Polska musi bardzo szybko zwiększać moce produkcyjne w energetyce z powodu rosnącego zapotrzebowania na prąd w gospodarce oraz konieczności wygaszania wielu starych elektrowni węglowych. Strategia rządu zakłada intensywną rozbudowę mocy zarówno elektrowni gazowych, a w perspektywie 10 lat elektrowni jądrowej, jak też odnawialnych źródeł energii.
Energetyka wiatrowa na morzu ma być jednym z filarów systemu energetycznego. Polska dopiero zaczyna ją budować – powstają trzy farmy, a w fazie zaawansowanego projektowania są dwie.
Plan inwestycji jest ambitny. Zgodnie z „Polityką energetyczną Polski do 2040 r.” moc zainstalowana w morskich farmach wiatrowych (MFW) ma osiągnąć 5,9 gigawatów (GW) do 2030 r., a następnie wzrosnąć do 11 GW do 2040 r. Prognozy McKinseya są bardziej konserwatywne z uwagi na potencjalne ograniczenia w finansowaniu, dostępności komponentów oraz tempie rozbudowy infrastruktury przesyłowej, ale również zakładają rozbudowę mocy. Realizacja tych celów pozwoli Polsce stać się jednym z liderów rozwoju offshore wind w regionie Morza Bałtyckiego i istotnie zwiększy udział źródeł odnawialnych w krajowym miksie energetycznym.
Inwestycje na świecie są coraz wyższe
Polska podłącza się pod globalny trend. Na świecie moce produkcyjne zainstalowanych farm wiatrowych rosną bardzo szybko, szczególnie w Chinach, które pod tym względem wyprzedziły Europę. W 2015 r. globalna moc zainstalowana wynosiła ok. 11–12 GW, natomiast do 2024 r. wzrosła siedmiokrotnie osiągając ok. 83 GW. Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) prognozuje wzrost globalnej mocy do ok. 228 GW w 2030 r. i niemal tysiąca gigawatów w 2050 r. (to scenariusz zgodny z celem klimatycznym ograniczenia przyrostu średniej światowej temperatury do 1,5 stopnia Celsjusza).
Warto zwrócić uwagę, na jak dużą skalę inwestują w tej dziedzinie Chiny. Do marca 2025 r. osiągnęły moc zainstalowaną na poziomie 42,7 GW, podczas gdy w 2018 r., ta wartość nie przekraczała 5 GW. Według planów długoterminowych łączna moc w nadmorskich prowincjach ma się zwiększyć do 63,8 GW w ciągu najbliższych kilku lat. Rozwój ten jest skoncentrowany wzdłuż liczącego 18 tys. km wybrzeża, głównie w prowincjach o dużym zapotrzebowaniu na energię i korzystnych warunkach wietrznych.
Bałtyk jest bardzo atrakcyjnym akwenem
Polska ma wiele cech, które predysponują ją do rozwoju MFW w większej skali od globalnej średniej. O ile statystycznie na świecie morskie elektrownie stanowią ok. 10 proc., a w przyszłości mogą sięgnąć 15 proc. w relacji do ogólnie instalowanych mocy energii z wiatru, to w Polsce ten udział może spokojnie sięgnąć 20-30 proc.
Bałtyk jest bowiem jednym z najbardziej atrakcyjnych akwenów dla farm offshore. Charakteryzuje się dogodną lokalizacją, stabilnymi i silnymi wiatrami oraz stosunkowo niewielką głębokością, co tworzy korzystne warunki do rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Średnia prędkość wiatru wynosi 8-10 m/s na 100 metrach wysokości. Ponadto duża część Bałtyku jest stosunkowo płytka (<50 m) i nie zamarza, co ułatwia budowę fundamentów stacjonarnych i obniża koszty w porównaniu z głębokimi akwenami.
Komisja Europejska szacuje, że do 2050 r. potencjał morskiej energetyki wiatrowej na Morzu Bałtyckim może osiągnąć 93 GW.
Morskie warunki wietrzne są bardziej regularne niż na lądzie, a także bardziej ciągłe niż dostępność energii słonecznej, co sprawia, że MFW mogą generować energię w sposób bardziej równomierny i niezawodny. Kolejną zaletą jest skalowalność projektów – morze to duża przestrzeń pod budowę farm, planowanie infrastruktury przesyłowej i mnożenie projektów. Ponadto MFW lokalizowane kilkadziesiąt kilometrów od brzegu, pozostają niewidoczne lub prawie niewidoczne z lądu i nie generują uciążliwego hałasu, który często towarzyszy inwestycjom lądowym, dzięki czemu są społecznie bardziej akceptowalne.
Późniejszy start ma swoje zalety
Rozpoczynanie inwestycji później niż inne kraje ma swoje zalety. Polska może odnosić korzyści z opóźnionego startu (ang. late mover advantage), ucząc się na błędach liderów. Po pierwsze, ma dostęp do najnowszych technologii turbin, podczas gdy pierwsze morskie farmy w latach 2000. używały turbin o mocy 2-3 MW, dzisiejsze jednostki osiągają 15-20 MW, a w planach są turbiny o mocy ponad 25 MW. Większe urządzenia oznaczają niższe koszty jednostkowe instalacji i eksploatacji przypadające na jeden MW mocy. Po drugie Polska może skorzystać z wypracowanych standardów i procedur. Kraje pionierskie musiały rozwijać całe łańcuchy dostaw, procedury bezpieczeństwa, protokoły instalacyjne i eksploatacyjne metodą prób i błędów. Polska może adaptować najlepsze praktyki wypracowane przez liderów rynku, unikając kosztownych eksperymentów i skracając czas realizacji projektów. Po trzecie dostępne są już sprawdzone rozwiązania techniczne dla warunków podobnych do Bałtyku. Duńskie i niemieckie doświadczenia z projektami na Morzu Północnym i Bałtyku dostarczają gotowe rozwiązania dla fundamentów stacjonarnych na głębokościach 20-50 m, systemów przesyłu energii do lądu czy strategii minimalizowania wpływu na środowisko morskie.
Koszty są wyższe, ale stabilność również
Wyzwaniem przy rozwoju morskich farm wiatrowych są koszty. Jest to technologia kapitałochłonna, która wymaga w początkowej fazie relatywnie dużych nakładów. Przez to cena prądu z tego źródła jest wyższa niż w przypadku farm wiatrowych na lądzie. Ważne, żeby podkreślić, iż w polskich warunkach inwestorzy odpowiadają zarówno za budowę farmy wiatrowej, jak i za linię wyprowadzenia mocy na ląd, co zwiększa całkowite nakłady inwestycyjne projektu. W innych krajach element przyłączeniowy jest zwykle budowany przez operatorów sieci.
Choć morskie instalacje wiatrowe wciąż wymagają wyższych nakładów inwestycyjnych (CAPEX), zapewniają jednocześnie większą stabilność produkcji, co przekłada się na wyższą wartość systemową i pozwala zrekompensować znaczne koszty infrastrukturalne. Analizy wskaźnika kosztu energii wyrównanego o wartość (VALCOE) prowadzone przez Międzynarodową Agencję Energii (IEA) pokazują, że zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak też w UE energia wiatrowa – lądowa i morska – jest bardziej konkurencyjna od fotowoltaiki, przy czym wiatr morski wykazuje konkurencyjność porównywalną z wiatrem lądowym. Natomiast w Chinach, gdzie sektor offshore jest najlepiej rozwinięty, jego konkurencyjność przewyższa już energetykę wiatrową onshore.
Generalnie stabilność w systemie energetycznym ma wielką wartość. Z tego powodu Polska inwestuje w elektrownię jądrową, mimo że koszty energii z tego źródła będą najwyższe z dostępnych mocy wytwórczych. Wiatr z morza jest tańszy niż energia jądrowa, ale droższy niż wiatr z lądu – przy czym jest bardziej stabilny i to daje mu dużą wartość dla systemu.
