Energia wiatrowa – czym jest i jak ją wykorzystać

17/06/2020
energia wiatru

Wiatr to masa powietrza, która przemieszcza się poziomo nad powierzchnią ziemi. Ten ruch powietrza jest spowodowany różnicą ciśnienia atmosferycznego. Im większa dysproporcja, tym prędkość wiatru większa. Od końca XIX wieku wiatr jest siłą napędową dla turbin, za pomocą których jego energia jest przekształcana w energię elektryczną.

Energia wiatrowa jest używana od bardzo dawna, już w starożytności służyła do wypompowywania wody, melioracji pól, czy wprawiania żagli w ruch. Pierwsza turbina wiatrowa produkująca energię elektryczną to oczywiście nie ta sama, jaką znamy dziś. Te dzisiejsze są dużo większe i produkują więcej energii, nawet gdy wiatr nie wieje zbyt mocno. Trwają prace nad urządzeniami, których moc będzie dwukrotnie większa niż moc turbin wiatrowych instalowanych obecnie w Europie, a rozpiętość dwa razy większa niż długość boiska do piłki nożnej.

Energia wiatrowa – wiatr jako odnawialne źródło energii

Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii wskazuje, że energia wiatru jest jednym z niekopalnych źródeł energii. OZE wykorzystują więc naturalne zasoby takie jak słońce, woda, czy wiatr. Zasoby te mamy na wyciągnięcie ręki, są one powszechnie dostępne a produkowana z nich energia ekologiczna. Odnawialność wiatru oznacza tyle, że nie możemy mówić o jego długotrwałym niedoborze czy całkowitym wyczerpaniu. Inaczej jest w przypadku konwencjonalnych źródeł energii takich jak węgiel, ropa, czy gaz, które wykorzystujemy dość powszechnie i których eksploatacja może prowadzić do wyczerpania zasobów. Stąd coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii.

Wady i zalety energii wiatrowej

Badanie opinii Polaków na temat różnych źródeł energii przeprowadzone w grudniu 2018 r. przez Centrum Badań Marketingowych Indicator na grupie 600 dorosłych osób jednoznacznie wskazuje pozytywną ocenę wykorzystywania energii wiatrowej. 88% ankietowanych oceniło, że zmiany klimatu są ich zdaniem poważnym lub bardzo poważnym problemem. 80% widzi ryzyko wystąpienia w ciągu najbliższych lat w Polsce niedoborów energii, których skutkiem będą ograniczenia dostaw. Aby temu zapobiec, 83% badanych proponuje zwiększenie udziału energetyki opartej na źródłach odnawialnych.

Jakie są plusy energii wiatrowej? Jakie korzyści płyną z jej wykorzystania?

  • energia wiatru sprzyja ochronie środowiska naturalnego, w tym poprawie stanu powietrza, zmniejsza emisję zanieczyszczeń do atmosfery, nie generuje odpadów np. ścieków, nie powoduje degradacji terenu ani strat w obiegu wody, przeciwdziała zmianom klimatycznym i rosnącemu globalnemu ociepleniu

Ziemię zamieszkuje blisko 7,8 miliarda ludzi. Przy globalnej emisji prawie 37 miliardów ton CO2, na jednego człowieka przypada średnio emisja nieco poniżej 5 ton CO2 rocznie. Średniej wielkości drzewo absorbuje rocznie około 5 kg CO2, co oznacza, że potrzeba aż 1.000 drzew, żeby wyeliminować emisję generowaną przez pojedynczą osobę. Według National Renewable Energy Laboratory (NREL) 1 MW energii wiatrowej może skompensować około 2.600 ton dwutlenku węgla.

  • dywersyfikacja źródeł energii poprzez zwiększenie udziału energii pochodzącej z OZE w tym energii wiatrowej działa na korzyść bezpieczeństwa energetycznego kraju, pokrywa rosnące zapotrzebowanie na energię jednocześnie ograniczając stopień uzależnienia od energii pochodzącej z importu

Z początkiem czerwca br. Prezes URE zatwierdził „Plan rozwoju w zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną” na lata 2021-2030, przygotowany przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne. W latach 2013-2019 zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło o ok. 13 TWh. Z uwagi na rozwój gospodarczy, w szczególności na rynku pojazdów elektrycznych oraz pomp ciepła, w latach 2021-2030 prognozuje się wzrost o ok. 44,3 TWh. Plany zakładają również wzrost udziału OZE w wytwarzaniu energii elektrycznej do ok. 32% w 2030 r. i ok. 40% w 2040 r.

  • energia wiatrowa jest konkurencyjna cenowo wobec źródeł konwencjonalnych, a samodzielne wytwarzanie energii pozwala na uniezależnienie się od rosnących cen i wiąże się z niskimi kosztami eksploatacyjnymi
  • inwestycje w zakresie wykorzystania energii wiatru przekładają się na rozwój regionów, generują przychody dla właścicieli gruntów, na których zaplanowano budowę elektrowni wiatrowych, zapewniają wzrost gospodarczy, przyczyniają się do powstawania nowych miejsc pracy w takich obszarach jak m.in. usługi projektowania, geologiczne, finansowe, sektor budowlany itp.
  • do postawienia elektrowni wiatrowej nie jest wymagana zbyt rozległa powierzchnia, można w tym celu zagospodarować zarówno nieużytki, jak i tereny nadające się do upraw rolniczych

Wykorzystanie energii wiatrowej na szeroką skalę ma swoich zwolenników, ale jest też grono osób nastawionych do tematu sceptycznie. Jakie są minusy energii wiatrowej? Czy może powodować negatywne skutki?

Przeciwnicy budowy farm wiatrowych wskazują na ich niekorzystny wpływ na otoczenie w aspektach oddziaływania na człowieka i na środowisko:

  • syndrom turbin wiatrowych lub efekt migotania cienia, które mogą powodować m.in. problemy ze snem czy bóle głowy, przy czym dotychczasowe badania wykazują, że odczuwają je tylko osoby, które mieszkają w niedalekiej odległości od elektrowni wiatrowej, mniejszej niż 2-4 km
  • szkodliwy poziom hałasu, choć warto podkreślić fakt, że przed wybudowaniem farmy wiatrowej przeprowadzane są badania w zakresie emisji hałasu, a producenci urządzeń również muszą spełnić normy w tym zakresie zawarte w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku
  • zmniejszenie populacji ptaków, śmiertelność spowodowana uderzeniem przez łopaty turbin, konieczność zmiany tras przelotów ptaków migrujących, utrata lęgowisk lub żerowisk na skutek budowy farm wiatrowych na jakimś terenie, czemu można zapobiec wykonując ocenę oddziaływania na środowisko przed podjęciem decyzji o inwestycji
  • zagrożenie związane z obrażeniami osób lub uszkodzeniem mienia na skutek odłamków lodu zgromadzonych na śmigłach turbin w okresie zimowym w momencie ponownego uruchomienia po okresie przestoju, lub też na skutek oderwania się jakiejś części turbiny w razie awarii (wirnika, łopaty), czemu należy zapobiegać na etapie planów inwestycyjnych, lokalizując farmy wiatrowe w bezpiecznej odległości od zabudowy, minimum 500 metrów

Energia wiatrowa w Polsce i na świecie

REN21, czyli globalna społeczność na rzecz upowszechnienia energii odnawialnej, złożona z przedstawicieli branży, ośrodków naukowych, rządów i organizacji pozarządowych, opublikowało właśnie swoją najnowszą, wydawaną co roku analizę. W „The Renewables 2020 Global Status Report” wskazano, że szacowany udział energii z odnawialnych źródeł w globalnej produkcji energii elektrycznej na koniec 2019 r. wyniósł 27,3%, z czego 5,9% stanowiła energia wiatrowa. W roku poprzednim było to analogicznie 26,2% i 5,5%.

moc elektrowni wiatrowych 2019

Moc elektrowni wiatrowych stale rośnie. Rok 2018 r. był piątym z rzędu, w którym moc wzrosła o ponad 50 GW, zaś w roku 2019 o kolejne 60 GW. Najwięcej inwestycji w tym obszarze poczyniły w 2018 r. Chiny (pierwszy kraj, który przekroczył 200 GW), Stany Zjednoczone, Niemcy, Indie oraz Brazylia. W 2019 r. były to ponownie Chiny, a także Stany Zjednoczone, Wielka Brytania, Indie, Hiszpania.

Jeśli spojrzeć na Europę, to w 2019 r. zainstalowano 15,4 GW nowej mocy wiatrowej, czyli o 27% więcej niż w 2018 r. Ponad połowę nowej mocy zainstalowano w 4 krajach: Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Niemczech i Szwecji. W ubiegłym roku Dania miała największy udział wiatru w zapotrzebowaniu na energię elektryczną (48%), zaraz za nią uplasowały się Irlandia (33%) i Portugalia (27%). Prognozy wskazują, że jest możliwe, by energia wiatrowa w Europie wzrosła o 90 GW, czyli osiągnęła 277 GW zainstalowanej mocy do 2023 r.

Jak Polska wygląda na tle świata i Europy? W ciągu ostatnich 14 lat ilość energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych stale wzrasta. Wg ostatniego opracowania „Energia ze źródeł odnawialnych” wydanego przez Główny Urząd Statystyczny w styczniu 2020 r. za rok 2018, udział energii ze źródeł odnawialnych w pozyskaniu energii pierwotnej ogółem wzrósł w latach 2014–2018 z 12,12% do 14,46%. Energia ta pochodziła w przeważającym stopniu z biopaliw stałych (69,26%), energii wiatru (12,40%) i z biopaliw ciekłych (10,20%). Łączna wartość energetyczna pozyskanej energii pierwotnej ze źródeł odnawialnych w Polsce w 2018 r. wyniosła 371 588 TJ.

Wielkość produkcji energii elektrycznej w elektrowniach wiatrowych w 2018 r. była o 66,7% wyższa w porównaniu z 2014 r., jednak warto zaznaczyć, że w 2018 r. nastąpił spadek w porównaniu z rokiem 2017. Był on spowodowany wstrzymaniem inwestycji z powodu restrykcyjnych kryteriów minimalnej odległości nowych wiatraków od zabudowań mieszkalnych i obszarów chronionych. Wg danych opublikowanych przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne w 2019 r. jedynie 10,58% wyprodukowanej energii pochodziło z odnawialnych źródeł energii, z czego 9,03% stanowiły elektrownie wiatrowe.

Jak wykorzystać energię wiatru?

Produkcja prądu z wiatru jest inwestycją dla przedsiębiorców, która sprawdzi się w aspekcie zarówno wizerunkowym, jak i biznesowym. Dzięki przewidywalnej, stabilnej cenie pozyskiwania energii z elektrowni wiatrowej, firma może precyzyjniej planować koszty działalności w dłuższym okresie. Coraz więcej przedsiębiorców uwzględnia w swojej strategii wizerunkowej cele związane z ochroną środowiska. Wykorzystanie energii wiatrowej jest konkretnym działaniem na rzecz zmniejszenia śladu węglowego, zwiększenia rozpoznawalności marki i wzmocnienia roli lidera w walce ze zmianami klimatycznymi. Zasilanie swojego biznesu energia odnawialna zwiększa atrakcyjność firmy w oczach pracowników, klientów i inwestorów.

dane na podstawie źródeł:
http://psew.pl/jakiej-energii-chca-polacy-badania-opinii-spolecznej-indicator/
https://www.pse.pl/-/plan-rozwoju-systemu-przesylowego-do-2030-roku-zatwierdzony-przez-ure?safeargs=696e686572697452656469726563743d747275652672656469726563743d253246686f6d65
https://ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/38/energia-i-emisje-co2
https://www.ren21.net/reports/global-status-report/
https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/WindEurope-Annual-Statistics-2019.pdf
https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/energia/energia-ze-zrodel-odnawialnych-w-2018-roku,3,13.html
https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-rb/raporty-roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok-2019
https://www.ure.gov.pl/pl/oze/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html
wszystko-co-chcesz-wiedziec

Chcesz uniezależnić swój biznes od wahań cen energii elektrycznej? Zależy Ci na wizerunku przedsiębiorcy, który inwestuje w nowoczesne technologie wspierające ochronę środowiska?

W innogy mamy rozwiązanie dla Ciebie.

Dowiedz się więcej