast by korzysta% z ciep!a gor"cych ska!, nale&y wy-wierci% otwory (tzw. odwierty).

24 Wydobywanie ciep!ej wody na powierzchni#

dokonuje si# za pomoc" odwiertów funkcjonuj"cych na wzór odwiertów ropy naftowej lub gazu. Jednym otworem pobiera si# ciep!" wod#, a drugim wt!a-cza si# t* wod# z powrotem, ale ju& ozi#bion". Wydobyta wodA musi by% uzupe!niona, aby zachowa% równe proporcje. Wn#trze planety s!u&y tu jako ogromny zbiornik grzewczy, dostarczaj"cy stale gor"c" wod#. Pewnego ro-dzaju trudno$ci" przy eksploatacji ciep!ych wód jest ich znaczne zasole-nie.

25 Ponadto wody geotermalne w swej zawarto$ci maj" wiele sk!adników

mineralnych np.: NaCl, KCl, CaCl2, SiO2 oraz gazy (najcz#$ciej s" to CO2, N2).

To, czy op!acalne oka&e si# wykorzystywanie ciep!a geotermalnego, zale&e% b#dzie od stanu techniki g!#boko$ci odwiertów, lokalizacji, tempera-tury czynnika grzejnego. Do produkcji energii elektrycznej op!acalne jest pozyskiwanie ciep!a o temperaturze 120-150

0 C, natomiast przy ni&szych

temperaturach, energi# t* mo&na przeznaczy% na cele ciep!ownicze, klima-tyzacyjne, do ogrzewania wody w miastach i na p!ywalniach, do celów relak-sacyjnych, zdrowotnych, do hodowli ryb, itp.

26

Niestety eksploatacja energii geotermalnej przyczynia si# do po-wstawania problemów ekologicznych, w$ród których najpowa&niejszym jest emisja szkodliwych gazów – siarkowodoru, który, zgodnie z prawem amery-ka'skim, niezw!ocznie musi by% zaabsorbowany w przystosowanych do tego instalacjach, a te wp!ywaj" na podniesienie kosztów produkcji energii elek-trycznej. Ponadto zagro&enie stwarza produkt radioaktywnego rozpadu, ja-kim jest radon uwalniaj"cy si# razem z par" wodn" ze studni termalnej. Pro-blem ten do tej pory nie jest rozwi"zany i nadal stanowi zagro&enie dla $rodowiska naturalnego.

27

Energia s#oneczna

Energia promieniowania s!onecznego jest jednym z wa&niejszych róde! w energetyce odnawialnej, jednak&e mo&liwo$ci jej wykorzystania przedstawiaj" si# w sposób nierównomierny. Jest to w g!ównej mierze uwa-runkowane k"tem nachylenia Ziemi wzgl#dem S!o'ca w poszczególnych miesi"cach, obrotem planety wokó! w!asnej osi, czego efektem jest dzie'

23

E. Klugmann, E. Klugmann-Radziemska, op. cit., s. 48. 24

J. Kucowski, D. Laudyn, M. Przekwas, Energetyka a ochrona !rodowiska, Wyd. Naukowo- -Techniczne, Warszawa 1997, s. 418. 25

W. Jab!o'ski, J . Wnuk, op. cit., s. 38. 26

E. Klugmann-Radziemska, E. Klugmann, op. cit., s. 23. 27

W.M. Lewandowski, op. cit., s. 185.

208 H. Wyr!bek


i noc oraz obrotem Ziemi wokó! S!o'ca, co daje pory roku. Do tego docho-dz" jeszcze inne czynniki fizyczne i geograficzne.

Blisko 1/3 energii emitowanej przez S!o'ce dociera do Ziemi, gdzie odbijana jest przez atmosfer#, 20% energii jest przez ni" poch!aniane, a tyl-ko 50% dociera do powierzchni naszej planety. Po!owa dostarczonej energii stanowi a& 27.000.000.000 MW, natomiast zapotrzebowanie ludzko$ci na energi# (nie tylko elektryczn", równie& mechaniczn" i ciepln") wynosi 0,01*1.000.000.000 MW. Energia s!oneczna jest praktycznie nie do wyczer-pania, a jej pozyskiwanie nie szkodzi $rodowisku. Niestety ród!o to ma wa-d#. Aby zapewni% spo!ecze'stwu $wiata dostateczn" ilo$% energii pocho-dzenia s!onecznego, nale&a!oby pokry% 745.000 km

2 powierzchni (czyli 0.5%

ca!ej powierzchni l"dów) ogniwami s!onecznymi.28

Wyró&nia si# dwa sposoby poboru energii solarnej:

• kolektory s!oneczne pobieraj"ce promienie S!o'ca i przekazuj"ce pobran" energi# np. wodzie (ogrzewanie pomieszcze', pod-grzewanie wody) lub powietrzu (suszenie p!odów rolnych),

• ogniwa fotowoltaiczne bezpo$rednio przetwarzaj"ce promienie s!oneczne w energi# elektryczn"29

. Pomys!ów na wykorzystanie energii s!onecznej jest coraz wi#cej,

oprócz ogrzewania wody i o$wietlania pomieszcze', mo&na j" równie& za-stosowa% do suszenia ro$lin (surowce spo&ywcze, drewno), ch!odzenia przy konserwacji &ywno$ci, a w najbli&szej przysz!o$ci energia s!oneczna zyska jeszcze wiele wi#cej zastosowa'.

Pocz"tkowo by!o wiele oporów zwi"zanych z wytwarzaniem energii s!onecznej. Pierwszym z nich by!a kapita!och!onna produkcja ogniw s!o-necznych opartych na specyficznie zaprojektowanych warstwach krzemu (kryszta!ki krzemu trzeba by!o wyhodowa%). Z czasem kryszta!ki krzemu za-st"pione zosta!y bezpostaciow" warstw" krzemu (du&o ta'sz" i mniej praco-ch!onn"), co znacznie zmieni!o punkt widzenia i nastawienie na ten rodzaj energii. Kolejnym problemem okaza!o si# zapotrzebowanie na du&e obszary, na których mo&na za!o&y% farm# s!oneczn". Tereny najbardziej do tego przystosowane mieszcz" si# w znacznej mierze na pustyniach, ale to mo-g!oby zak!óci% tamtejsz" flor# i faun#, a kolejnym problemem by!by fakt, i& cz#$% spo!ecze'stwa woli mie% w!asne fotoogniwa s!oneczne. Jednak ta cz#$% obszarów pustynnych, jakie by!yby potrzebne do wytwarzania energii dla Ziemi, nie spowodowa!yby takich zniszcze' w $rodowisku naturalnym, jakie powodowane s" wykorzystywaniem nieodnawialnych surowców s!u&"-cych wytwarzaniu energii. Nast#pnym problemem jest fakt istnienia nocy, kiedy to S!o'ce nie $wieci. W tej sytuacji nale&y przekszta!ci% energi# s!o-neczn" w energi# pozwalaj"c" si# zmagazynowa%.

30 Obecny rozwój techniki

i technologii osi"gn"! ju& poziom umo&liwiaj"cy pe!niejsze wykorzystywanie magazynowanie energii ze S!o'ca.

28

http://proekologia.pl/ Energia s#oneczna, marzec 2007. 29

W. Jab!o'ski, J. Wnuk, Odnawialne $ród#a energii…,s. 178. 30

O’M Bockkris J., T. Nejat Veziroglu, Debbi Smith; t!. z ang. Marek Szklarczyk; S#o'ce i wodór niewyczerpalne $ród#a energii: sposób ocalenia Ziemi; Wydaw. PLJ, Warszawa 1993, s. 75-7.8



Energia wiatrowa

W konsekwencji powsta!ego w 1973 roku kryzysu energetycznego, $wiat coraz przychylniej zacz"! spogl"da% w kierunku alternatywnych róde! energii, w tym na energi# wiatru. Rozpocz#to instalowanie turbin wiatrowych w miejscach charakteryzuj"cych si# najkorzystniejszymi warunkami wiatro-wymi. Aktualnie pracuje ponad 50000 turbin wiatrowych, a sektor energetyki wiatrowej cieszy si# rosn"c" popularno$ci". Aby móc korzysta% z energii wiatru do produkcji energii elektrycznej, potrzebne s" odpowiednie warunki, tzn. wiatr musi mie% odpowiedni" pr#dko$%. Najbardziej optymalna i korzystna pr#dko$% wiatru wynosi 15-20 m/s, jednak&e elektrownie wiatro-we mog" pracowa% tak&e przy pr#dko$ci wiatru wynosz"cej od 5 m/s. Zbyt ma!a pr#dko$% wiatru uniemo&liwi produkcj# energii o dostatecznej mocy, natomiast wiatr wiej"cy ze zbyt du&" pr#dko$ci" móg!by przyczyni% si# do mechanicznych i nieodwracalnych uszkodze' wiatraków. Najbardziej odpo-wiednimi miejscami dla energetyki wiatrowej s" tereny nadmorskie i podgór-skie.

W 2010 roku moc zainstalowana w OZE nie powinna by% ni&sza ni& 75 tys. MW, a do roku 2020 ma by% dwukrotnie wy&sza – takie zamierzenia postawi!a Unia Europejska. Bior"c pod uwag# $rodowisko naturalne i tech-nologi#, taka moc by!aby mo&liwa do osi"gni#cia tylko przy wykorzystaniu w!a$nie elektrowni wiatrowych. Inne alternatywne ród!a energii nie by!yby w stanie dostarczy% tak poka nego przyrostu mocy.

31 Zasoby wiatru s" nie-

wyczerpywalne, a korzystanie z elektrowni wiatrowych nie niesie za sob" powstawania zanieczyszcze' $rodowiska. Przepisy prawne warunkuj" two-rzenie farm wiatrowych – powinny one znajdowa% si# nie bli&ej ni& 500 m od najbli&szych siedlisk ludzkich, poniewa& wiatraki te wytwarzaj" ha!as, nie jest on g!o$ny, ale jego monotonia mo&e negatywnie wp!ywa% na psychik# oko-licznych mieszka'ców. W zale&no$ci od stosowanych turbin, ilo$ci wiatra-ków, ukszta!towania terenu, odleg!o$% od siedlisk ludzkich mo&e by% inna.

32

Do g!ównych zalet elektrowni wiatrowych nale&y zaliczy%:

• ekologiczny charakter,

• wykorzystywanie energii alternatywnej,

• niskie koszty wytwarzania tej energii,

• przyczynianie si# do ograniczania konieczno$ci przetwarzania paliw kopalnianych silnie degraduj"cych $rodowisko.

Odnawialne ród!o energii maj" równie& swoje wady:

• mog" zak!óca% fale radiowe i telewizyjne oraz wytwarzaj" mono-tonny ha!as, co mo&e by% uci"&liwe dla mieszkaj"cej w pobli&u ludno$ci,

• wiatraki zniekszta!caj" naturalny krajobraz,

31

Z. Lubo$ny, Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym; Wyd. Naukowo- -Techniczne; Warszawa 2006 <przedmowa>. 32

E. Mokrzycki (red.), Podstawy gospodarki surowcami energetycznymi; Uczelniane Wydawnic-twa Naukowo-Dydaktyczne; Kraków 2005, s. 265-266.

210 H. Wyr!bek


• mog" stanowi% powa&ne zagro&enie dla przelatuj"cych ptaków i innych siedlisk zwierz"t,

• wiatr nie wieje stale, kiedy akurat by!oby zapotrzebowanie na energi#.

33

Po#o enie geograficzne i ukszta#towanie terenu jako determinanty rozwoju gospodarki wiatrowej w Polsce

Charakterystyczne dla klimatu Polski jest pasmowe ukszta!towanie

terenu: na po!udniu wysokie góry stopniowo przechodz"ce w pas wy&yn; $rodkowa cz#$% kraju zaj#ta jest przez rozleg!e niziny, natomiast na pó!nocy wyst#puje m!odoglacjalna strefa pojezierzy, s"siaduj"ca bezpo$rednio z Mo-rzem Ba!tyckim. Wp!ywa ono na powstawanie lokalnego wiatru w pasie si#-gaj"cym kilkudziesi#ciu kilometrów w g!"b l"du, dzi#ki czemu pó!nocna cz#$% kraju posiada wi#ksze zasoby energii wiatrowej. Na warunki wiatrowe ma wp!yw równie& umiarkowany klimat kraju, który powoduje zmienne mo&-liwo$ci poboru energii odnawialnej pochodz"cej z wiatru w zale&no$ci od wp!ywu mas powietrza oraz wysoko$ci nad poziomem morza.

Wykaz $rednich pr#dko$ci wiatru dla poszczególnych miast Polski przedstawia tabela 1.

Uprzywilejowanymi rejonami w Polsce pod wzgl#dem zasobów wia-tru s":

• tereny nadmorskie - zw!aszcza cz#$% zachodnia oraz pó!nocno- -wschodni kraniec Polski (najwi#cej dni wietrznych i najwi#ksza si!# wiatru),

• Suwalszczyzna,

• $rodkowa Wielkopolska i Mazowsze,

• Beskid )l"ski i +ywiecki,

• Bieszczady i Pogórze Dynowskie.34

Obszarami o najmniej korzystnych warunkach aerodynamicznych s"

kotliny $ródgórskie, takie jak: Jeleniogórska, Nowos"decka, Tarnowska, Niecka Nidzia'ska i Kotlina Raciborska.

Wp!yw na pozyskiwanie energii wiatrowej ma m.in. ukszta!towanie terenu i jego szorstko$%. Pr#dko$% wiatru uzale&niona jest od wysoko$ci nad poziomem morza (tab. 2). Na przyk!ad, w strefie bardzo korzystnej na wy-soko$ci 10 m n.p.m. mo&na pozyska% energi# blisk" 1000 kWh/m

2,

a umieszczaj"c turbin# wiatrow" 20 m wy&ej, energia uzyskana z wiatru wy-niesie oko!o 1500 kWh/m

2. Inaczej mówi"c, im wy&ej po!o&ony jest teren,

tym wiatr jest silniejszy, jednak tylko do pewnej wysoko$ci (tzw. wysoko$% wiatru gradientowego), kiedy to pr#dko$% wiatru nie jest ju& zale&na od stop-nia szorstko$ci terenu.

33

T. Wieczorek, J. Soja, Biuletyn maturalny. Geografia, Wydawca – Centralna Komisja Egzami-nacyjna, Warszawa 2005, s. 30. 34

http://energiazwiatru.w.interia.pl/; Walory energetyczne wiatru w Polsce, listopad 2007.



Tabela 1. )rednia pr#dko$% wiatru w 2005 roku dla najwi#kszych miast Polski Table 1. The medium wind speed in 2005 for major cities of Poland

rednia pr!dko"# wiatru w m/s w 2005 roku

Stacje meteorologiczne

12,9 4,7 3,9 3,8 3,8 3,8 3,8 3,7 3,7 3,7 3,7 3,6 3,4 3,3 3,3 3,2 3,1 3,1 3,0 3,0 2,9 2,8 2,8 2,8 2,7 2,6 2,6 2,6 2,4 1,9 1,4

$nie'ka "eba

Szczecin Hel

Chojnice Warszawa

Kalisz Rzeszów W&odawa M&awa Suwa&ki Pozna( "ód)

Zielona Góra Koszalin Wroc&aw Olsztyn Lublin

Terespol Bielsko - Bia&a

Kielce K&odzko Toru(

Gorzów Wielkopolski Cz!stochowa

Katowice Bia&ystok Kraków

Jelenia Góra Nowy S cz Zakopane

(ród!o: GUS, Ochrona $rodowiska, 2006. Source: GUS, Environmental protection, Warsaw 2006.

Tabela 2. Energia wiatru w kWh/m

2 na ró&nych wysoko$ciach w poszcze-

gólnych strefach Table 2. Wind power in kWh/m² on different heights in individual zones

Nr i nazwa strefy Energia wiatru na wys. 10 m Energia wiatru na wys. 30 m

I – bardzo korzystna >1000 >1500 II – korzystna 750 - 1000 1000 - 1500 III – do*+ korzystna 500 - 750 750 - 1000 IV – niekorzystna 250 - 500 500 - 750 V – b. niekorzystna <250 <500 VI – szczytowe partie gór Tereny wy& czone Tereny wy& czone

(ród!o: http://kape.gov.pl/; Energia wiatru w wyró nionych strefach Polski w kWh/(m²/rok); Li-stopad 2007. Source: http://kape.gov.pl/, Windpower in zones singled out of Poland in the kWh/ (m² / year), November 2007.

212 H. Wyr!bek


Za szorstko$% terenu rozumie si# rodzaj pokrycia powierzchni: wszelkie przeszkody, drzewa, budynki.

Elektrownie wiatrowe najkorzystniej lokalizowane s" na terenie o jak najmniejszej szorstko$ci (tereny równinne, nieporo$ni#te wysok" ro$linno-$ci", niezabudowane, a tak&e nieobj#te ochron" np. Natura 2000), a tak&e z dobrym zapleczem drogowym i z dost#pem do sieci energetycznych.

Elektrownie wiatrowe w Polsce

Polska jest krajem, gdzie $rednia pr#dko$% wiatrów szacowana jest na oko!o od 2,8 do 3,5 m/s. Aby uzyska% pr#dko$% wiatru powy&ej 4 m/s, co traktowane jest za najmniejsz" warto$% efektywnego wykorzystania energii wiatru, nale&y umieszcza% turbiny na wysoko$ci minimum 25 metrów. Umieszczenie turbiny wiatrowej na wysoko$ci minimum 50 metrów umo&liwi pobór energii z wiatru wiej"cego z pr#dko$ci" przekraczaj"c" 5m/s. Jednak jest to obszar niewielki. Pr#dko$% wiatru ma du&y wp!yw na uzyskiwan" moc – nawet przy niewielkim wzro$cie pr#dko$ci mo&na uzyska% du&y przyrost mocy i ilo$% wytworzonej energii. Np. wzrost pr#dko$ci wiatru o 0,5 m/s w przedziale 5,5-6,0 m/s spowoduje wzrost produkcji energii elektrycznej a& o 50%.

35

Wi#kszo$% turbin wiatrowych wytwarza pr"d przy pr#dko$ci wiatru wynosz"cej 10-18 km/h (od 4 m/s), a optymalne pozyskiwanie energii dokonu-je si# przy pr#dko$ci 54-72 km/h (do 20 m/s). Gdy przekroczona jest maksy-malna pr#dko$% wiatru, wydajno$% elektrowni spada, turbina odwraca si# od wiatru, co jest wymuszone wzgl#dami bezpiecze'stwa.

36 Wraz z post#pem

technicznym zakres pracy turbin wiatrowych przy okre$lonych pr#dko$ciach wiatru (mniejszej i wi#kszej ni& optymalna) b#dzie ulega% sta!ym zmianom. Chc"c prawid!owo zweryfikowa% zasoby wiatru do celów energetycznych, trzeba dokonywa% pomiarów wiatru na wysoko$ciach minimum 60 m.

Rozmieszczenie wiatraków w terenie ma równie& du&e znaczenie. Tu wysuwa si# pewien problem wymagaj"cy kompromisu mi#dzy oszcz#d-no$ci" terenu pod farm# a op!acalno$ci" i efektywno$ci" produkcji. Nale&y uwzgl#dni% fakt, &e elektrownie wiatrowe wymagaj" zasadniczo du&o miej-sca na lokalizacj# ze wzgl#du na wielko$% konstrukcji wiatraka. Przyk!adowo elektrownia o mocy 1 MW potrzebuje oko!o 1 ha powierzchni (przeci#tnie od 5 do 9 $rednic wirnika turbiny skierowanych w stron# wiatru i 3-5 $rednic wirnika bokiem do wiej"cego wiatru), by efektywnie funkcjonowa% oraz aby wiatraki nie zabiera!y sobie wiatru w sytuacji ich zbyt bliskiej lokalizacji. Du&y rozstaw turbin b#dzie niós! za sob" koszty wykupu gruntu.

37

Pod farmy wiatrowe powinny by% przeznaczane tylko te tereny, które nie mog" by% przeznaczone na inne cele, lecz w praktyce zdarza si#, &e na terenach wokó! turbin wiatrowych znajduj" si# pola uprawne lub s" one

35

http://www.ozee.kape.gov.pl/; Energia wiatrowa. Strefy energetyczne i zasoby wiatru w Pol-sce, listopad 2007. 36

„Farmer”, nr 12/2007, Energia z natury; s. 16. 37

http://www.elektro.info.pl/; Elektrownie wiatrowe - aspekty techniczne, listopad 2007.



przeznaczone na hodowl# zwierz"t. Optymalnym rozwi"zaniem w tej sytu-acji s" tereny na morzu oraz wysokie ha!dy. Umiejscowienie wiatraków na otwartym morzu w pewnej odleg!o$ci od linii brzegowej jest korzystne z uwagi na fakt, &e jest tam du&o wi#cej miejsca, si!a wiatru jest znacznie wi#ksza ni& na l"dzie, a tak&e nie przeszkadza mieszka'com w odbiorze te-lewizyjnym, do l"du nie dociera ha!as wiatraków i tzw. efekt disco, czyli re-fleksy $wietlne wywo!ane odbijaniem od !opat wirnika promieni s!onecznych. Nowoczesne turbiny nie wytwarzaj" ju& a& tak uci"&liwego ha!asu.

38 Mimo

to, zgodnie z przepisami prawa, odleg!o$% od osad ludzkich musi wynosi% minimum pó! kilometra.

Proces za!o&enia farmy wiatrowej sk!ada si# z wielu istotnych eta-pów i w sytuacji niesprzyjaj"cych okoliczno$ci czas jego realizacji mo&e wy-d!u&y% si# do kilku lat.

39

Z ekonomicznego punktu widzenia elektrownie wiatrowe maj" niskie koszty eksploatacji, do których m.in. zalicza si# konserwacj# urz"dze' wia-trowych. Znacznie wy&szym kosztem jest sam zakup wiatraków, ich trans-port oraz monta& nie pomijaj"c tak&e kosztów zwi"zanych z zakupem odpo-wiedniego terenu pod farm# wiatrow".

Wraz ze wzrostem popularno$ci farm wiatrowych i konieczno$ci" zwi#kszania ilo$ci pozyskiwania energii odnawialnej, firmy produkuj"ce tur-biny wiatrowe zmuszone s" do obni&ania kosztów z uwagi na rosn"c" kon-kurencj# w tym sektorze.

Z opinii niektórych w!a$cicieli farm wiatrowych na Pomorzu (dane z 2003 roku) wynika, &e inwestycje w energetyce wiatrowej wci"& nie s" op!acalne dla inwestorów. Inwestorzy otrzymuj" za energi# elektryczn" pro-dukowan" przez si!ownie wiatrowe cen# ni&sz" od kosztów wytworzenia.

Inwestorzy w krajach UE anga&uj"cy si# w energetyk# wiatrow" mog" liczy% na preferencyjne kredyty, których sp!ata roz!o&ona jest na 20 lat. Jednocze$nie otrzymuj" te& ulgi z tytu!u inwestowania w ochron# $rodowi-ska. W Polsce taka sytuacja jest nadal projektem do realizacji w przysz!o$ci, mimo &e zarówno w Polsce, jak i w innych krajach UE ceny energii z elek-trowni wiatrowych s" wy&sze ni& energia elektryczna ze róde! konwencjo-nalnych.

Wi#kszo$% krajów Europy wykazuje ch#% pomocy przy inwestowa-niu w energetyk# wiatrow" wspó!finansuj"c j" ró&nymi funduszami na tego typu przedsi#wzi#cia. Przyczyn" takiego zachowania jest fakt, &e kupuj"c dro&sz", ale ekologiczn" energi# mo&na zaoszcz#dzi% na kosztach ochrony $rodowiska. Równie& w Polsce, gdyby do cen energii pozyskiwanej z elek-trowni w#glowej doliczy% koszty dotacji dla sektora górnictwa oraz koszty ochrony $rodowiska (koszty odpylania, odsiarczania, odazotowania spalin oraz koszty redukcji emisji CO2) mo&e si# okaza%, &e dotychczasowy sposób produkcji energii elektrycznej rzeczywi$cie jest kosztowniejszy.

40

38

Ibidem. 39

„Tygodnik Rolniczy”, nr 37/2007, Energia z wiatru, s. 16. 40

Materia!y filmowe, Odnawialne (ród!a Energii, EKO-generacja przysz!o$ci, pakiet edukacyjny, 2004.

214 H. Wyr!bek


Odpowiednie rozmieszczenie wiatraków w terenie mo&e zmniejszy% zagro&enie dla &ycia przelatuj"cych ptaków. Szacuje si#, &e w wyniku zde-rzenia z turbinami $mier% ponosi od 30 do 60 ptaków/MW/rok. Ponadto far-my wiatrowe wp!ywaj" na fizyczn" i efektywn" utrat# siedlisk spowodowa-nych odstraszaj"cym dzia!aniem si!owni oraz wymuszaj" zmiany tras przelotów ptaków.

41

Podsumowanie

Potencja! energii wiatrowej szacowany jest w granicach 6,0-8,0 TWh

energii elektrycznej na rok. W 2001 roku nast"pi!o zahamowanie dynamiki rozwoju energetyki wiatrowej spowodowane mi#dzy innymi:

• problemem d!ugotrwa!ych procedur zmian w planach zagospoda-rowania przestrzennego. Grunty, pod które planowano inwestycje za!o&enia farmy, najcz#$ciej by!y przeznaczone na pola uprawne, tote& gminy musia!y dokona% zmian w przepisach okre$laj"cych charakter i przeznaczenie tych terenów, a to nie by!o procesem !atwym i krótkotrwa!ym,

• dla niektórych terenów energetyka wiatrowa by!a rzecz" now", in-westorzy chc"cy pokry% koszty inwestycji niejednokrotnie spotykali si# ze sprzeciwami ze strony mieszka'ców danej okolicy. Wów-czas trzeba by!o u$wiadamia% ludzi, jak wa&na dla energetyki jest inwestycja w energi# odnawialn" i jakie korzy$ci przynosi,

• konieczno$ci" dokonania dok!adnych pomiarów pr#dko$ci wiatru w danym regionie, co ma wp!yw na op!acalno$% inwestycji i sam sens tworzenia farmy w tym miejscu,

• trudno$ciami wynikaj"cymi z mo&liwo$ci pod!"czenia farmy wia-trowej do sieci energetycznej ze wzgl#dów technicznych,

• w praktyce istnia! problem z zawieraniem przedwst#pnych umów na sprzeda& energii na czas d!u&szy ni& 5 lat,

• cena wytworzonej energii by!a wy&sza ni& cena energii elektrycz-nej wytwarzanej metodami konwencjonalnymi, co mia!o odzwier-ciedlenie w analizie ekonomicznej ca!ego przedsi#wzi#cia.

42

W Polsce obecnie funkcjonuje oko!o 50 elektrowni wiatrowych zloka-lizowanych w znacznej mierze na terenach nadmorskich i na przedgórzu (rys. 2). G!ównymi przyczynami powstawania farm wiatrowych s" sprzyjaj"-ce warunki wiatrowe danego regionu, obowi"zek zakupu energii elektrycznej z OZE na!o&ony na zak!ady energetyczne przez Ministra Gospodarki, a tak-&e konieczno$% zwi#kszenia do roku 2010 udzia!u energii elektrycznej pozy-skiwanej z odnawialnych róde! w ca!kowitym zu&yciu energii elektrycznej.

41

http://www.pigeo.org.pl/, Informacje wst%pne, lListopad 2007. 42

S. Flejterski, P. Lewandowski, W. Nowak, Energia odnawialna na Pomorzu Zachodnim. I Regionalna Konferencja i Wystawa, Szczecin 2003, s. 46-47.



Rys. 2. Lokalizacja najwa&niejszych elektrowni wiatrowych w Polsce

w 2003 roku Fig. 2. Location of the most important wind power stations in Poland in 2003

(ród!o: http://www.turbiny.pl/; Rozmieszczenie elektrowni wiatrowych w Polsce; listopad 2007. Source: http://www.turbiny.pl/, Arranging wind power stations in Poland, november 2007.

W 1999 roku za!o&ono pierwsz" profesjonaln" farm# wiatrow" w Ba-

rzowicach niedaleko Dar!owa. Powsta!o wtedy 6 wiatraków o mocy oko!o 850 kW ka&dy, co w sumie daje blisko 5 MW energii elektrycznej. Ka&da tur-bina wiatrowa wyposa&ona jest w automatyczne sterowanie umo&liwiaj"ce optymalne wykorzystanie si!y wiatru. Koszt utworzenia farmy wyniós! 25 mln z!.43

)rodki na pokrycie budowy tej elektrowni pozyskano ze $rodków w!a-snych, z dotacji EkoFunduszu i preferencyjnego kredytu z Narodowego Fun-duszu Ochrony )rodowiska i Gospodarki Wodnej. Obie instytucje s" w sta-nie dofinansowa% 60% projektu inwestycji z uwagi na s!uszno$% realizowania takich projektów.

Najwi#ksz" farm" wiatrow" w ca!ej Polsce jest elektrownia w Tymie-niu ko!o Ustronia Morskiego, która za!o&ona zosta!a w czerwcu 2006 roku.

43

http://www.pigeo.org.pl/; Energetyka odnawialna: wiatrowa, listopad 2007.

216 H. Wyr!bek


Wybudowany park wiatrowy mie$ci 25 turbin wiatrowych o !"cznej mocy 50 MW. ,"czny koszt inwestycji szacowany jest na 250 mln z!.44

Farma ta zajmuje powierzchni# 35 ha. Ka&dy z 25 fundamentów ma obj#to$% 550 m

3.

Inwestycja ta wymaga!a wybudowania ok. 81 tys. m2 dróg dojazdowych.

45

Utworzenie tej farmy wiatrowej nie spotka!o si# z protestami ze strony mieszka'ców z uwagi na uatrakcyjnienie regionu, wzrost liczby turystów, a tak&e popraw# infrastruktury drogowej.

Z protestami mieszka'ców i ekologów spotka! si# natomiast projekt utworzenia nast#pnej farmy wiatrowej, zlokalizowanej w Gnie&d&enie (woj. pomorskie, powiat pucki). Mimo wszystko farma zosta!a utworzona w grud-niu 2006 roku. Sk!ada si# ona z 11 si!owni wiatrowych po 2 MW ka&dy i wy-soko$ci 126 m. W planach uwzgl#dniono budow# kolejnych 8 wie&.

46

Kolejn" z wi#kszych elektrowni wiatrowych jest elektrownia w Zagó-rzu ko!o Wolina w woj. zachodniopomorskim (2003 rok), któr" zasila 15 tur-bin wiatrowych o mocy 2 MW ka&da, co daje !"cznie 30 MW wytworzonej energii. Inwestycja wynios!a blisko 125 mln z!, a roczna produkcja energii mie$ci si# w przedziale 63-70 mln kWh. Farma wiatrowa, której w!a$cicielem jest spó!ka Wolin–North, przyczyni!a si# do znacznego obni&enia emisji CO2 (o 45 tys. ton/rok), SO2 (o 300 ton) i NO (o 100 ton) do atmosfery.

47

W Cisowie ko!o Dar!owa znajduj" si# dwie farmy wiatrowe, z których jedna z 2001 roku generuje energi# o mocy 18 MW (9 turbin po 2 MW), a druga z 1999 roku – 660 kW (5 x 132 kW).

W planach na rok 2007-2008 jest utworzenie pierwszej w wojewódz-twie zachodniopomorskim farmy wiatrowej w Golicach k. S!ubic, której inwe-storem jest niemiecko-holenderskie przedsi#biorstwo Starke Wind. Farma ma si# sk!ada% z dziesi#ciu 100-metrowych wiatraków o 35-metrowej rozpi#-to$ci skrzyde!. Ostatecznie b#dzie tam pracowa% !"cznie 19 turbin o mocy 2 MW ka&da na powierzchni 340 ha.

48

Do po!owy 2008 roku na terenach gmin S!upsk i Ustka ma równie& powsta% 180 turbin wiatrowych o mocy ca!kowitej 240 MW firmy General Electric. PS Wind Management zamierza przeznaczy% na t# inwestycj# a& 350 mln euro (oko!o 1,3 mld z!). Zarz"d firmy zapewnia, &e przeprowadzi! ju& wszelkie niezb#dne badania i analizy tych regionów pod k"tem przyrodni-czym, jak i ornitologicznym. Farma b#dzie w stanie zaspokoi% potrzeby energetyczne ca!ego powiatu s!upskiego. W!a$cicielom terenów pod inwe-stycj# firma oferuje na podstawie d!ugoletnich umów dzier&awnych (30-letnich) coroczn" rekompensat# (czynsz dzier&awny) w wysoko$ci 20 tys. z! netto od ka&dej turbiny. Tymi okolicami s" tak&e zainteresowane dwie inne firmy: niemiecka spó!ka CB Wind-Energy S!upsk oraz konsorcjum

44

„Zielone Brygady. Pismo Ekologów”; nr 1 (215) / 2006, s. 17. 45

http://www.przeglad-techniczny.pl/; Wiatr w turbinach, listopad 2007. 46

Tam&e. 47

http://www.panorama-miast.com.pl; Zamiast ropy, w%gla, czy atomu; listopad 2007. 48

„ Farmer”, nr 17/2007, s. 9.



japo'skich spó!ek Mitsu i J. Power, które chc" postawi% odpowiednio 104 wiatraki o mocy 2,3 MW oraz 24 elektrownie wiatrowe.

49

Wed!ug danych z 2006 roku, na $wiecie ca!kowite ilo$ci ropy nafto-wej stanowi" 404 mld. W 2005 roku wydobyto 3,62 mld ton ropy. Zgodnie z prognozami, przy obecnym tempie eksploatacji, powinno jej wystarczy% jeszcze na oko!o 40 lat. W#gla kamiennego wystarczy na blisko 115 lat, za-k!adaj"c, &e roczne wydobycie wynosi 3,5 mld ton. Gazu natomiast wystar-czy% ma jeszcze na 200 lat. Potwierdzone zasoby tego surowca wynosz"

161 500 × 109 m3

za$ roczna eksploatacja kszta!tuje si# na poziomie 2464 ×

× 109 m3.50

Ilo$ci nieodnawialnych surowców, które jeszcze pozosta!y, nie s" zadowalaj"ce. Fakty te zmuszaj" wi#c do intensywnego rozwoju kon-struktywnych prac badawczych nad pozyskiwaniem energii z odnawialnych jej róde!.

W wyniku ubywaj"cych ilo$ci surowców energetycznych z my$l" o nast#pnych pokoleniach i ochronie $rodowiska naturalnego, wszyscy je-ste$my zmuszeni do ograniczenia zu&ycia w#gla, ropy naftowej i gazu. Al-ternatyw" zaspokojenia wzrastaj"cego zapotrzebowania energetycznego przy praktycznie zerowym negatywnym wp!ywie na $rodowisko s" ród!a energii odnawialnej.

W wielu krajach $wiata stosuje si# ju& bardziej zaawansowane tech-nologie bazuj"ce na generacji energii pochodz"cej z wiatru, s!o'ca, bioma-sy, geotermii, wody, fal morskich, uranu, itp. Uregulowania prawne nak!adaj" obowi"zek wytwarzania energii ze róde! odnawialnych. Konwencja klima-tyczna, szczegó!owy protokó! do konwencji (protokó! z Kioto) ukierunkowuj" do wzmo&enia dzia!a' nad efektywnym pozyskiwaniem i wykorzystywaniem energii odnawialnej. Nowe regulacje unijne ju& bardziej precyzyjnie okre$laj" wymagania dotycz"ce zwi#kszenia udzia!u róde! odnawialnych w ogólnym bilansie energetycznym, jednak&e nale&y jeszcze dostosowa% prawodaw-stwo krajowe u!atwiaj"ce rozwój sektora energetyki odnawialnej.

Rozpowszechnianie wiedzy o odnawialnych ród!ach energii, o ich zaletach i mo&liwo$ciach wykorzystania, jest dobrym krokiem ku zwi#kszeniu zainteresowania alternatywn" energi" w$ród spo!ecze'stwa. Polska zdecy-dowanie za ma!o wytwarza energii ze róde! odnawialnych w porównaniu z innymi krajami. Krajem, w którym udzia! energii elektrycznej ze róde! od-nawialnych w ca!kowitym zu&yciu energii elektrycznej w 2004 roku si#ga prawie 60%, jest Austria a tu& za ni" jest ,otwa i Szwecja z ponad 55% udzia!em OZE. Literatura 1. Chody'ski A. (red.), Wspó#czesne wyzwania zarz"dzania organizacjami,

Krakowska Szko!a Wy&sza im A. Frycza Modrzewskiego, Kraków 2006.

49

„Puls Biznesu” 17/5/2007; PS Wind wyda na wiatraki 1,3 mld z#; s.13. 50

St. Pytko, P. Pytko, Problemy energetyczno-surowcowe Polski i !wiata, BIP 154/155 czer-wiec/lipiec 2006.

218 H. Wyr!bek


2. Flejterski S., Lewandowski P., Nowak W., Energia odnawialna na Pomo-rzu Zachodnim. I Regionalna Konferencja i Wystawa; Szczecin 2003.

3. Jab!o'ski W., Wnuk J., Odnawialne $ród#a energii w energetyce Unii Eu-ropejskiej i Polski. Efektywne zarz"dzanie inwestycjami – studia przypad-ków, WSZiM, Sosnowiec 2004.

4. Klugmann-Radziemska E., Klugmann E., Systemy s#onecznego ogrze-wania i zasilania elektrycznego budynków, Wydawnictwo Ekonomia i )rodowisko, Bia!ystok 2002.

5. Lubo$ny Z.; Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2006.

6. Mokrzycki E. (red.), Podstawy gospodarki surowcami energetycznymi, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005.

7. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r., Prawo Energetyczne, art. 3, ust. 21. 8. Wieczorek T., Soja J., Biuletyn maturalny. Geografia, Wydawca – Cen-

tralna Komisja Egzaminacyjna, Warszawa 2005.

Documents

Gospodarka energi wiatrow w Polsce The economy of the wind ... · Na prze #omie XX i XXI wieku naj- ... - biomasa przetworzona wyst #puj "ca pod postaci " drewna, ... Biomasa jest