Tomasz Augustyn
Tuż za naszą granicą rozwija się dynamicznie energetyka wiatrowa. W powiązaniu z gospodarką morską tworzy ona dobrobyt całego regionu.
Landtag Meklemburgii-Pomorza Przedniego znowelizował w środę ustawę o planowaniu przestrzennym kraju związkowego i tym samym przyjął wymagania rządu federalnego dotyczące obszaru rozbudowy energetyki wiatrowej. Oznacza to, że do 2027 r. 1,4 proc. powierzchni lądowej kraju musi zostać wyznaczone jako obszary priorytetowe dla energetyki wiatrowej, a do 2032 r. – 2,1 proc. Ustawa była punktem spornym dla parlamentarzystów i mogła zostać uchwalona dopiero po burzliwej półtoragodzinnej debacie głosami rządzącej frakcji SPD i Lewicy.
To fragment złożonego procesu. Energia wiatrowa, jako część koszyka energetycznego, jest istotnym elementem dostaw energii i w przyszłości ma mieć największy udział w wytwarzaniu energii ze źródeł odnawialnych w landzie. W sektorze lądowym w Meklemburgii – Pomorzu Przednim zainstalowanych jest 1 850 turbin wiatrowych o mocy 3 567 megawatów.
Działają też cztery morskie farmy wiatrowe z 232 turbinami wiatrowymi o łącznej mocy 1 096 MW – EnBW Baltic 1 z 21 turbinami wiatrowymi (łączna moc 48,3 MW) i EnBW Baltic 2 z 80 turbinami i roczną wydajnością około 1,2 miliarda kWh – co odpowiada zaopatrywaniu około 340 000 gospodarstw domowych rocznie. Morska farma wiatrowa Wikinger firmy Iberdrola zajmuje powierzchnię około 34 km². W tym celu zainstalowano 70 turbin wiatrowych, każda o mocy 5 MW. Projekt morskiej farmy wiatrowej Arkona z 60 turbinami wiatrowymi firm RWE, Equinor i Credit Suisse Energy Infrastructure Partners AG został uruchomiony w 2019 roku i tylko dzięki mocy 385 MW zaopatruje obecnie w zieloną energię elektryczną około 400 000 gospodarstw domowych rocznie. Morska farma wiatrowa Arcadis Ost 1 (247 MW/ Parkwind NV) na północny wschód od Rugii została ukończona pod koniec 2023 r. Kolejne morskie farmy wiatrowe, takie jak Windanker (300 MW/Iberdrola) i Gennaker na północ od Darß (927 MW/Skyborn), są w fazie planowania. Morska farma wiatrowa Baltic Eagle (476,25 MW/Iberdrola) jest obecnie w budowie. Ponadto w pobliżu Warnemünde znajduje się Narodowe Morskie Pole Doświadczalne, które jest obecnie w fazie rozwoju.
W sumie w Niemczech wytwarza się już ponad 60 000 megawatów energii wiatrowej (stan na grudzień 2021 r.). Aby przesył energii elektrycznej z północy do dużych odbiorców w aglomeracjach miejskich, konieczna jest dalsza rozbudowa linii, co generuje kolejne inwestycje w kraju.
Transformacja energetyczna wciąż nabiera tempa. W 2012 r. odpowiedzialny operator systemu przesyłowego energii elektrycznej 50Hertz uruchomił tzw. „szynę wiatrową” (północną linię 380 kV) między Schwerinem a Hamburgiem. Na długości 88 kilometrów szyna wiatrowa łączy podstacje Görries w Schwerinie i Krümmel koło Hamburga. Transportuje energię elektryczną wytwarzaną głównie przez energię wiatrową z regionu przybrzeżnego o niskim zużyciu energii do aglomeracji Hamburga i promuje rozwój energii wiatrowej na lądzie i morzu. W latach 2011 i 2015 oddano do eksploatacji morskie linie elektroenergetyczne Baltic 1 i Baltic 2 w celu przyłączenia do sieci przesyłowej energii elektrycznej z farm wiatrowych EnBW o tej samej nazwie. Łączna długość trasy to 136 km, z czego tylko 16 prowadzi drogą lądową.
Inny projekt morski, Ostwind 1, również jest już w fazie eksploatacji i łączy farmy wiatrowe „Wikinger” i „Arkona” ze stacją elektroenergetyczną Lubmin w Zatoce Greifswaldzkiej za pomocą dwóch platform morskich. W ramach projektu Ostwind 2 pobliskie farmy wiatrowe „Arcadis Ost 1” i „Baltic Eagle” zostaną podłączone do niemieckiej sieci najwyższych napięć. Wspólnie z operatorami farm wiatrowych 50Hertz planuje budowę dwóch dodatkowych platform morskich oraz trzech systemów podmorskich 220 kV AC.
Energetyka wiatrowa w Meklemburgii-Pomorzu Przednim rozwija się w ostatnich latach z imponującą dynamiką. Od opracowania i koncepcji projektu, poprzez produkcję i dostawę, aż po serwis i konserwację na lądzie i na morzu, w tym regionie funkcjonują krajowe i międzynarodowe firmy z całego łańcucha wartości obejmującego budowę fundamentów, wież, turbin, gondoli łopat wirnika. Tak otwierają się najlepsze możliwości zbudowania przemysłu odnoszącego sukcesy na arenie międzynarodowej, z którego korzysta zarówno land, jak i inne regiony Niemiec.
Ze względu na stale rosnący udział energii odnawialnej w miksie energetycznym, nadal konieczne jest dostosowanie systemu energetycznego do nowych wymagań, które w związku z tym powstają. Na przykład magazyny energii muszą być rozwijane i budowane równolegle z rozbudową sieci. Służy temu m.in. projekt demonstracyjny i innowacyjny RH2-Werder®/Kessin/Altentreptow (RH2-WKA) realizowany w Meklemburgii – Pomorzu Przednim. Dzięki zintegrowaniu systemu magazynowania energii wolnej od CO2 w farmie wiatrowej możliwe jest dostarczanie energii wiatrowej w sposób zrównoważony w dowolnym czasie i zgodnie z zapotrzebowaniem. Największy w Niemczech system wiatrowo-wodorowy firmy Wind-Projekt dostarcza ważnych informacji dla przyszłych elektrowni regeneracyjnych wolnych od emisji CO2. Ponadto system energetyczny może integrować obszary transportu, turystyki, rolnictwa i przemysłu dzięki wykorzystaniu wodoru, tlenu i ciepła. RH2® to skrót od Renewable Hydrogen, czyli wodór wolny od CO2 wytwarzany z odnawialnych źródeł energii. Również w sektorze lądowej energetyki wiatrowej trzej producenci turbin wiatrowych eno energy, KENERSYS i Nordex z Meklemburgii-Pomorza Przedniego pracują nad ciągłym rozwojem swoich produktów. Turbiny do lokalizacji o słabym wietrze, wzrost mocy megawatów i poprawa aerodynamiki łopat wirnika to tylko niektóre z wdrażanych innowacji.
Partnerami naukowymi branży energetyki wiatrowej są uniwersytety i szkoły wyższe landu. Na przykład Uniwersytet w Rostocku zapewnia wsparcie naukowe dla przemysłu, przede wszystkim poprzez wydziały inżynierii mechanicznej i morskiej, a także informatyki i elektrotechniki. Katedra Technologii Energetyki Wiatrowej, która została uruchomiona w 2014 r. i kształci inżynierów energetyki wiatrowej, ma decydującą wartość dodaną dla klastra energetycznego i już teraz może pomóc w zaspokojeniu zapotrzebowania na wykwalifikowanych pracowników. Ponadto renomowane instytuty badawcze, takie jak Instytut Fraunhofera ds. Dużych Konstrukcji w Inżynierii Produkcji, Instytut Żeglugi Warnemünde e.V. i Instytut Stosowanych Badań Ekosystemowych, są w znacznym stopniu zaangażowane w badania i rozwój.
Dalszy rozwój branży morskiej energetyki wiatrowej opiera się na nowoczesnej infrastrukturze portowej. Powodzenie projektów morskich farm wiatrowych zależy przecież w dużej mierze od prefabrykacji jak największej liczby komponentów na lądzie. Tylko dzięki dobrze wyposażonej bazie portowej możliwe jest skrócenie czasu budowy na morzu, efektywne wykorzystanie ograniczonych okien pogodowych, a tym samym skuteczne obniżenie kosztów budowy. Po zainstalowaniu farmy wiatrowej potrzebna jest odpowiednia baza lądowa jako punkt wyjścia do obsługi i konserwacji, z której farma wiatrowa może być sterowana, a ekipy konserwacyjne mogą dostać się do morskiej farmy wiatrowej statkiem lub helikopterem. Porty morskie Meklemburgii – Pomorza Przedniego – Rostock, Sassnitz, Wismar, Stralsund i Lubmin – oferują przewagę nabrzeża i są w trakcie adaptowania się do potrzeb przemysłu. Jako port instalacyjny, port produkcyjny lub port osłonowy oferują one wymagane możliwości na morzu. MUKRAN PORT służył jako port bazowy dla budowy projektu EnBW Baltic 2 i Viking z Iberdroli. Na nowo zagospodarowanym terenie poszczególne turbiny wiatrowe są wstępnie montowane i załadowane na statki instalacyjne. Port w Rostocku o powierzchni ponad 750 hektarów jest największym portem morskim w Meklemburgii-Pomorzu Przednim. Firmy takie jak Liebherr, Nordex i EEW znajdują tam idealne warunki do produkcji i logistyki wielkogabarytowych komponentów dla sektora energetyki wiatrowej.
Dla dalszego rozwoju ważne jest jeszcze ściślejsze powiązanie inwestorów i przyszłych operatorów morskich farm wiatrowych z branżą morską. Stocznie, dostawcy i armatorzy są idealnymi partnerami. Statki instalacyjne i zasilające, układacze i platformy transformatorowe są dla stoczni okazją do zademonstrowania swoich możliwości, a tym samym zaistnienia w międzynarodowej konkurencji. Wraz z budową pierwszych morskich platform konwerterowych dla Siemens Energy, stocznie Nordic Yards w Rostocku i Wismarze zrealizowały swoje pierwsze zamówienia w dziedzinie morskiej energetyki wiatrowej. Wraz z budową morskiego statku serwisowego, Nordic Yards osiągnęła kamień milowy w drodze ku nowemu segmentowi rynku. Operator sieci 50Hertz otworzył swój magazyn morski w porcie towarowym i rybackim w Rostocku, aby móc stąd szybko załadować części zamienne i sprzęt na kablowce.
Za sprawą takich działań Meklemburgia – Pomorze Przednie buduje swoją pozycję w skali kraju odpowiadając na wiodące trendy. W 2023 roku ponad połowa energii elektrycznej wytworzonej w Niemczech pochodziła z odnawialnych źródeł energii. Energia wiatrowa zastąpiła węgiel jako najważniejsze źródło. Według Federalnego Urzędu Statystycznego 31 procent energii elektrycznej w ubiegłym roku zostało wytworzone przy użyciu energii wiatrowej. Oznacza to, że ilość energii elektrycznej wprowadzonej do sieci ze źródeł wiatrowych osiągnęła nowy rekord – na poziomie 139,3 miliarda kilowatogodzin. Węgiel pozostał drugim najważniejszym źródłem wytwarzania energii elektrycznej, ale jego udział spadł o prawie jedną trzecią – do 26,1 procenta w porównaniu do 2022 roku. Rok 2023 był także pierwszym rokiem, w którym przez prawie wszystkie miesiące dostarczono więcej energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr, woda i słońce, niż z konwencjonalnych źródeł energii, takich jak węgiel, gaz ziemny i energia jądrowa. Udział energii odnawialnych stanowił 56 procent całości. W 2022 r. udział energii odnawialnych wyniósł 46,3 proc. W 2022 r. węgiel był jeszcze najważniejszym źródłem energii, odpowiadając za 33,2 proc. energii elektrycznej wprowadzonej do sieci, podczas gdy udział energii wiatrowej w produkcji energii elektrycznej był znacznie niższy i wynosił 24 proc.
Te okoliczności powinny nam dawać do myślenia w kontekście poszukiwania optymalnych rozwiązań dla polskiego sektora energetycznego oraz potencjalnym udziale zachodniopomorskiej gospodarki w jego sukcesie.
