Wprowadzenie
Morska energetyka wiatrowa (ang. offshore wind) to jeden z najszybciej rozwijających się sektorów odnawialnych źródeł energii na świecie. Polska, z dostępem do Morza Bałtyckiego, ma doskonałe warunki do rozwoju tej technologii. Morskie farmy wiatrowe mogą stać się kluczowym elementem transformacji energetycznej kraju, umożliwiając znaczące zwiększenie udziału energii odnawialnej w miksie energetycznym przy jednoczesnym zapewnieniu stabilnych dostaw energii.
W niniejszym artykule przyjrzymy się potencjałowi i perspektywom rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w polskiej strefie Bałtyku, analizując zarówno korzyści, jak i wyzwania związane z realizacją tych ambitnych projektów.
Potencjał Morza Bałtyckiego dla energetyki wiatrowej
Warunki wietrzne na Morzu Bałtyckim są wyjątkowo sprzyjające dla rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Kluczowe czynniki, które decydują o atrakcyjności tego akwenu to:
1. Stabilne i silne wiatry
Średnia prędkość wiatru na polskich obszarach morskich wynosi około 9-10 m/s na wysokości 100 m nad poziomem morza. Są to wartości znacznie wyższe niż w przypadku lokalizacji lądowych, gdzie średnie prędkości wiatru rzadko przekraczają 6-7 m/s. Wyższa i bardziej stabilna prędkość wiatru przekłada się bezpośrednio na większą produkcję energii.
2. Relatywnie płytkie wody
Polska wyłączna strefa ekonomiczna na Bałtyku charakteryzuje się relatywnie płytkimi wodami (głównie 20-50 m głębokości), co ułatwia i obniża koszty instalacji fundamentów turbin wiatrowych. Jest to szczególnie istotne w kontekście rozwoju technologii stałych (montowanych do dna morskiego) fundamentów, które są obecnie najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem.
3. Bliskość linii brzegowej i centrów zapotrzebowania
Potencjalne lokalizacje farm wiatrowych na Bałtyku znajdują się relatywnie blisko linii brzegowej i dużych ośrodków miejsko-przemysłowych północnej Polski, co zmniejsza koszty przesyłu energii oraz straty związane z przesyłem na długich dystansach.
Według szacunków polskich ekspertów i instytucji badawczych, teoretyczny potencjał energetyki wiatrowej na polskich obszarach Morza Bałtyckiego może sięgać nawet 20-28 GW mocy zainstalowanej, co odpowiada produkcji energii na poziomie 80-110 TWh rocznie (dla porównania, całkowite zużycie energii elektrycznej w Polsce w 2022 roku wyniosło około 170 TWh).
Aktualny stan rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w Polsce
Polska jest obecnie na początkowym etapie rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, ale w ostatnich latach podjęto szereg istotnych działań przyspieszających rozwój tego sektora:
1. Ramy prawne
W 2021 roku uchwalono ustawę o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych, która stworzyła stabilne ramy prawne dla rozwoju sektora. Ustawa wprowadziła m.in. system wsparcia w formie dwustronnych kontraktów różnicowych (CFD) dla projektów o łącznej mocy do 10,9 GW, które uzyskają pozwolenia do 2028 roku.
2. Projekty w fazie rozwoju
Obecnie w polskiej strefie Bałtyku rozwijanych jest kilkanaście projektów morskich farm wiatrowych, z czego najbardziej zaawansowane to:
- Baltic Power (joint venture PKN Orlen i Northland Power) - farma o mocy 1,2 GW, planowana na obszarze około 130 km² w odległości 23 km od brzegu na wysokości Choczewa i Łeby. Planowane uruchomienie: 2026 rok.
- Bałtyk I, II i III (projekty Polenergii i Equinor) - trzy farmy o łącznej mocy około 3 GW. Farmy Bałtyk II i III (łącznie 1,44 GW) mają zostać uruchomione około 2027 roku, a Bałtyk I (1,56 GW) kilka lat później.
- MFW Bałtyk Środkowy II i III (projekty RWE i Siemens Gamesa) - farmy o łącznej mocy około 1,5 GW, planowane do uruchomienia w latach 2027-2028.
3. Plany inwestycyjne
Zgodnie z "Polityką Energetyczną Polski do 2040 roku" oraz "Krajowym Planem na rzecz Energii i Klimatu na lata 2021-2030", Polska planuje osiągnięcie 5,9 GW mocy zainstalowanej w morskich farmach wiatrowych do 2030 roku oraz 11 GW do 2040 roku. Stanowiłoby to znaczący wkład w dywersyfikację miksu energetycznego kraju i redukcję emisji gazów cieplarnianych.
Korzyści z rozwoju morskiej energetyki wiatrowej
Inwestycje w morskie farmy wiatrowe na Bałtyku mogą przynieść Polsce szereg istotnych korzyści:
1. Zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego
Morskie farmy wiatrowe wykorzystują lokalnie dostępne zasoby wiatru, zmniejszając zależność Polski od importu surowców energetycznych. Według szacunków, realizacja planów budowy 11 GW mocy w morskich farmach wiatrowych mogłaby zaspokoić około 20-25% krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną.
2. Redukcja emisji CO₂
Energia z morskich farm wiatrowych jest praktycznie bezemisyjna w fazie operacyjnej. Budowa 11 GW mocy w morskich farmach wiatrowych może przyczynić się do redukcji emisji CO₂ o około 20-25 mln ton rocznie, co stanowi około 15% całkowitej emisji CO₂ związanej z produkcją energii elektrycznej w Polsce.
3. Impuls dla gospodarki i rynku pracy
Rozwój sektora morskiej energetyki wiatrowej może stać się istotnym bodźcem dla polskiej gospodarki. Według różnych szacunków, realizacja projektów o łącznej mocy 11 GW może:
- Wygenerować inwestycje o wartości 130-160 mld zł
- Stworzyć 70-100 tys. nowych miejsc pracy w całym łańcuchu dostaw
- Przyczynić się do rozwoju polskich portów (centra serwisowe, bazy instalacyjne)
- Zaktywizować polski przemysł stoczniowy i metalowy (produkcja komponentów, statków instalacyjnych i serwisowych)
4. Stabilne źródło energii odnawialnej
Morskie farmy wiatrowe charakteryzują się znacznie wyższym współczynnikiem wykorzystania mocy (ok. 45-50%) niż lądowe farmy wiatrowe (ok. 25-30%) czy instalacje fotowoltaiczne (ok. 10-12% w warunkach polskich). Oznacza to, że morskie farmy wiatrowe pracują znacznie dłużej z mocą bliską nominalnej, zapewniając stabilniejsze dostawy energii.
Wyzwania dla rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w Polsce
Mimo licznych korzyści, rozwój morskiej energetyki wiatrowej w Polsce stoi przed wieloma wyzwaniami:
1. Wysokie koszty inwestycyjne
Budowa morskiej farmy wiatrowej wymaga znacznych nakładów finansowych, szacowanych na 12-16 mln zł za 1 MW mocy zainstalowanej. Dla porównania, koszty lądowych farm wiatrowych to około 6-8 mln zł/MW, a instalacji fotowoltaicznych 3-4 mln zł/MW. Wysokie koszty początkowe stanowią istotną barierę wejścia dla potencjalnych inwestorów.
2. Wyzwania infrastrukturalne
Rozwój morskiej energetyki wiatrowej wymaga znaczących inwestycji w infrastrukturę przesyłową i dystrybucyjną. Polski system elektroenergetyczny nie jest obecnie przygotowany na przyjęcie tak dużej ilości energii z nowych źródeł zlokalizowanych na północy kraju. Konieczne są inwestycje w:
- Rozbudowę sieci przesyłowej wysokich napięć
- Budowę morskich stacji transformatorowych
- Modernizację portów dla potrzeb instalacji i serwisowania farm
3. Aspekty środowiskowe
Morskie farmy wiatrowe, mimo że są źródłem czystej energii, mogą wpływać na środowisko morskie. Kluczowe aspekty to:
- Wpływ na ptaki migrujące przez Bałtyk
- Oddziaływanie na życie morskie, w tym ssaki morskie (hałas podczas budowy)
- Potencjalne konflikty z rybołówstwem i żeglugą
Konieczne jest przeprowadzenie szczegółowych ocen oddziaływania na środowisko i opracowanie środków minimalizujących negatywne skutki.
4. Łańcuch dostaw
Obecnie Polski przemysł nie jest w pełni przygotowany do obsługi całego łańcucha dostaw dla morskiej energetyki wiatrowej. Konieczne są inwestycje w rozwój lokalnych producentów komponentów, szkolenie kadr oraz tworzenie zaplecza badawczo-rozwojowego.
Kluczowe projekty i ich harmonogramy
Przyjrzyjmy się dokładniej najbardziej zaawansowanym projektom morskich farm wiatrowych na polskim Bałtyku:
Baltic Power (PKN Orlen i Northland Power)
Jest to jeden z najbardziej zaawansowanych projektów, który w lutym 2023 roku otrzymał decyzję o pozwoleniu na budowę. Kluczowe parametry projektu:
- Moc: 1,2 GW
- Lokalizacja: 23 km od brzegu, na wysokości gmin Choczewo i Łeba
- Powierzchnia: około 130 km²
- Liczba turbin: około 70 jednostek o mocy około 14-15 MW każda
- Planowane rozpoczęcie budowy: 2024 rok
- Planowane oddanie do użytku: 2026 rok
- Szacowany koszt inwestycji: około 15 mld zł
Baltic Power jest pierwszym projektem w Polsce, który zawarł umowy na dostawę wszystkich głównych komponentów farmy, w tym turbin (Vestas), fundamentów (Smulders) oraz kabli eksportowych (JDR Cable Systems). Projekt ma również zabezpieczone finansowanie w postaci kontraktu różnicowego na 25 lat.
Bałtyk II i III (Polenergia i Equinor)
To dwa projekty realizowane przez konsorcjum Polenergii (polskiej firmy energetycznej) i Equinor (norweskiego koncernu naftowo-gazowego):
- Łączna moc: 1,44 GW (Bałtyk II: 720 MW, Bałtyk III: 720 MW)
- Lokalizacja: około 30-35 km od brzegu, na północ od Łeby
- Powierzchnia: łącznie około 190 km²
- Planowane rozpoczęcie budowy: 2025 rok
- Planowane oddanie do użytku: 2027 rok
Projekty otrzymały już decyzje środowiskowe oraz warunki przyłączenia do sieci. W 2023 roku konsorcjum rozpoczęło proces wyboru dostawców głównych komponentów.
MFW Bałtyk Środkowy II i III (RWE i Siemens Gamesa)
Są to projekty prowadzone przez niemieckiego operatora energetycznego RWE we współpracy z Siemens Gamesa:
- Łączna moc: około 1,5 GW
- Lokalizacja: 30-40 km od brzegu, na północny wschód od Ustki
- Planowane oddanie do użytku: 2027-2028
Projekty są na etapie uzyskiwania pozwoleń środowiskowych i przygotowywania szczegółowych planów technicznych.
Potencjał dla polskiego przemysłu
Rozwój morskiej energetyki wiatrowej stwarza szanse dla polskiego przemysłu na włączenie się w globalny łańcuch dostaw dla tego sektora. Obecnie polski "local content" (udział lokalnych dostawców) w projektach morskich farm wiatrowych szacuje się na 20-30%, ale istnieje potencjał do zwiększenia tego udziału do 50-60% w perspektywie 2030 roku.
Polskie firmy mają szczególne szanse w następujących obszarach:
- Konstrukcje stalowe - fundamenty, wieże turbin, elementy stacji transformatorowych
- Kable podmorskie - Polska ma tradycje w produkcji kabli
- Statki instalacyjne i serwisowe - wykorzystanie potencjału polskich stoczni
- Porty serwisowe - przygotowanie infrastruktury portowej do obsługi farm
- Usługi projektowe i inżynieryjne - wsparcie techniczne w fazie projektowania i budowy
Aby zwiększyć udział polskich firm w łańcuchu dostaw, konieczne są:
- Inwestycje w infrastrukturę produkcyjną
- Programy certyfikacji dla dostawców
- Kształcenie kadr dla sektora morskiej energetyki wiatrowej
- Wspieranie współpracy między nauką a biznesem w zakresie innowacji dla sektora offshore
Perspektywy rozwoju technologii
Sektor morskiej energetyki wiatrowej przechodzi dynamiczny rozwój technologiczny, który może wpłynąć na przyszłe projekty realizowane na Bałtyku:
1. Większe turbiny
Obserwujemy stały wzrost mocy jednostkowej turbin wiatrowych. Obecnie na rynku dostępne są już turbiny o mocy 15-16 MW, a w fazie projektowej są jednostki o mocy ponad 20 MW. Większe turbiny oznaczają wyższą efektywność energetyczną i niższe koszty produkcji energii.
2. Pływające fundamenty
Technologia pływających fundamentów (floating offshore wind) umożliwia instalację turbin na głębszych wodach (ponad 50-60 m). Choć większość polskich obszarów Bałtyku nie wymaga tej technologii, może ona być wykorzystana w przyszłości do rozszerzenia obszaru dostępnego dla morskiej energetyki wiatrowej.
3. Magazynowanie energii
Integracja morskich farm wiatrowych z systemami magazynowania energii (baterie, elektrolizery produkujące wodór) może zwiększyć stabilność dostaw energii i umożliwić lepsze dopasowanie produkcji do zapotrzebowania.
4. Sztuczne wyspy energetyczne
Koncepcja „wysp energetycznych" - sztucznych platform, które służą jako huby integrujące kilka farm wiatrowych i umożliwiające przesył energii do różnych krajów - jest rozwijana przez Danię i może być w przyszłości zastosowana również na Bałtyku.
Podsumowanie
Morskie farmy wiatrowe na Bałtyku mają potencjał, by stać się kluczowym elementem transformacji energetycznej Polski, zapewniając znaczące ilości czystej energii elektrycznej w sposób relatywnie stabilny i przewidywalny. Realizacja planów budowy 11 GW mocy do 2040 roku będzie wymagać pokonania szeregu wyzwań technicznych, infrastrukturalnych i finansowych, ale może przynieść istotne korzyści dla polskiej gospodarki i środowiska.
Kluczowe będzie zapewnienie odpowiednich ram regulacyjnych, finansowych i infrastrukturalnych dla rozwoju sektora, a także maksymalizacja udziału polskich firm w łańcuchu dostaw. Sukces pierwszych projektów, takich jak Baltic Power czy Bałtyk II i III, będzie miał istotne znaczenie dla tempa rozwoju całego sektora w Polsce.
Morska energetyka wiatrowa na Bałtyku to nie tylko szansa na zwiększenie udziału energii odnawialnej w polskim miksie energetycznym, ale również możliwość budowy nowej gałęzi przemysłu, która może stać się jednym z motorów wzrostu gospodarczego w nadchodzących dekadach.
