Kierunki rozwoju energetyki wiatrowej

ROZDZIAŁ VTECHNICAL UNIVERSITY

OF CZĘSTOCHOWA

ENERGY ENGINEERINGLABORATORY

Kierunki rozwoju Kierunki rozwoju energetyki wiatrowejenergetyki wiatrowej

ROZDZIAŁ VKierunki rozwoju energetyki wiatrowej

TECHNICAL UNIVERSITYOF CZĘSTOCHOWA


Wiatr jest odnawialnym źródłem energii; jest to ruch powietrza spowodowany różnicą gęstości ogrzanych mas powietrza i ich przemieszczeniem ku górze. Wytworzone podciśnienie powoduje zasysanie zimnych mas powietrza. Energia wiatru jest energią pochodzenia słonecznego. Powietrze jest ogrzewane promieniowaniem, przewodzeniem i konwekcją. Ruch wirowy Ziemi (siła Coriolisa) oraz prądy morskie mają także wpływ na kierunki przemieszczania się mas powietrza. Około 1÷2% energii promieniowania słonecznego, docierającego do powierzchni Ziemi, ulega zamianie na energię kinetyczną wiatru – jest to moc ok.. 2700 TW.

„Proekologiczne źródła energii odnawialnej” Witold M.Lewandowski

Wiatry wiejące nad powierzchnią lądów , w miejscach możliwych do zainstalowania siłowni wiatrowych i z uwzględnieniem strat, mają potencjał energetyczny o mocy 40 TW. Dla porównania potencjał śródlądowej energii wodnej nie przekracza mocy 4 TW.

CHARAKTERYSTYKA ENERGII WIATRUCHARAKTERYSTYKA ENERGII WIATRU

Możliwości energetycznego wykorzystania wiatrów wiejących nad otwartym morzem szacowane są na ok.20 TW. Ta różnica jest spowodowana kłopotami z zakotwiczeniem siłowni wiatrowych, ich statecznością oraz mniejszą niż w przypadku lądowych, stacjonarnych siłowni wiatrowych wysokością wieży na barce lub platformie.





Wiatr charakteryzują następujące parametry: prędkość, kierunek i jego powtarzalność. Prędkość wiatrów w danym rejonie można ocenićtylko na podstawie wieloletnich ciągłych obserwacji i pomiarów. Kierunek wiatru nosi nazwę tej strony świata, z której wieje. Rozróżnia się 16 kierunków wiatru tworzących tzw. Międzynarodową różę wiatrów. Cztery z nich to znane kierunki główne (N,S,W,E), pozostałe to kierunki pośrednie. Ważną cechą wiatru ze względu na jej praktyczne znaczenie jest jego powtarzalność. Pod pojęciem tym należy rozumieć sumę okresów czasu w ciągu roku w jakich w danym miejscu wiatr wieje z określonąstałą prędkością. Powtarzalność może byćokreślona w godzinach lub w % okresu rocznego. W Polsce, w ciągu roku jest około 8700 godzin wietrznych. Z ilości tej praktycznie może byćwykorzystane około 92%.

„NIEKONWENCJONALNE ŹRÓDŁA ENERGII” Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Szlachty

Energia wiatru

Energia wiatru lub inaczej potencjał energetyczny wiatru jest to energia kinetyczna poruszających się mas powietrza

Strumień energii poruszającego się powietrza określa wzór:E=0,5 * r * v 3 * F

gdzie:r - gęstość powietrza, kg/m3,v - prędkość powietrza, m/s,F - powierzchnia zakreślona skrzydłami wirnika, m2.

Do zamiany (konwersji) energii kinetycznej wiatru na energię mechaniczną lub dalej elektrycznąsłużą urządzenia zwane siłowniami wiatrowymi. Wydajność siłowni wiatrowej (w kWh/rok) określa się wzorem:

EW =Ep * F * hgdzie:Ep - potencjał energetyczny wiatru kWh/m2 powierzchni zakreślonej skrzydłami wirnika na rok,h - sprawność całkowita (wirnik, przekładnia, generator).

Sprawność zamiany energii kinetycznej i dalej potencjalnej wiatru na energięmechaniczną i dalej na elektryczną nie przekracza 40-50% i w dużym stopniu zależy od rozwiązańkonstrukcyjnych, prędkości wiatru oraz lokalizacji siłowni wiatrowych.

Siłownie wiatrowe dzieli się na:

• elektrownie wiatrowe autonomiczne z prądnicami synchronicznymi, pracujące w sieci wydzielonej lub współpracujące z siecią energetyki zawodowej poprzez przetwornicętyrystorową,

• elektrownie wiatrowe sieciowe z prądnicami asynchronicznymi, wspólpracujące zsiecią energetyczną indywidualnie lub w systemie farmowym,

• pompownie wiatrowe i silniki wiatrowe uniwersalne do napędu urządzeńtechnologicznych.





Rysunek przedstawia średnie rozkłady prędkości wiatru dla miesięcy letnich. W Polsce wynoszą one 3,4 m/s w miesiącach letnich i 3,8 m/s w miesiącach zimowych.

Zgodnie z klasyfikacją prof. Haliny Lorenc z Państwowego Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie I klasa zasobów energetycznych wiatru, obejmująca Pomorze oraz północno-wschodni skrawek Suwalszczyzny, nie ustępuje najlepszym lokalizacjom niemieckim. W rejonach tych na poziomie 50 m ponad ziemią średnia roczna prędkość wiatru osiąga wartość 7 m/s. Podczas gdy granicą opłacalności eksploatacji małych turbin wiatrowych (5÷6 kW) jest prędkośćwiatru >4 m/s, natomiast dla elektrowni wiatrowych prędkość >5,5 m/s. Górną granicąpracy jest prędkość 30 m/s.





UWARUNKOWANIA TERENOWEUWARUNKOWANIA TERENOWE

Na lokalizację wiatraków mają wpływ: ukształtowanie i szorstkość (pokrycie) terenu oraz przeszkody terenowe.


Ukształtowanie terenu może być dwojakie: płaskie lub pofałdowane. Zaprojektowanie wiatraka w terenie płaskim nie nastręcza większych kłopotów, ponieważ przepływy powietrza dla takiego przypadku są dogłębnie przebadane i rozpracowane (typowe ukształtowanie Holandii). Za teren płaski można w przybliżeniu przyjąć, że jest to taka powierzchnia (łącznie ze wzniesieniami i pagórkami), której pochylenie na długości 10 km w stronę kierunku wiatru nie przekracza 2%. Teren pofałdowany ma pochylenie większe i im wyższy stopień tego pofałdowania, tym trudniej wybrać właściwe miejsce na wiatrak.

Kolor Lokalizacja

zielony wybitnie korzystna

żółty korzystna

pomarańczowy dość korzystna

czerwony niekorzystna

brązowy wybitnie niekorzystna

czarny tereny wyłączone góry

Pomiar prędkości i kierunku wiatru jest podstawową informacją którą należy przeprowadzić w miejscu przyszłej lokalizacji elektrowni wiatrowej. Pomiar należy przeprowadzić na co najmniej dwóch wysokościach tak aby wyeliminować niekorzystne zawirowania wiatru spowodowane obecnością drzew ibudynków. Pomiary należy przeprowadzić przez jeden rok. Po zebraniu danych, wyniki pomiarów należy poddać obróbce w programie który wskaże zasoby wiatru na badanym terenie. Pomiar prędkości rejestruje się co 10 min. Należy także rejestrować kierunek wiejącego wiatru . Najlepsze miejsca pod lokalizacjęelektrowni wiatrowych znajdują się na wybrzeżu oraz byłym woj. suwalskim. Mapa Polski przedstawia prędkości wiatru na wysokości 10 m. Mapa została wykonana przez IMIGW






Bardzo istotnym czynnikiem mającym wpływ na lokalizację wiatraka są przeszkody terenowe. Holendrzy budując swoje wiatraki kierowali się zasadą, że wirnik powinien się znajdować 2 – 3 m powyżej najwyższej przeszkody i w odległości 300 m od niej.

Strefa zaburzeń przy opływie przeszkody






Szorstkość terenu jest ściśle uzależniona od stopnia jego pokrycia. Wpływ na to ma ilość, wielkość i rodzaj roślinności, która porasta dany teren i często wpływa na charakter przepływu mas powietrza. Najmniej korzystny przypadek występuje wtedy, gdy powietrze przemieszcza się z obszaru o małej szorstkości na obszar o szorstkości dużej (np. drzewa), gdyż wtedy następuje zmniejszenie prędkości wiatru w strefie przyziemnej. Lokalizacja wiatraka powinna być taka, aby jego wirnik znajdował się w strefie nie zakłóconej.

Wpływ szorstkości terenu na zmiany prędkości wiatrów: a – strefa zmian prędkości wiatru dla małej szorstkości terenu, b – strefa przejściowa, c – strefa zmian prędkości wiatru dla szorstkości dużej




BUDOWA I ZASADA DZIABUDOWA I ZASADA DZIAŁŁANIA SILNIKANIA SILNIKÓÓW WIATROWYCHW WIATROWYCH

Koło wiatraka składające się z dwóch lub większej liczby łopatek umieszczone jest na poziomym, a czasem lekko pochylonym wale. Z niego napęd przenoszony jest do przekładni stożkowej i dalej na wał pionowy, który napędza maszynę roboczą. Koło wiatraka utrzymywane jest w osi wiatru za pomocą steru kierunkowego.

Schemat silnika wiatrowego

Zasada działania silnika wiatrowego opiera sięna wykorzystaniu sił oddziaływania wiatru na łopatki koła wiatraka. W wyniku tego działania powstają na łopatkach siły aerodynamiczne powodujące obrót koła i na wale powstaje moment obrotowy przekazywany przez przekładnię do odbiorników. Wiatrak klasyczny: 1 – koło wiatraka, 2 – wał główny, 3 – przekładnia

stożkowa, 4 – wał pionowy przekazania napędu, 5 – ster kierunkowy, 6 – wieża, 7 – zespół przekładnia – generator prądu elektrycznego





Nowoczesny silnik wiatrowy nieco różni się od klasycznego wiatraka i jest obecnie budowany w ten sposób, że wszystkie mechanizmy wraz z generatorem prądu stanowią zwarty zespółumieszczony w tzw. Głowicy. Głowica umieszczona jest na rurowej wieży i bezpośrednio sprzężona z 2 – 4 łopatkowym wirnikiem.

BUDOWA I ZASADA DZIABUDOWA I ZASADA DZIAŁŁANIA SILNIKANIA SILNIKÓÓW WIATROWYCHW WIATROWYCH




ENERGY ENGINEERINGLABORATORY STEROWANIE SILNIKAMI WIETRZNYMISTEROWANIE SILNIKAMI WIETRZNYMI

Urządzenia regulacyjne silników wietrznych mają na celu ustawienie wirnika prostopadle do kierunku wiatru, utrzymanie stałych obrotów wirnika przy zmiennej prędkości wiatrów oraz zabezpieczenie wirnika i całej konstrukcji wiatraka przed niszczącym działaniem wiatrów burzowych.

Prawidłowo zaprojektowany silnik wiatrowy powinien zapewnić pracę urządzenia przy prędkościach wiatru dochodzących do 20 m/s oraz bezpieczeństwo całej konstrukcji przy burzach o sile wiatru 30-40 m/s.

Ustawienie się osi wirnika równolegle do kierunku wiatru we wszystkich konstrukcjach odbywa się automatycznie. W wiatrakach małych, o średnicy wirnika D<12 m, rolę tę pełni pionowy ster kierunkowy zamocowany na długim ramieniu. Jeżeli wiatr zmieni kierunek o kąt 10-200, to wskutek jego działania na płaszczyznę steru powstaje na nim siła aerodynamiczna, która nastawia obrotową głowicę tak, aby wirnik był umieszczony prostopadle do kierunku wiatru. Przy średnicach wirników D>30 m stosuje się do obracania silnika wiatrowego sterowane automatycznie silniki elektryczne.

Regulacji mocy dokonuje się poprzez wychylenie wirnika z płaszczyzny prostopadłej do kierunku napływającego powietrza. Rozwiązanie to nosi nazwę systemu Eclipse. Rozróżnia się dwa rodzaje regulacji Eclipse: poprzez zastosowanie steru regulacyjnego lub mimośrodowego zawieszenia wirnika. Inny sposób regulacji polega na zmianie kąta natarcia łopatek. Stosuje się go głównie w silnikach wiatrowych szybkobieżnych.





SCHEMAT PRZEPSCHEMAT PRZEPŁŁYWU WIATRU PRZEZ TURBINYWU WIATRU PRZEZ TURBINĘĘ WIATROWWIATROWĄĄ


ZALEZALEŻŻNONOŚŚCI OPISUJCI OPISUJĄĄCE ENERGICE ENERGIĘĘ WIATRUWIATRU

Energia wiatru jest wprost proporcjonalna do prędkości wiatru w potędze trzeciej. Prędkość wiatru zmienia się wraz z wysokością. Przy powierzchni ziemi prędkość wiatru równa się zeru, co jest spowodowane siłami tarcia.

Prędkość wiatru v0, jak pokazano na rys., ulega zahamowaniu przechodząc przez skrzydła turbiny wiatrowej do prędkości vs, która za turbiną zmniejsza się i wynosi vk.

Spadek wartości pędu spowodowany zmniejszeniem prędkości v0 i vk oraz ciśnień ps’ i ps’’ przed i za turbinązmienia się na pracę użyteczną w postaci momentu sił obwodowych działających na łopaty i przenoszonego przez wał wirnika.





ZALEZALEŻŻNONOŚŚCI OPISUJCI OPISUJĄĄCE ENERGICE ENERGIĘĘ WIATRUWIATRU

Prędkość przepływu powietrza przez wirnik jest średnią arytmetyczną prędkości wiatru przed i za wirnikiem, i jest określona wzorem

Maksymalna moc użyteczna

Moc użyteczna pobierana od strumienia jest różnicą energii kinetycznej powietrza przed i za wirnikiem, zgodnie z zależnością

20 k

svvv +

= 2222

2200

220

220 kk

sk

ssk

uvvvvAvvvAvvQP −+

=−

=−

= ρρρ

30

30max, 27

2278 vDvAP ssu ρρ Π

==

Moc silnika wiatrowego

30

22

2

2

2

]4

1

2

1

3)1(

21[

11 vDD

d

zDd

zCC

Dd

eeP s

s

s

s

s

N

op

s

s ρπ−

−−

+−−+−

=

e – współczynnik wykorzystania energii wiatru (e=0,3-0,4), z – wyróżnik szybkobieżności





PRZEGLPRZEGLĄĄD WSPD WSPÓÓŁŁCZESNYCH SILNIKCZESNYCH SILNIKÓÓW WIATROWYCHW WIATROWYCH

bębnowy

wielopłatowy

karuzelowy Rotorowy Savoniusa

Darrieusa

Boeninga MOD-2





PRZEGLPRZEGLĄĄD KONSTRUKCJI TURBIN WIATROWYCHD KONSTRUKCJI TURBIN WIATROWYCH

Współczesne siłownie wiatrowe są konstrukcyjnie bardzo do siebie podobne. Na ogół mają wirnik trójłopatowy, rzadziej dwułopatowy lub jednołopatowy (Riva Calzoni, Włochy), o poziomej osi, ustawiony na wiatr i zamocowany w gondoli stalowej lub z tworzyw sztucznych. Średnica wirnika dla standardowej siłowni o mocy 600 kW zmienia się od 43 m (NEG MiconM1500-600), poprzez 44 m (Vestas V44/600) i 47 m (Vestas V47/600) do 48 m (NEG Micon M1800-600). Minimalna wysokość wieży rurowej lub w postaci stalowej kratownicy (np.. Nordex), na której mocowana jest gondola, wynosi 40 m, ale buduje się również wieże wyższe np.. 60 m, 80 m (NEG Micon 1500, Tacke TW 1.5, Vestas V66-1.65), a nawet w przypadku firmy Enercon model 66/1500 kW o wysokości 98 m.




POLSKIE PROFESJONALNE ELEKTROWNIE WIATROWEPOLSKIE PROFESJONALNE ELEKTROWNIE WIATROWE

W Polsce energetyka wiatrowa zaczęła rozwijać się dopiero na początku lat 90. Głównie na wybrzeżu Morza Bałtyckiego. Dzisiaj działa 14 sieciowych farm energetycznych o łącznej mocy zainstalowanej 3,5 MW. Ponadto czynnych jest około 50 małych autonomicznych siłowni wiatrowych. W trakcie realizacji znajduje się 10 inwestycji o łącznej mocy 0,6 MW.

Kronika ekologiczna „Aura” 3/1997 i 11/1997

Przykładowe polskie profesjonalne elektrownie wiatrowe:•Elektrownia WE – 12W w Rzezawie koło Bochni: przy średniej prędkości wiatru 4,5 m/s osiąga moc znamionową37,5 kVA;•Elektrownia NTK 150 XLR w Lisewie koło Żarnowca: przy średniej prędkości wiatru 5,6 m/s osiąga moc znamionową 150 kVA;




DZIADZIAŁŁANIA, JAKIE MOANIA, JAKIE MOŻŻNA PODEJMOWANA PODEJMOWAĆĆ W CELU ROZSZERZANIA W CELU ROZSZERZANIA RYNKU ENERGII WIATRURYNKU ENERGII WIATRU

•Stworzenie podstaw rozwoju energetyki wiatrowej – Opracowanie szczegółowej mapy energii wiatru dla danego kraju w celu przyśpieszania procesu inwestycyjnego i zmniejszania barier wejściowych. Wprowadzenie znakowania energii elektrycznej dla całej energii sprzedawanej w danym kraju, z podaniem źródeł energii i wpływu tych źródeł na środowisko w celu promowania kształcenia odbiorców energii i umożliwienia im wyboru oraz rozwijania ekologicznego rynku energetycznego. Konsolidacja procesu zatwierdzania nowych inwestycji w dziedzinie energetyki wiatrowej poprzez stworzenie jednej instytucji wydającej wszelkie niezbędne zezwolenia.

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII U PROGU XXI WIEKU Warszawa, 10-11 grudnia 2001

•Stworzenie mechanizmów wspierania finansowego na wczesnym etapie rozwoju energetyki wiatrowej –Stworzenie zachęt opartych na przychodach z generacji lub zachęt podatkowych, zmniejszenie lub wyeliminowanie stosowanych podatków, likwidacja barier podatkowych umożliwiających stosowanie przyśpieszonej amortyzacji lub przyznawanie dotacji albo innej pomocy finansowej w celu wspierania działań na rzecz rozwoju energetyki wiatrowej.




DZIADZIAŁŁANIA, JAKIE MOANIA, JAKIE MOŻŻNA PODEJMOWANA PODEJMOWAĆĆ W CELU ROZSZERZANIA W CELU ROZSZERZANIA RYNKU ENERGII WIATRURYNKU ENERGII WIATRU

•Wprowadzenie polityki dywersyfikacji zasilania w energię elektryczną – Wdrażanie programów typu Renewable Energy Portfolio Standards (standardy udziału energii ze źródeł odnawialnych), które uwzględniają cenępaliwa i korzyści płynące ze zmniejszenia ryzyka dostaw w przypadku energii wiatru oraz jej wpływ na zmniejszenie wpływu energetyki na środowisko.


•Zwiększenie rządowych zakupów energii pochodzącej ze źródeł ekologicznych – Nakazanie instytucjom i agencjom rządowym dokonywania zakupów energii pochodzącej ze źródeł ekologicznych w celu zaspokojenia określonej (procentowo) części ich potrzeb energetycznych, w charakterze pozytywnego przykładu korzystania ze środowiska.





ROZWROZWÓÓJ ENERGETYKI WIATROWEJ W POLSCE JAKO INTEGRALNEJ J ENERGETYKI WIATROWEJ W POLSCE JAKO INTEGRALNEJ CZCZĘŚĘŚCI RZCI RZĄĄDOWEJ STRATEGII ROZWOJU ENERGETYKI ODNAWIALNEJ DOWEJ STRATEGII ROZWOJU ENERGETYKI ODNAWIALNEJ

Strategia rozwoju energetyki odnawialnej1) przyjęta uchwałą Sejmu z dnia 23 sierpnia 2001 r. wyznacza cele ilościowe udziału energii ze źródeł odnawialnych w latach 2010 oraz 2020, odpowiednio 7,5 % i 14,5 % w bilansie energii pierwotnej. Zostały one oparte na analizach dokumentów politycznych Unii Europejskiej w zakresie rozwoju energetyki odnawialnej takich jak Biała Księga Energia dla przyszłości – odnawialne źródła energii2), dokumentów o charakterze operacyjnym Kampania wdrożeniowa3), analizie strategii rozwoju energetyki odnawialnej w krajach Unii Europejskiej oraz analizie dostępnego potencjału technicznego zasobów energii odnawialnej w Polsce.

Scenariusz 7,5 %

Scenariusz 9 %

Scenariusz 12,5 %

Nakłady inwestycyjne w latach 2000 - 2010 [mln zł/rok] 14 508 15 263 19 103

Udział środków publicznych w nakładach inwestycyjnych [mln zł] 228 245 312

Procentowy udział środków publicznych w nakładach inwestycyjnych

% 15,7 16,1 16,4

1) Ministerstwo Środowiska. 2000. Strategia rozwoju energetyki odnawialnej. Warszawa.2) COM (97) 599. (1997). Energy for the Future Renewable Energy Sources. White Paper for the Community Action Plan3) SEC (99) 504,9.4: Campaign for Take Off. DG XVII, Brussels, 1999.

Nakłady inwestycyjne oraz udział środków publicznych według scenariuszy wdrażania Strategii





Celem zasadniczym Programu rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce na lata 2002 – 2005 jest wsparcie wdrożenia Strategii rozwoju energetyki odnawialnej oraz umożliwienie realizacji jej celów w zakresie energetyki wiatrowej przy maksymalizacji korzyści ekologicznych, gospodarczych i społecznych oraz minimalizacji kosztów finansowych i zachowaniu wymagań w zakresie oddziaływania na środowisko.


Realizacja programu ma stworzyć odpowiednie warunki do:•Efektywnego przyrostu mocy zainstalowanej i produkcji energii z elektrowni wiatrowych,•Rozwoju krajowego przemysłu energetyki wiatrowej,•Aktywnego udziału samorządów i krajowych inwestorów w procesach planowania i realizacji inwestycji.






Równie istotnymi elementami czteroletniego programu są:•Wypracowanie kierunków zmian systemowych w obszarze produkcji oraz obrotu „zieloną energią”,•Wprowadzenie dobrych praktyk przy realizacji inwestycji w energetyce wiatrowej i ich upowszechnienie,•Umożliwienie inwestorom i samorządom powszechnego dostępu do informacji o zasobach energii wiatru•Stymulowanie sektora, aby w następnych latach mógł się rozwijać w sposób nieskrępowany na zasadach rynkowych w warunkach konkurencji.

Oczekiwane skutki wdrożenia programu to:•Redukcja emisji gazów cieplarnianych oraz innych zanieczyszczeń powietrza,•Tworzenie dodatkowych miejsc pracy w krajowym przemyśle,• poprawa bezpieczeństwa energetycznego kraju w oparciu o wykorzystanie krajowych zasobów,•Aktywizacja gospodarcza regionów i obszarów wiejskich o korzystnych warunkach wiatrowych•Rozwój infrastruktury drogowej i przesyłowej,•Rozwój małych i średnich przedsiębiorstw dotychczas aktywnych w sektorze maszynowym, w branży górniczej i przemyśle elektromaszynowym.






W świetle wyników analizy i oceny stanu rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do najważniejszych i najpilniejszych działań zaliczono:1.Wypracowanie mechanizmów ekonomicznych pozwalających na zagwarantowanie stabilnych warunków inwestycyjnych. Zalecono zachowanie aktualnego pro-rynkowego modelu wspierania rozwoju energetyki wiatrowej wyznaczonego przez Prawo energetyczne i polegającego m. in. na nałożeniu zobowiązań ilościowych. Model ten powinien zostać uzupełniony o mechanizm Zielonych Certyfikatów (ZC). Opracowanie szczegółowe i zorganizowanie rynku ZC odpowiednio dopasowanego do warunków polskich jest zadaniem bardzo złożonym, w związku z tym konieczne jest szczegółowe rozważenie różnych opcjonalnych rozwiązań w celu wyboru wspólnego dla wszystkich odnawialnych źródeł energii. Wypracowaniem odpowiedniego rozwiązania powinien zająć sięMinister Gospodarki we współpracy z Ministrem Środowiska oraz Urzędem Regulacji Energetyki. Umocowanie prawne powyższego mechanizmu powinno znaleźć się w ustawie o odnawialnych źródłach energii. Przyjmuje się, że mechanizm Zielonych Certyfikatów oraz ustawa m.in.. regulująca działanie tego mechanizmu zostanąprzygotowane przez Ministra Gospodarki do końca 2002 r.

GGŁŁÓÓWNE KIERUNKI PROPONOWANYCH DZIAWNE KIERUNKI PROPONOWANYCH DZIAŁŁAAŃŃ WYKONAWCZYCHWYKONAWCZYCH






2. W okresie przejściowym, do czasu uregulowania warunków sprzedaży energii ze źródeł odnawialnych do sieci w ustawie o odnawialnych źródłach energii i z uwagi na niebezpieczeństwo wstrzymania obecnie przygotowanych inwestycji, zaleca się wprowadzenie zmian lub takiej interpretacji obowiązujących przepisów (Prawa energetycznego, rozporządzeń wykonawczych), które zagwarantują odbiór wyprodukowanej energii elektrycznej po kosztach uzasadnionych. Najskuteczniejszym rozwiązaniem w tym zakresie wydaje się być nałożenie przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki odpowiednio wysokich kar na przedsiębiorstwa energetyczne, które nie wypełniły nałożonego na nie rozporządzenia Ministra Gospodarki*)

*) Dz.U.2000 Nr 122 poz.1336. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000 r. w sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła, a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych oraz zakresu tego obowiązku.







3. Uporządkowanie zagadnień lokalizacji i optymalnego rozwoju inwestycji ze względu na zasoby, ograniczenia

przestrzenne i rozbudowę sieci elektroenergetycznych dla potrzeb energetyki wiatrowej. Zagadnienie to jest

ważnym elementem zrównoważonego rozwoju energetyki wiatrowej. Ponieważ elektrownie wiatrowe są to nowe

rodzaje inwestycji, dla których praktycznie nie istnieją krajowe regulacje i doświadczenia, zaproponowano aby

Minister Środowiska w odniesieniu do nich przygotował szczegółowe wytyczne m.in. w zakresie:

•Przygotowania raportów oddziaływania na środowisko dla inwestycji budowy elektrowni wiatrowych.

•Kryteriów oceny przygotowanych przez inwestorów raportów oddziaływania na środowisko oraz kryteriów

wymaganych przez administrację i samorządy,







4. Udoskonalenie metod analizy i oceny zasobów energii wiatru oraz ich udostępniania samorządom i inwestorom.

Dla potrzeb optymalnego wykorzystania zasobów energii wiatru niezbędne jest stworzenie spójnego systemu

zbierania, przetwarzania i udostępniania informacji dotyczących zasobów energii wiatru. System ten będzie

pomocny przy aktualizacji założeń polityki ekologicznej i energetycznej. Umożliwi on identyfikację w skali kraju

obszarów kluczowych dla rozwoju energetyki wiatrowej. Dla potrzeb zakładów energetycznych niezbędna będzie

dodatkowo prognoza produkcji energii z działających elektrowni wiatrowych. System udostępniania informacji o

zasobach będzie także silnym wsparciem da inwestorów, pomocnym we wstępnej fazie planowania inwestycji.

Organizacja oraz funkcjonowanie wyżej przedstawionego systemu w większości finansowana będzie z funduszów

Komitetu Badań Naukowych.







5. Wsparcie polskiego przemysłu energetyki wiatrowej i włączenie go do europejskiego rynku producentów i

dostawców komponentów elektrowni wiatrowych. Analiza możliwości włączenia się polskiego przemysłu w

produkcję oraz usługi w obszarze energetyki wiatrowej wykazała, iż w najbliższych latach racjonalne i realistyczne

wydało się rozwinięcie szerokiej współpracy pomiędzy przedsiębiorstwami zagranicznymi, a przedsiębiorstwami

polskimi. Dodatkowo zaproponowano ulgi w podatku dochodowym dla przedsiębiorstw działających w tym

sektorze oraz czasowe (do końca 2005r.) objęcie elektrowni wiatrowych oraz jej podzespołów zerową stawką

podatku VAT.







6. Wsparcie badań i rozwoju w zakresie energetyki wiatrowej oraz dziedzin pokrewnych. Badania te mogą dotyczyć

zarówno aspektów technologicznych i konstrukcyjnych jak też doskonalenia narzędzi projektowania i optymalizacji

farm wiatrakowych, krótkookresowego prognozowania warunków wiatrowych, badania wpływu wzrostu udziału

elektrowni wiatrowych w bilansie energii elektrycznej kraju na bezpieczeństwo energetyczne zarówno w skali

lokalnej jak i krajowej.

Niezbędne jest również podjęcie prac badawczych w zakresie metodologii badań oraz ocen oddziaływania

elektrowni wiatrowych lądowych i morskich na środowisko, a w szczególności na faunę, florę oraz warunki życia

lokalnych społeczności.







7. Edukacja na wielu poziomach, a w szczególności na szczeblu samorządowym i administracyjnym kraju.

Szczególny nacisk położono na edukację samorządów, inwestorów, władz szczebla centralnego i lokalnego oraz

pracowników zakładów energetycznych. Działania te powinny być wspierane przez utworzony system zbierania i

udostępniania informacji o dostępnych rozwiązaniach technicznych i technologicznych oraz organizacyjnych

dotyczących prowadzenia inwestycji wiatrowych.


12011010090

8070605040302010

H[m]

ŚWIATOWY ROZWÓJ ENERGETYKI WIATROWEJŚWIATOWY ROZWÓJ ENERGETYKI WIATROWEJ

W połowie latach 70-tych ubiegłego stulecia rozpoczęto w Danii intensywne prace nad elektrowniami wiatrowymi. W kolejnych dziesięcioleciach do dalszego rozwoju tych kon-strukcji przyłączyło się wiele firm z różnych krajów. W efekcie można dzisiaj stwierdzić, że energetyka wiatrowa nie jest obecnie nową i słabo znaną dziedziną energetyki. Ma ona za sobą ponad trzydziestoletnią historię rozwoju i przeszła od niewielkich, kilku-dziesięciu kilowatowych pojedynczych instalacji do farm wiatrowych o mocach liczonych w dziesiątkach megawatów. Skróconą i bardzo uproszczoną historię rozwoju tych maszyn przedstawiono poniżej na rysunku.

W połowie latach 70-tych ubiegłego stulecia rozpoczęto w Danii intensywne prace nad elektrowniami wiatrowymi. W kolejnych dziesięcioleciach do dalszego rozwoju tych kon-strukcji przyłączyło się wiele firm z różnych krajów. W efekcie można dzisiaj stwierdzić, że energetyka wiatrowa nie jest obecnie nową i słabo znaną dziedziną energetyki. Ma ona za sobą ponad trzydziestoletnią historię rozwoju i przeszła od niewielkich, kilku-dziesięciu kilowatowych pojedynczych instalacji do farm wiatrowych o mocach liczonych w dziesiątkach megawatów. Skróconą i bardzo uproszczoną historię rozwoju tych maszyn przedstawiono poniżej na rysunku.

ŹRÓDŁO: www.globe-energy.pl/index.php?symbol=energetyka_wiatrowa.htm

ROZWIĄZANIA DLA INWESTORÓW W POLSCEROZWIĄZANIA DLA INWESTORÓW W POLSCE

Zastosowanie maszyn używanych, co wiąże się z niską ceną tych urządzeń wynikającą nie koniecznie ze stanu technicznego tych maszyn, lecz często uwarunkowań oferenta. Często oferent starając się o pozwolenie na budowę nowych maszyn musi w określonym terminie dokonać rozbiórki istniejącej elektrowni lub farmy.

Zastosowanie maszyn używanych, co wiąże się z niską ceną tych urządzeń wynikającą nie koniecznie ze stanu technicznego tych maszyn, lecz często uwarunkowań oferenta. Często oferent starając się o pozwolenie na budowę nowych maszyn musi w określonym terminie dokonać rozbiórki istniejącej elektrowni lub farmy.

Zakup nowych maszyn do komercyjnej produkcji energii. W tym przypadku mamy do czy-nienia zwykle z turbinami wiatrowymi o mocach od 1,5 MW każda. Maszyny mniejszej mocy znikają z ofert producentów koncentrujących się na bardziej efektywnych maszynach wielomegawatowych.

Zakup nowych maszyn do komercyjnej produkcji energii. W tym przypadku mamy do czy-nienia zwykle z turbinami wiatrowymi o mocach od 1,5 MW każda. Maszyny mniejszej mocy znikają z ofert producentów koncentrujących się na bardziej efektywnych maszynach wielomegawatowych.

Można wyróżnić trzy możliwe rozwiązania dla inwestorów w Polsce:Można wyróżnić trzy możliwe rozwiązania dla inwestorów w Polsce:Zbudowanie małej elektrowni wiatrowej. Są to tzw. elektrownie przydomowe. Zwykle są one budowane dla polepszenia bilansu energetycznego odbiorcy nie zaś dla komer-cyjnej produkcji energii lub też są to insta-lacje do zapewnienia energii dla małych obiektów poza siecią energetyczną. W takim wypadku są one zwykle skojarzone z innymi źródłami, np. panelami fotowoltaicznymi.

Zbudowanie małej elektrowni wiatrowej. Są to tzw. elektrownie przydomowe. Zwykle są one budowane dla polepszenia bilansu energetycznego odbiorcy nie zaś dla komer-cyjnej produkcji energii lub też są to insta-lacje do zapewnienia energii dla małych obiektów poza siecią energetyczną. W takim wypadku są one zwykle skojarzone z innymi źródłami, np. panelami fotowoltaicznymi.

ŹRÓDŁO: www.globe-energy.pl/index.php?symbol=energetyka_wiatrowa.htm

PRZYDOMOWE ELEKTROWNIE WIATROWEPRZYDOMOWE ELEKTROWNIE WIATROWE

BUDOWA WIATRAKÓW SPOSOBEM GOSPODARCZYM

Z reguły inwestorom indywidualnym nie są znane nawet średnie prędkości wiatru, dlatego aby zmini-malizować koszty przedsięwzięcia oraz koszty ewen-tualnych nietrafnych lokalizacji wiatraków poleca siębudowę wiatraka tzw. sposobem gospodarczym oraz przygotowanie konstrukcji bez fundamentów (moco-wanie masztu na odciągach) – nie trzeba wtedy uzyskiwać pozwolenia na budowę.

Jako przykład takiego rozwiązania może posłużyćwiatrak o mocy znamionowej 4 kW (fotografia obok) wybudowany w Beskidach - powiat żywiecki. Zostałon wykonany sposobem gospodarczym z materiałów dostępnych w gospodarstwie. Jedynym istotnym za-kupionym elementem (ok. 3000 zł) była prądnica z magnesami trwałymi produkcji Ośrodka Komel w Katowicach.

BUDOWA WIATRAKÓW SPOSOBEM GOSPODARCZYM

Z reguły inwestorom indywidualnym nie są znane nawet średnie prędkości wiatru, dlatego aby zmini-malizować koszty przedsięwzięcia oraz koszty ewen-tualnych nietrafnych lokalizacji wiatraków poleca siębudowę wiatraka tzw. sposobem gospodarczym oraz przygotowanie konstrukcji bez fundamentów (moco-wanie masztu na odciągach) – nie trzeba wtedy uzyskiwać pozwolenia na budowę.

Jako przykład takiego rozwiązania może posłużyćwiatrak o mocy znamionowej 4 kW (fotografia obok) wybudowany w Beskidach - powiat żywiecki. Zostałon wykonany sposobem gospodarczym z materiałów dostępnych w gospodarstwie. Jedynym istotnym za-kupionym elementem (ok. 3000 zł) była prądnica z magnesami trwałymi produkcji Ośrodka Komel w Katowicach.

ŹRÓDŁO: www.globe-energy.pl/index.php?symbol=page.htm&idkat=9&show=57

KLASTER BAŁTYCKIEJ ENERGETYKI PRZYBRZEŻNEJKLASTER BAŁTYCKIEJ ENERGETYKI PRZYBRZEŻNEJ

B O S E C został utworzony 20 lipca 2007 roku w Kłajpedzie i podpisany przez Litwę, Łotwę, Estonię i Polskę.

Głównym celem instytucji jest rozwój bałtyckiej energetyki przybrzeżnej przy użyciu zaawansowanej produkcji energii na dużą skalę i transferu technologii zgodnie z planami strate-gicznymi UE oraz zasadami zrównoważonego rozwoju.

Określono planowanie strategiczne, badania naukowe, pro-jektowanie, produkcję i wykorzystanie sprzętu i części, finan-sowanie, konstrukcję, eksploatację, produkcję elektryczności oraz logistykę każdego rodzaju źródła energii położonego na morzu.

Podstawową bazą działań dla efektywnego wprowadzenia celów UE w Rejonie Bałtyckim są badania, rozwój, projekto-wanie, finansowanie i konstrukcja części wschodnio-bałtyc-kiej europejskiej morskiej supersieci energetycznej „Pan Euro-pean Supergrid” oraz rozwiązania logistyczne związane z eu-ropejskim rynkiem elektryczności.

B O S E C został utworzony 20 lipca 2007 roku w Kłajpedzie i podpisany przez Litwę, Łotwę, Estonię i Polskę.

Głównym celem instytucji jest rozwój bałtyckiej energetyki przybrzeżnej przy użyciu zaawansowanej produkcji energii na dużą skalę i transferu technologii zgodnie z planami strate-gicznymi UE oraz zasadami zrównoważonego rozwoju.

Określono planowanie strategiczne, badania naukowe, pro-jektowanie, produkcję i wykorzystanie sprzętu i części, finan-sowanie, konstrukcję, eksploatację, produkcję elektryczności oraz logistykę każdego rodzaju źródła energii położonego na morzu.

Podstawową bazą działań dla efektywnego wprowadzenia celów UE w Rejonie Bałtyckim są badania, rozwój, projekto-wanie, finansowanie i konstrukcja części wschodnio-bałtyc-kiej europejskiej morskiej supersieci energetycznej „Pan Euro-pean Supergrid” oraz rozwiązania logistyczne związane z eu-ropejskim rynkiem elektryczności.

ŹRÓDŁO: www.ptew.pl/bosec/o_projekcie.html

PROJEKT P O W E RPROJEKT P O W E R

Głównym celem projektu jest stworzenie warunków sprzyjających rozwojowi energetyki wiatrowej w strefie brzegowej Morza Bałtyckiego trzech sąsiadujących ze sobą państw: Litwy, Rosji i Polski. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, w tym wiatru jest istotnym komponentem zrównoważonego rozwoju tych rejonów, przynoszącym wymierne efekty gospodarcze, ekologiczne i społeczne.

Głównym celem projektu jest stworzenie warunków sprzyjających rozwojowi energetyki wiatrowej w strefie brzegowej Morza Bałtyckiego trzech sąsiadujących ze sobą państw: Litwy, Rosji i Polski. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, w tym wiatru jest istotnym komponentem zrównoważonego rozwoju tych rejonów, przynoszącym wymierne efekty gospodarcze, ekologiczne i społeczne.

Cel ten planuje się osiągnąć poprzez przycią-gnięcie inwestorów za pomocą głównego efektu projektu, jakim będzie mapa optymalnych loka-lizacji morskich parków wiatrowych, opracowa-na z zachowaniem zasad zrównoważonego rozwoju i poszanowaniu walorów przyrodni-czych morskich obszarów przygranicznych. Mapa, wraz z propozycją włączenia wyprodu-kowanej energii elektrycznej do połączonej sieci energetycznej sąsiadujących ze sobą państw w istotny sposób powinna wpłynąć na zmniej-szenie ryzyka ekonomicznego budowy mor-skich farm wiatrowych.

Cel ten planuje się osiągnąć poprzez przycią-gnięcie inwestorów za pomocą głównego efektu projektu, jakim będzie mapa optymalnych loka-lizacji morskich parków wiatrowych, opracowa-na z zachowaniem zasad zrównoważonego rozwoju i poszanowaniu walorów przyrodni-czych morskich obszarów przygranicznych. Mapa, wraz z propozycją włączenia wyprodu-kowanej energii elektrycznej do połączonej sieci energetycznej sąsiadujących ze sobą państw w istotny sposób powinna wpłynąć na zmniej-szenie ryzyka ekonomicznego budowy mor-skich farm wiatrowych.

ŹRÓDŁO: www.ptew.pl/power/index.html

ENERGETYKA WIATROWA W UNII EUROPEJSKIEJENERGETYKA WIATROWA W UNII EUROPEJSKIEJ

Proces konwersji energii wiatru na energię elektryczną za pośrednictwem elektrowni wiatrowej, ze względu na niestacjonarność sygnału wymuszającego jakim jest wiatr orazProces konwersji energii wiatru na energię elektryczną za pośrednictwem elektrowni wiatrowej, ze względu na niestacjonarność sygnału wymuszającego jakim jest wiatr orazzłożoność elektromechanicznych części siłowni wiatrowej, jest przykładem dyna-micznego procesu nieliniowego i niesta-cjonarnego. Wnioskom, jakie można w pierwszej chwili wysnuć z tego stwierdzenia zdająsię przeczyć doniesienia Raportu EWEA (European Wind Energy Association) o rozwoju energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej w 2004 r. Liczby świadczące o przyroście mocy ge-nerowanych przez elektrownie wiatrowe w krajach Unii dowodzą, że problemy techniczne są do pokonania, zaś opinie, według których energetyka wiatrowa to tylko błędny kierunek, nie znajdują po-twierdzenia.

złożoność elektromechanicznych części siłowni wiatrowej, jest przykładem dyna-micznego procesu nieliniowego i niesta-cjonarnego. Wnioskom, jakie można w pierwszej chwili wysnuć z tego stwierdzenia zdająsię przeczyć doniesienia Raportu EWEA (European Wind Energy Association) o rozwoju energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej w 2004 r. Liczby świadczące o przyroście mocy ge-nerowanych przez elektrownie wiatrowe w krajach Unii dowodzą, że problemy techniczne są do pokonania, zaś opinie, według których energetyka wiatrowa to tylko błędny kierunek, nie znajdują po-twierdzenia. Moce zainstalowane w krajach Unii EuropejskiejMoce zainstalowane w krajach Unii Europejskiej

ŹRÓDŁO: www.elektrownie-wiatrowe.org.pl/art_europa2.htm

Zestawienie mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w krajach UE

Zestawienie mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w krajach UE

ŹRÓDŁO: www.elektrownie-wiatrowe.org.pl/art_europa2.htm

ENERGIA WIATROWA NA ŚWIECIEENERGIA WIATROWA NA ŚWIECIE

Łączna moc (w MW) zainstalowana na 10 największych rynkach wraz z tempem ich rozwoju

ŹRÓDŁO: www.visventi.org.pl/na_swiecie.htm

NIEZBĘDNE WARUNKI ŚRODOWISKA GEOGRAFICZNEGONIEZBĘDNE WARUNKI ŚRODOWISKA GEOGRAFICZNEGO

Najbardziej precyzyjnym parametrem charakteryzującym poziom energetyczny wiatru w da-nym punkcie jest natężenie powierzchniowe mocy strumienia powietrza podawane w jedno-stkach mocy przypadających na jednostkę powierzchni pionowej [W/m2]. Trzeba pamiętać, że elektrownia wiatrowa wykorzystać może najwyżej 40% tego potencjału energetycznego . Możliwość eksploatacji energii wiatru w danym miejscu uzależniona jest od czynników regionalnych i lokalnych. Czynnikiem regionalnym jest położenie geograficzne, do czynni-ków lokalnych zaliczyć należy m. in. ukształtowanie i szorstkość terenu.Poziom energetyczny wiatru w wybranym terenie zależy więc między innymi od:

Najbardziej precyzyjnym parametrem charakteryzującym poziom energetyczny wiatru w da-nym punkcie jest natężenie powierzchniowe mocy strumienia powietrza podawane w jedno-stkach mocy przypadających na jednostkę powierzchni pionowej [W/m2]. Trzeba pamiętać, że elektrownia wiatrowa wykorzystać może najwyżej 40% tego potencjału energetycznego . Możliwość eksploatacji energii wiatru w danym miejscu uzależniona jest od czynników regionalnych i lokalnych. Czynnikiem regionalnym jest położenie geograficzne, do czynni-ków lokalnych zaliczyć należy m. in. ukształtowanie i szorstkość terenu.Poziom energetyczny wiatru w wybranym terenie zależy więc między innymi od:

wartości średniorocznej prędkości wiatru;wysokości nad powierzchnią terenu;ukształtowania terenu, jego chropowatości;rozkładu prędkości wiatru w czasie;parametrów powietrza na wysokości osi wirnika turbiny, tj. temperatury, ciśnienia i wilgotności.

wartości średniorocznej prędkości wiatru;wysokości nad powierzchnią terenu;ukształtowania terenu, jego chropowatości;rozkładu prędkości wiatru w czasie;parametrów powietrza na wysokości osi wirnika turbiny, tj. temperatury, ciśnienia i wilgotności.

Energia wiatru jest pochodną energii promieniowania słonecznego. Słońce ogrzewając nie-równomiernie masy powietrza atmosferycznego, wytwarza różnice ciśnień. To wywołuje ruch powietrza. Zasoby energetyczne wiatru na Ziemi wielokrotnie przewyższają potrzeby całej ludzkości. Jednak nie wszędzie występują one w odpowiedniej ilości i postaci.

Energia wiatru jest pochodną energii promieniowania słonecznego. Słońce ogrzewając nie-równomiernie masy powietrza atmosferycznego, wytwarza różnice ciśnień. To wywołuje ruch powietrza. Zasoby energetyczne wiatru na Ziemi wielokrotnie przewyższają potrzeby całej ludzkości. Jednak nie wszędzie występują one w odpowiedniej ilości i postaci.

Energię wiatru na jednostkę czasu i powierzchni określa wzór:Energię wiatru na jednostkę czasu i powierzchni określa wzór:

E=E= 1122 ρvρv–– 33 gdzie:gdzie: ρ – gęstość powietrza, [kg/m3),

v – prędkość powietrza, [m/s] ρ – gęstość powietrza, [kg/m3),v – prędkość powietrza, [m/s]

ŹRÓDŁO: www.kape.gov.pl/EN/Achievements/Programmes/ProgrammesInternational/1996_2000_a/pliki/PK3/7.htm

MOŻLIWOŚCI ROZWOJU ENERGETYKI WIATROWEJMOŻLIWOŚCI ROZWOJU ENERGETYKI WIATROWEJ

ROZWÓJ ENERGETYKI WIATROWEJ W DANYM MIEJSCU ZALEŻY OD CZYNNIKÓW:

ROZWÓJ ENERGETYKI WIATROWEJ W DANYM MIEJSCU ZALEŻY OD CZYNNIKÓW:

przyrodniczych, przyrodniczych,

technicznych, technicznych,

prawnych, prawnych,

ekonomicznych, ekonomicznych,

społecznych. społecznych.


Struktura kosztów inwestycji aeroenergetycznychStruktura kosztów inwestycji aeroenergetycznych

W projektach aeroenergetycznych bardzo istotna jest ich ocena ekonomiczna. Inwestycje energetyki wiatro-wej pochłaniają bardzo duże nakłady inwestycyjne, dlatego konieczne jest wnikliwe opracowanie studiów wykonalności wraz z dokładnymi pomiarami zasobów energetycznych wiatru. W strukturze kosztów należy wziąć pod uwagę następujące pozycje:

W projektach aeroenergetycznych bardzo istotna jest ich ocena ekonomiczna. Inwestycje energetyki wiatro-wej pochłaniają bardzo duże nakłady inwestycyjne, dlatego konieczne jest wnikliwe opracowanie studiów wykonalności wraz z dokładnymi pomiarami zasobów energetycznych wiatru. W strukturze kosztów należy wziąć pod uwagę następujące pozycje:

KOSZTY EKSPLOATACYJNE. Charakteryzują się one relatywnie niskimi kosztami operacyjnymi. Można przyjąć, iż są one na poziomie ok. 50-60% ceny siłowni w skali jej faktycznej żywotności. Jednak w struktu-rze kosztów eksploatacyjnych dominuje przede wszystkim amortyzacja, oraz koszty finansowe wynikające z dużych nakładów na środki trwałe.

KOSZTY EKSPLOATACYJNE. Charakteryzują się one relatywnie niskimi kosztami operacyjnymi. Można przyjąć, iż są one na poziomie ok. 50-60% ceny siłowni w skali jej faktycznej żywotności. Jednak w struktu-rze kosztów eksploatacyjnych dominuje przede wszystkim amortyzacja, oraz koszty finansowe wynikające z dużych nakładów na środki trwałe.

NAKŁADY INWESTYCYJNE NA ŚRODKI TRWAŁE:NAKŁADY INWESTYCYJNE NA ŚRODKI TRWAŁE:grunty (od 2 do 9% nakładów), konstrukcja dróg dojazdowych (od 2 do 3%), konstrukcja fundamentów (od 3 do 5%), zakup siłowni wiatrowych (ok. 60 do 75%), transport siłowni wraz z montażem (ok. 5%), podłączenie energetyczne wraz z linią kablową (od 10 do 20%).

grunty (od 2 do 9% nakładów), konstrukcja dróg dojazdowych (od 2 do 3%), konstrukcja fundamentów (od 3 do 5%), zakup siłowni wiatrowych (ok. 60 do 75%), transport siłowni wraz z montażem (ok. 5%), podłączenie energetyczne wraz z linią kablową (od 10 do 20%).

KOSZTY PRZEDPRODUKCYJNE - KAPITAŁOWE. Koszty te zazwyczaj nie powinny przekroczyć 2-3% całkowitych nakładów kapitałowych. Składają się na nie:KOSZTY PRZEDPRODUKCYJNE - KAPITAŁOWE. Koszty te zazwyczaj nie powinny przekroczyć 2-3% całkowitych nakładów kapitałowych. Składają się na nie:

projekty techniczne i studium wykonalności (ok. 72%), badania zasobów energetycznych wiatru (ok. 12%), opłaty prawne i administracyjne (ok. 7%), badania geologiczne (ok. 9%).

projekty techniczne i studium wykonalności (ok. 72%), badania zasobów energetycznych wiatru (ok. 12%), opłaty prawne i administracyjne (ok. 7%), badania geologiczne (ok. 9%).

ŹRÓDŁO: http://pae.org.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=79&Itemid=60

Podstawowe czynniki wpływające na czas zwrotu nakładów:Podstawowe czynniki wpływające na czas zwrotu nakładów:

średnia prędkość wiatru w miejscu lokalizacji elektrowni lub farmy,

rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej przez inwestora,

realna cena energii elektrycznej (zakupu, sprzedaży),

odległość elektrowni od sieci energetycznej,

wysokość uzyskanej dotacji, oraz preferencyjnego kredytu,

ilość zużywanej energii elektrycznej przez inwestora,

sposób rozliczenia z Zakładem Energetycznym,

wysokość inflacji.

średnia prędkość wiatru w miejscu lokalizacji elektrowni lub farmy,

rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej przez inwestora,

realna cena energii elektrycznej (zakupu, sprzedaży),

odległość elektrowni od sieci energetycznej,

wysokość uzyskanej dotacji, oraz preferencyjnego kredytu,

ilość zużywanej energii elektrycznej przez inwestora,

sposób rozliczenia z Zakładem Energetycznym,

wysokość inflacji.

ŹRÓDŁO: http://pae.org.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=79&Itemid=60

OŚRODKI - INFORMACJEOŚRODKI - INFORMACJE

W kraju istnieją podmioty zajmujące się rozwojem energetyki wiatrowej. Są to ośrodki nauko-we, firmy projektowe, producenci urządzeń. Pomoc specjalistów jest niezbędna przy poprzedzającej podjęcie decyzji o inwestycji ocenie warunków wiatrowych oraz w trakcie prac projektowych, wykonawczych oraz w przypadku trudności podczas bieżącej eksploatacji elektrowni. Prace naukowo - badawcze i wdrożeniowe prowadzą:

Wydział Mechaniczny, Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej, Akademia Rolniczo-Techniczna w Olsztynie, Wydział Techniki i Energetyki Rolnictwa Akademii Rolniczej w Krakowie. Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i EnergiąPolskiej Akademii Nauk w Krakowie.Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN.Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Warszawie.

Dużą ilość informacji na temat energetyki wiatrowej (a także innych źródeł odnawialnych) można uzyskać w internecie. Polskie Towarzystwo Energetyki Wiatrowej z siedzibą w Gdańsku zrzesza właścicieli elektro-wni, naukowców, praktyków i sympatyków tego źródła energii odnawialnej.

W kraju istnieją podmioty zajmujące się rozwojem energetyki wiatrowej. Są to ośrodki nauko-we, firmy projektowe, producenci urządzeń. Pomoc specjalistów jest niezbędna przy poprzedzającej podjęcie decyzji o inwestycji ocenie warunków wiatrowych oraz w trakcie prac projektowych, wykonawczych oraz w przypadku trudności podczas bieżącej eksploatacji elektrowni. Prace naukowo - badawcze i wdrożeniowe prowadzą:

Wydział Mechaniczny, Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej, Akademia Rolniczo-Techniczna w Olsztynie, Wydział Techniki i Energetyki Rolnictwa Akademii Rolniczej w Krakowie. Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i EnergiąPolskiej Akademii Nauk w Krakowie.Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN.Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Warszawie.

Dużą ilość informacji na temat energetyki wiatrowej (a także innych źródeł odnawialnych) można uzyskać w internecie. Polskie Towarzystwo Energetyki Wiatrowej z siedzibą w Gdańsku zrzesza właścicieli elektro-wni, naukowców, praktyków i sympatyków tego źródła energii odnawialnej.


ELEKTROWNIA WIATROWA i PARKI WIATROWEELEKTROWNIA WIATROWA i PARKI WIATROWE

Elektrownia wiatrowaElektrownia wiatrowa Parki wiatrowe Parki wiatrowe

Elektrownia wiatrowa i parki wiatrowe to zespoły urządzeń, produkujące energię elektry-czną, wykorzystują do tego turbiny wiatrowe. Jest to istotne źródło energii ekologicznej i odnawialnej; przyjazne środowisku i posiadające niewyczerpalne zasoby. Współczesna elektrownia wiatrowa wykorzystywana na lądzie składa się z wieży o wys. od 78 do 105 m oraz trzech łopat o długości ok. 40-45 m. Turbina ze śmigłem w stanie wzniesienia ma łączną wysokość około 150 m. Wysokość Pałacu Kultury i Nauki bez iglicy wynosi 167m.

PARKI WIATROWE w POLSCEPARKI WIATROWE w POLSCE

STREFY WARUNKÓW WIATROWYCH:STREFY WARUNKÓW WIATROWYCH:I – wybitnie korzystnaII – bardzo korzystnaIII – korzystnaIV – mało korzystnaV – niekorzystna

I – wybitnie korzystnaII – bardzo korzystnaIII – korzystnaIV – mało korzystnaV – niekorzystna

W Polsce posadowione są 142 turbiny różnej mocy.W Polsce posadowione są 142 turbiny różnej mocy.

ELEKTROWNIA WIATROWA w CISOWIEELEKTROWNIA WIATROWA w CISOWIE

ŹRÓDŁO: www.epa.com.pl

Moc elektrowni – 18 MWIlość turbin – 9Wysokość wieży – 98 mŚrednica wirnika – 80 mPowierzchnia wirnika – 5024 m2

Produkcja roczna – 41000 MWhWłaściciel – Energia Eco Sp. z o.o.

Moc elektrowni – 18 MWIlość turbin – 9Wysokość wieży – 98 mŚrednica wirnika – 80 mPowierzchnia wirnika – 5024 m2

Produkcja roczna – 41000 MWhWłaściciel – Energia Eco Sp. z o.o.

Lokalizacja: CISOWO (woj. zachodniopomorskie) uruchomiona na wiosnę 2001 roku.

Lokalizacja: CISOWO (woj. zachodniopomorskie) uruchomiona na wiosnę 2001 roku.

Dane Techniczne: Dane Techniczne:

BUDOWA ELEKTROWNI WIATROWEJBUDOWA ELEKTROWNI WIATROWEJ


PARAMETRY WIATRU:

Prędkość początkowa wiatru: 7 m/s

Nominalna prędkość wiatru: 15 m/s

Prędkość wiatru stopująca: 25 m/s

PARAMETRY WIATRU:

Prędkość początkowa wiatru: 7 m/s

Nominalna prędkość wiatru: 15 m/s

Prędkość wiatru stopująca: 25 m/s

WARUNKI BUDOWY PARKÓW WIATROWYCH:odpowiednie warunki atmosferyczne panujące na danym terenie 7-20 m/s;płaski teren;odległości minimum 500 metrów od osad ludzkich;blisko przyłączy energetycznych;odpowiednia odległość między wiatrakami od 5 do 8 średnic wirnika turbiny.

WARUNKI BUDOWY PARKÓW WIATROWYCH:odpowiednie warunki atmosferyczne panujące na danym terenie 7-20 m/s;płaski teren;odległości minimum 500 metrów od osad ludzkich;blisko przyłączy energetycznych;odpowiednia odległość między wiatrakami od 5 do 8 średnic wirnika turbiny.


Czy turbiny wiatrowe są hałaśliwe?Czy turbiny wiatrowe są hałaśliwe?

Praca elektrowni wiatrowych posadowionych w odległości kilkuset metrów od domostw i zabudowań gospodarskich nie jest w ogóle słyszalna, z uwagi na to, że jest pochłaniany przez otoczenie (szum wiatru w drzewach i roślinach, tzw. „hałas otoczenia”). Uzyskanie zgody na realizację inwestycji wymaga przeprowadzenia szczegółowych badań w zakre-sie emisji hałasu. Każdy realizowany projekt musi spełniać normy w zakresie dopuszczal-nych poziomów emisji hałasu. Średnio przyjąć można, że w odległości 350 m od pracu-jącej turbiny odbieramy dźwięk o natężeniu 40 dB.

Praca elektrowni wiatrowych posadowionych w odległości kilkuset metrów od domostw i zabudowań gospodarskich nie jest w ogóle słyszalna, z uwagi na to, że jest pochłaniany przez otoczenie (szum wiatru w drzewach i roślinach, tzw. „hałas otoczenia”). Uzyskanie zgody na realizację inwestycji wymaga przeprowadzenia szczegółowych badań w zakre-sie emisji hałasu. Każdy realizowany projekt musi spełniać normy w zakresie dopuszczal-nych poziomów emisji hałasu. Średnio przyjąć można, że w odległości 350 m od pracu-jącej turbiny odbieramy dźwięk o natężeniu 40 dB.

PORÓWNANIE EMISJI HAŁASU GENEROWANEGO PRZEZ RÓŻNE URZĄDZENIA w dB

Ruch uliczny w miastach 80

Klimatyzacja 60

Hałaśliwa restauracja 70

Płaczące dziecko 115

Odkurzacz 70

Pralka 78

PRZYCZYNY ŚMIERCI PTAKÓW NA 10 000 PRZYPADKÓWElektrownie wiatrowe < 1

Wieże telekomunikacyjne 250Pestycydy 700Pojazdy 700

Linie wysokiego napięcia 880Inne formy działalności człowieka 1000

Koty 1000Budynki 5500

Czy elektrownie wiatrowe są zagrożeniem dla ptaków?Czy elektrownie wiatrowe są zagrożeniem dla ptaków?

ŚMIERTELNOŚĆ PTAKÓW w USA – WYNIKI ZBIORCZEPojazdy 60 – 80 mln

Budynki / okna 98 – 980 mlnLinie energetyczne Do 174 mln

Wieże komunikacyjne 4 – 50 mlnElektrownie wiatrowe 10 – 40 tys.

MORSKIE FARMY WIATROWEMORSKIE FARMY WIATROWE

Morska farma wiatrowa kompleks turbin wiatrowych, przetwarzających siłę wiatru w energię elektrycznąMorska farma wiatrowa kompleks turbin wiatrowych, przetwarzających siłę wiatru w energię elektryczną

EUROPEJSKIE MORSKIE FARMY WIATROWEEUROPEJSKIE MORSKIE FARMY WIATROWE

Farmy wiatrowe OffshoreFarmy wiatrowe Offshore

SCHEMAT BUDOWY MORSKIEJ FARMY WIATROWEJSCHEMAT BUDOWY MORSKIEJ FARMY WIATROWEJ

Układanie przewodu łączącego turbinę z siecią

Układanie przewodu łączącego turbinę z siecią

Schemat przedstawiający przekazywanie energii z turbiny do sieci

Schemat przedstawiający przekazywanie energii z turbiny do sieci

WADY i ZALETY MORSKICH FARM WIATROWYCHWADY i ZALETY MORSKICH FARM WIATROWYCH

ZALETY:wiatry wykazują większą stabilność, umożliwiając bardziej efektywne wykorzystanie ich energii oraz zmniejszenie zużycia urządzeń;siła wiatru na morzu jest większa na niższej wysokości, co umożliwia użycie niższych wież;wiatry przybierają na sile w miarę oddalania się od brzeguobszary morskie stwarzają więcej przestrzeni dla lokalizacji farm wiatrowych.

ZALETY:wiatry wykazują większą stabilność, umożliwiając bardziej efektywne wykorzystanie ich energii oraz zmniejszenie zużycia urządzeń;siła wiatru na morzu jest większa na niższej wysokości, co umożliwia użycie niższych wież;wiatry przybierają na sile w miarę oddalania się od brzeguobszary morskie stwarzają więcej przestrzeni dla lokalizacji farm wiatrowych.

WADY:trudności budowlane;wzrost kosztów budowy poprzez wysokie opłaty za transport sprzętu i personelu, oraz zużycie ciężkiego sprzętu budowlanego;problemy z budową podwodnej sieci kablowej.

WADY:trudności budowlane;wzrost kosztów budowy poprzez wysokie opłaty za transport sprzętu i personelu, oraz zużycie ciężkiego sprzętu budowlanego;problemy z budową podwodnej sieci kablowej.

MORSKA FARMA WIATROWAMORSKA FARMA WIATROWA

KORZYŚCI EKOLOGICZNE ELEKTROWNI WIATROWYCHKORZYŚCI EKOLOGICZNE ELEKTROWNI WIATROWYCH

Redukcję emisji gazów cieplarnianych, w tym CO2, a przez to przeciwdziałanie dalszym zmianom klimatu;

Poprawę jakości powietrza, poprzez uniknięcie emisji SO2, NOx i pyłów do atmosfery;

Brak powstawania odpadów stałych, gazowych, odorów i ścieków, brak zanieczyszcze-nia wód i gleby, brak degradacji terenu i strat w obiegu wody, które mają miejsce przy produkcji energii w konwencjonalnych elektrowniach i elektrociepłowniach;

Wiatr stanowi niewyczerpalne i odnawialne źródło energii, jego wykorzystanie pozwala na oszczędność ograniczonych zasobów paliw kopalnych;

Technologia pozbawiona jest ryzyka zastosowania (np. awarii reaktora, z jakim związa-ne jest wykorzystanie energetyki atomowej);

Wykorzystanie wiatru nie powoduje spadku poziomu wód podziemnych, które towa-rzyszy wydobyciu surowców kopalnych (węgla).

Redukcję emisji gazów cieplarnianych, w tym CO2, a przez to przeciwdziałanie dalszym zmianom klimatu;

Poprawę jakości powietrza, poprzez uniknięcie emisji SO2, NOx i pyłów do atmosfery;

Brak powstawania odpadów stałych, gazowych, odorów i ścieków, brak zanieczyszcze-nia wód i gleby, brak degradacji terenu i strat w obiegu wody, które mają miejsce przy produkcji energii w konwencjonalnych elektrowniach i elektrociepłowniach;

Wiatr stanowi niewyczerpalne i odnawialne źródło energii, jego wykorzystanie pozwala na oszczędność ograniczonych zasobów paliw kopalnych;

Technologia pozbawiona jest ryzyka zastosowania (np. awarii reaktora, z jakim związa-ne jest wykorzystanie energetyki atomowej);

Wykorzystanie wiatru nie powoduje spadku poziomu wód podziemnych, które towa-rzyszy wydobyciu surowców kopalnych (węgla).

KORZYŚCI SPOŁECZNE i GOSPODARCZEKORZYŚCI SPOŁECZNE i GOSPODARCZE

Brak kosztów paliwa (źródło pozbawione ryzyka wahań cen paliw, pozwalające na wyeli-minowanie wpływu wahań cen paliw na gospodarkę). Rozwój nowych sektorów i generowanie przychodów dla państwa, samorządów lokal-nych i przedsiębiorstw (w tym wpływy podatkowe). Tworzenie nowych miejsc pracy. Kreowanie wzrostu gospodarczego. Wpływ na rozwój i aktywizację regionów. Rozwój nowych technologii i innowacji. Dywersyfikacja źródeł energii i zmniejszenie uzależnienia od importu energii, w szcze-gólności od importu surowców, a przez to wzrost bezpieczeństwa energetycznego kraju. Zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem cen energii wytwarzanej przez konwen-cjonalne źródła; Rozwój infrastruktury przesyłu i dystrybucji energii; Rozbudowa infrastruktury komunikacyjnej; Zmniejszenie kosztów i strat przesyłu poprzez przybliżenie wytwórcy do odbiorcy; Wpływ na zrównoważony rozwój.

Brak kosztów paliwa (źródło pozbawione ryzyka wahań cen paliw, pozwalające na wyeli-minowanie wpływu wahań cen paliw na gospodarkę). Rozwój nowych sektorów i generowanie przychodów dla państwa, samorządów lokal-nych i przedsiębiorstw (w tym wpływy podatkowe). Tworzenie nowych miejsc pracy. Kreowanie wzrostu gospodarczego. Wpływ na rozwój i aktywizację regionów. Rozwój nowych technologii i innowacji. Dywersyfikacja źródeł energii i zmniejszenie uzależnienia od importu energii, w szcze-gólności od importu surowców, a przez to wzrost bezpieczeństwa energetycznego kraju. Zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem cen energii wytwarzanej przez konwen-cjonalne źródła; Rozwój infrastruktury przesyłu i dystrybucji energii; Rozbudowa infrastruktury komunikacyjnej; Zmniejszenie kosztów i strat przesyłu poprzez przybliżenie wytwórcy do odbiorcy; Wpływ na zrównoważony rozwój.

Documents

Kierunki rozwoju energetyki wiatrowej