Pływające turbiny wiatrowe mogą zaspokoić zapotrzebowanie na energię całej Europy
{więcej}Głębokowodne turbiny wiatrowe stanowią klucz do odblokowania ogromnego potencjału energetycznego europejskiej części Atlantyku oraz Morza Śródziemnego, a także najgłębszych obszarów Morza Północnego – wynika z nowego raportu Europejskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej (EWEA). Co więcej, pływające turbiny zainstalowane na głębokowodnych obszarach Morza Północnego mogłyby zaspokoić aż czterokrotne zapotrzebowanie Europy na energię elektryczną.
Pływające turbiny wiatrowe są konkurencyjne kosztowo względem rozwiązań mocowanych do dna przy głębokości wody przekraczającej 50 m. Do 2030 roku morska energetyka wiatrowa w Europie może dostarczać odnawialną energię elektryczną do 145 milionów gospodarstw domowych w Europie, zatrudniając 318 000 osób i zapewniając bezpieczeństwo energetyczne, eksport technologii, i brak emisji gazów cieplarnianych.
– Aby umożliwić sektorowi wykorzystanie tego potencjału i dostarczenie Europie znacznych korzyści, kluczowe jest stworzenie jasnych i stabilnych ram prawnych na okres po roku 2020, opartych o wiążący cel w zakresie energii ze źródeł odnawialnych na rok 2030. Takie działanie musi być poparte branżową strategią na rzecz morskiej energetyki wiatrowej, w tym wsparciem dla działań badawczo-rozwojowych – stwierdził Jacopo Moccia, Dyrektor Analiz Polityk w EWEA.
Jeżeli powyższe wymagania zostaną spełnione, pierwsze w Europie wielkoskalowe głębokowodne morskie farmy wiatrowe mogą rozpocząć wytwarzanie energii do roku 2017. Aktualnie energię elektryczną do sieci dostarczają dwie pływające turbiny znajdujące się na europejskich wodach.
Morska energetyka wiatrowa stanowi silny sektor gospodarki morskiej. Ta obiecująca branża, zatrudniająca 58 000 osób w 2012 r., charakteryzuje się potencjałem umożliwiającym przekształcenie i dekarbonizację sektora elektroenergetycznego. Może przyczynić się do znaczącego wzrostu gospodarczego, przynoszącego korzyści całemu społeczeństwu, a także regionom nadmorskim i innym sektorom gospodarki morskiej.
Jest to wciąż młoda technologia, stojąca przed poważnymi wyzwaniami. Rozwój na dużą skalę wymaga wsparcia politycznego i ekonomicznego; dlatego też należy przygotować europejską strategię dla branży, zapewniającą rozwój morskiej energetyki wiatrowej zgodnie z jej potencjałem.
Morska energetyka wiatrowa stanowi jeden z najszybciej rozwijających się sektorów gospodarki morskiej. Pod koniec 2012 roku moc zainstalowana w tym sektorze wynosiła 5 GW; do roku 2020 wielkość ta może wzrosnąć ośmiokrotnie do 40 GW, co pozwoli zaspokoić 4% europejskiego zapotrzebowania na energię elektryczną. Do roku 2030 moc zainstalowana w morskiej energetyce wiatrowej może wynosić 150 GW i zaspokajać 14% łącznego zużycia energii elektrycznej w UE.
Realizacja tego scenariusza wymaga wdrożenia wspierających go ram prawnych oraz przygotowania nowych, głębokowodnych projektów umożliwiających wykorzystanie ogromnego potencjału energetycznego Atlantyku, Morza Śródziemnego oraz głębokich obszarów Morza Północnego. Z przyczyn ekonomicznych aktualnie wykorzystywane komercyjnie fundamenty ograniczają głębokość instalacji do 40 – 50 m. „Głębokowodne” środowisko morskie zaczyna się od głębokości przekraczających 50 m.
Niniejszy raport został przygotowany w oparciu o prace Zespołu ds. głębokowodnej morskiej energetyki wiatrowej i nowych projektów fundamentów (Deep offshore and new foundation concepts Task Force) stanowiącego część Grupy ds. Branży Morskiej Energetyki Wiatrowej Europejskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej (EWEA) (European Wind Energy Association’s Offshore Wind Industry Group). Zespół ocenia bieżącą sytuację oraz kroki, które należy podjąć, by umożliwić rozwój głębokowodnej morskiej energetyki wiatrowej na dużą skalę.
W okresie od października 2011 r. do czerwca 2012 r. 16 wiodących europejskich przedsiębiorstw zajmujących się badaniami lub eksploatacją głębokowodnych projektów morskich spotykało się, by zidentyfikować wyzwania i stworzyć rekomendacje dla branży i polityków.
Wyniki analizy wskazują, że:
– Odblokowanie obiecującego potencjału rynkowego Atlantyku, Morza Śródziemnego oraz głębokich obszarów Morza Północnego wymaga przygotowania projektów głębokowodnych.
– Projekty głębokowodne otwierają nowe możliwości eksportowe. Wraz ze wzrostem mocy w sektorze głębokowodnym, wiedza, umiejętności i technologie rozwijane w Europie mogą być eksportowane na cały świat, początkowo do Japonii i USA.
– Energia wytwarzana przez turbiny zainstalowane na obszarach głębokowodnych tylko na Morzu Północnym może zaspokoić czterokrotność zużycia energii elektrycznej w UE.
– Projekty głębokowodne są konkurencyjne pod względem uśrednionego kosztu energii (LCE) w porównaniu z fundamentami mocowanymi do dna na głębokości powyżej 50 m. Technologia wciąż znajduje się w bardzo wczesnej fazie rozwoju; aby umożliwić rozwój komercyjny oraz na dużą skalę sektor musi pokonać wyzwania natury technicznej, ekonomicznej i politycznej.
– Jeżeli wyzwania zostaną pokonane, pierwsze głębokowodne morskie farmy wiatrowe mogą zostać wybudowane i podłączone do sieci do roku 2017.
Następujące zalecenia zostały przygotowane na podstawie wyników analizy:
Zalecenia polityczne:
– Aby umożliwić rozwój głębokowodnej morskiej energetyki wiatrowej konieczne są jasne i stabilne ramy prawne na okres po roku 2030, stworzone w oparciu o wiążący cel w zakresie odnawialnych źródeł energii na rok 2030.
– Konieczna jest spójna europejska strategia branżowa, wskazująca kierunek rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Taka strategia powinna wspierać głębokowodną energetykę od badań i rozwoju po wdrożenie.
– Procedury licencjonowania i udzielania pozwoleń powinny zostać uproszczone w celu skrócenia czasu przygotowania projektów. Zakres organów wydających pozwolenia powinien zostać rozszerzony tak, by umożliwić obsługę rosnącej liczby morskich projektów głębokowodnych.
– Należy zwiększyć wsparcie publiczne dla badań i rozwoju, tak, by utrzymać europejskie przywództwo technologiczne i rynkowe w zakresie morskich projektów głębokowodnych.
– Należy promować silną współpracę pomiędzy różnymi graczami (czasami będącymi konkurentami) poprzez nowe spółki celowe. Wymiana doświadczenia i danych stanowi czynnik kluczowy, przynoszący korzyści wszystkim interesariuszom.
– Europejska Inicjatywa na rzecz Energetyki Wiatrowej (European Wind Initiative, EWI) wraz z siecią i forum badawczo-rozwojowym TP Wind powinny być kontynuowane i otrzymać środki wystarczające do zapewnienia wdrożenia ich rekomendacji.
– Należy zapewnić dostęp do finansowania głębokowodnym projektom morskim z właściwie zdefiniowanym ryzykiem.
Zalecenia ekonomiczne:
– Porty muszą udostępnić wystarczającą ilość miejsca dla jednostek montażowych oraz składowania elementów.
– Należy stworzyć systemy samoinstalujące się, aby zminimalizować koszty instalacji.
– Należy przygotować odpowiednie szkolenia pozwalające zmniejszyć niedobór wykwalifikowanych kadr.
Zalecenia techniczne:
– Należy stworzyć i zweryfikować narzędzia do modelowania oraz kody numeryczne symulujące zachowanie całej konstrukcji w celu ulepszenia projektów.
– Należy zoptymalizować projekty i rozmiar turbiny wiatrowych do wykorzystania na pływających konstrukcjach wsporczych.
– Należy stworzyć odpowiednie i wystarczające systemy sterowania.
– Należy szerzej zbadać systemy cumowania i kotwiczenia. Branża może skorzystać z doświadczeń sektora wydobycia ropy i gazu.
– Należy stworzyć nowe techniki i narzędzia pomiarowe, pozwalające oceniać warunki wiatrowe i zafalowanie w lokalizacjach farm wiatrowych.
– Należy szerzej zbadać efekt zasłaniania się turbin oraz wpływ turbulencji, a także ich wpływ na obciążenie i ruchy platform pływających. Można to osiągnąć poprzez budowę demonstracyjnych farm składających się z czterech do pięciu turbin zamiast wyłącznie pojedynczych prototypów.
– Należy stworzyć więcej lokalizacji testowych (zarówno na małą, jak i na wielką skalę), aby zapewnić niezawodność i konkurencyjność kosztową projektów głębokowodnych.
Pełna treść raportu dostępna tutaj:
http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/reports/Deep_Water.pdf
Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej
