Moduł E1 - Kujawsko-Pomorskie Archiwum

Moduł E1 - Kujawsko-Pomorskie Archiwum

Moduł E1
Etapy rozwoju energetyki wiatrowej
w województwie kujawsko-pomorskim
Koordynator modułu - dr Dariusz Brykała
Autorzy:
Prof. dr hab. Zbigniew Podgórski
Mgr Łukasz Sarnowski
1
5.1.1. Etapy rozwoju energetyki wiatrowej na świecie i w Europie
Początki wykorzystania przez człowieka energii wiatru są trudne do jednoznacznego określenia. Egipcjanie już 2000 lat przed naszą erą wykorzystywali energię wiatru do napędu swoich łodzi. Z
Kodeksu Hammurabiego (ok. 1750 r. p.n.e.) wynika, że energia wiatru była wykorzystywana również
w Persji. W Indiach w IV w. p.n.e. powstał pierwszy opis zastosowania wiatraka do pompowania
wody, a już w II wieku p.n.e w Chinach stosowano wiatraki w kształcie kołowrotów do nawadniania
pól uprawnych. Na początku naszej ery wiatraki pojawiły się w krajach basenu Morza Śródziemnego.
Rok 644 n.e. uznany został za datę pierwszej udokumentowanej wzmianki o wiatrakach.
Pierwsze wiatraki europejskie pojawiły się w Anglii w IX wieku, we Francji w XI wieku, a od
wieku XIII upowszechniły się w Europie Zachodniej. Najstarszy obraz wiatraka w Europie znajduje się
na inicjale pierwszej strony rękopisu angielskiego z 1270 r. Pierwotnie wiatrak był drewnianą "budką", którą obracano wokół centralnie usytuowanego słupa, tak aby ustawić skrzydła na wiatr. Rewolucji w konstrukcji wiatraków dokonali Holendrzy, którzy wprowadzili konstrukcje czteroskrzydłowe.
Miało to miejsce w 1390 r. Rozwój wiatraków typu „holendrów” przypadł w Europie na XVII wiek. W
roku 1745 angielski konstruktor Edmund Lee wprowadził w budowie wiatraka pomocnicze koło kierujące automatycznie wiatrak w stronę wiatru. Największy rozkwit wiatraków miał miejsce w połowie XIX wieku. W Europie pracowało wówczas około 200 tysięcy tego typu obiektów (Lerch, 2010).
Szacuje się, że młyny napędzane energią wiatru pracowały z łączną mocą około 1 TW.
Pod koniec XIX wieku rozwój maszyny parowej spowodował wyparcie napędu wiatrowego z wielu
dziedzin życia gospodarczego, co przyczyniło się do zastoju tej dziedziny techniki. W tym czasie na
terenie Danii pracowało około 30 000 młynów wietrznych, podobna ilość wiatraków była ówcześnie
także w Holandii.
W czasie zimy 1887-88 Charles F. Brush zbudował w Stanach Zjednoczonych pierwszą samoczynnie działającą siłownię wiatrową o mocy 12 kW produkującą energię elektryczną. Jak na owe
czasy turbina Brush'a była imponująca: wirnik miał średnicę 17 metrów i składał się ze 144 łopat
zrobionych z drzewa cedrowego (ryc. E.1.1). Konstrukcja Amerykanina dostarczała przez okres około
20 lat energii do ładowania akumulatorów, znajdujących się w piwnicy jego posiadłości. Na świecie w
tym samym czasie wielu konstruktorów oraz zwykłych pasjonatów pracowało nad konstrukcją przydomowej turbiny wiatrowej, już wtedy szukano także sposobu na komercyjne wykorzystanie energii
wiatru.
Ryc. E.1.1. Turbina skonstruowana przez Charlesa Francisa Brusha.
Źródło: http://www.dzienwiatru.eu/ciekawe-artykuy/34-ciekawe-artykuy/57-historia-energetyki-wiatrowej.html
2
W Europie pierwszy wiatrak do produkcji energii elektrycznej pojawił się w Danii w 1890 roku. W 1940 roku uruchomiono tu pierwszą turbinę o mocy 1,25 MW. Duński pionier energetyki wiatrowej i aerodynamiki Poul la Cour odkrył, że znacznie wydajniejsze dla generatorów elektrycznych
są wirniki o kilku łopatach. Energię elektryczną uzyskaną z siłowni wiatrowych wykorzystywał on do
procesu elektrolizy, z którego otrzymywał wodór, który służył mu do oświetlania jego szkoły. Silny
początkowo rozwój małej energetyki wiatrowej w Stanach Zjednoczonych i Europie został zahamowany przez ogólnoświatowy kryzys gospodarczy w latach trzydziestych XX wieku a następnie przez II
wojnę światową.
Do 1940 roku Dania miała ponad 1300 działających generatorów wiatrowych. W tym samym
czasie w USA zbudowano około 6 milionów takich generatorów. Turbiny wiatrowe były dla mieszkańców wsi w ówczesnych czasach jedynym dostępnym źródłem elektryczności.
W 1950 roku inżynier Johannes Juul jako pierwszy skonstruował siłownię wiatrową z generatorem prądu przemiennego. Jego kolejne rozwiązania konstrukcyjne zawarte w elektrowni wiatrowej
o mocy 200 kW zbudowanej w 1957 roku na wybrzeżu Gedser w Danii wykorzystywane są do dzisiaj.
Turbina Gedsera posiadała trójpłatowy wirnik zwrócony przodem do wiatru (up-wind), generator
asynchroniczny, mechanizm ustawiania kierunku, hamulce aerodynamiczne oraz regulację mocy
poprzez zmianę kąta natarcia łopat. Przez 11 lat turbina ta pracowała podłączona do sieci.
W 1960 roku na świecie wykorzystywano ponad 1 milion małych siłowni wiatrowych. Ponowny
wzrost zainteresowania szerszym wykorzystaniem energii wiatru do celów energetycznych miał
miejsce po kryzysie energetycznym w 1973 r.
W latach 80 XX wieku nastąpił rozwój przemysłowej energetyki wiatrowej. Na przestrzeni
kilkunastu lat dopracowano nowe rozwiązania techniczne w zakresie budowy siłowni wiatrowych. W
Niemczech profesor Ulrich Hutter w krótkim czasie skonstruował serię prototypowych, horyzontalnych urządzeń o zmiennym ustawieniu kątów natarcia skrzydeł. W Stanach Zjednoczonych po kryzysie energetycznym rząd federalny wprowadził energetykę wiatrową do krajowego programu badań i
rozwoju. USA korzystało w tych pracach z technologii wojskowych i najnowszych osiągnięć techniki.
W efekcie w stanie Ohio zainstalowano prototypową turbinę nazwaną MOD-0 o mocy 1 MW, a następnie kolejne MOD-0A i MOD-2. Agencja NASA przyczyniła się także do rozwoju energetyki wiatrowej - wybudowana przy jej współudziale turbina nad rzeką Columbia miała skrzydła o długości
około 100 m. Równolegle na świecie powstawały nowe konstrukcje generatorów, poprawiano wytrzymałość mechaniczną elementów oraz stosowano coraz to nowsze materiały. W odróżnieniu od
Stanów Zjednoczonych inżynierowie w Europie skupili się bardziej na możliwości wdrożenia urządzeń
energetyki wiatrowej na rynek. Konstrukcje Europejskie bazowały na turbinie Gedser'a i w największej mierze rozwijali je Niemcy i Duńczycy.
W latach sześćdziesiątych budową elektrowni wiatrowych zajmowali się głównie pasjonaci.
Dominowały konstrukcje o mocy do 15 kW, z trójłopatowym wirnikiem. W latach 1974-1979 Christian Riisager wybudował około 30 turbin wiatrowych. Po roku 1980 duńskie zakłady energetyczne
podjęły decyzję o seryjnej budowie maszyn o generatorach 660 kW. Niestety praca tych maszyn okazała się całkowicie nieopłacalna pod kątem produkcji energii elektrycznej. Po pokonaniu problemu
nieekonomiczności wcześniej działających elektrowni wiatrowych w latach 90 powstały pierwsze
urządzenia produkujące energię na skalę przemysłową.
W roku 1990 moce zainstalowane w energetyce wiatrowej w całej Europie wynosiły jedynie
470 MW. Na świecie wartość zainstalowanej mocy w energetyce wiatrowej dochodziła wówczas do
2,4 GW (ryc. E.1.2). Największy udział w tym miała Dania, następnie Niemcy, Holandia i Hiszpania
(tabela E.1.1). Cztery następne w rankingu kraje prezentowały sumaryczne moce rzędu kilku megawatów. W roku 1997 liczba krajów europejskich, w których realnie istniała energetyka wiatrowa,
zwiększyła się już do 22, a całkowita moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych na naszym
kontynencie osiągnęła 4766 MW.
3
Tabela E.1.1. Rozwój energetyki wiatrowej w wybranych państwach Europy w latach 1990-1997
(moc zainstalowana w MW)
Kraj
Niemcy
Dania
Hiszpania
Holandia
W. Brytania
Szwecja
Włochy
Irlandia
Portugalia
Grecja
1990
60
343
10
40
8
5
2
0
0
2
Rok
1993
1996
326
1545
487
857
57
249
132
299
130
270
30
105
18
71
7
11
8
20
26
29
1997
2080
1116
512
325
320
117
10
51
38
29
Źródło: http://el_wiatrowe.republika.pl/wykorzys.htm
Współcześnie największym na świecie producentem energii z wiatru stały się Chiny. Łączna
moc zainstalowana elektrowni wiatrowych w tym kraju wynosi 44,7 GW. W 2010 r. zostały tu oddane do użytku farmy o łącznej mocy prawie 19 GW, co stanowi ponad 50% nowych instalacji na świecie.
Pod względem mocy możliwej do wytworzenia przez elektrownie wiatrowe w Europie (tabela E.1.2, ryc. E.1.3), Niemcy zajmują pierwszą pozycję (27,2 GW), wyprzedzając Hiszpanię (20,7 GW).
Największym europejskim rynkiem nowych projektów w 2010 r. była Hiszpania (1,5 GW), wyprzedzając Niemcy (1,4 MW) i Francję (1,1 GW).
Ryc. E.1.2. Moc zainstalowana farm wiatrowych na świecie w latach 1990-2010 oraz prognoza do
2015 roku. Źródło: Leung, Yang, 2012.
4
Tabela E.1.2. Kraje o największej mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowych na koniec 2010 r.
Źródło: Energetyka wiatrowa w Polsce, 2011
Ryc. E.1.3. Łączna moc zainstalowana farm wiatrowych w poszczególnych państwach Europy na koniec 2010 r. Źródło: Energetyka wiatrowa w Polsce, 2011
5
Reasumując, po II wojnie światowej można wyróżnić następujące etapy rozwoju energetyki
wiatrowej na świecie i w Europie:
Etap I – lata 1955-1985
Rozwijają się małe przydomowe siłownie wiatrowe o średnicy wirnika do 15 m. Trwają poszukiwania rozwiązań problemów teoretycznych, technologicznych i konstrukcyjnych. Na świecie
brak międzynarodowych standardów
Etap II – lata 1986-1990
Powstają pierwsze seryjne siłownie wiatrowe produkowane na szerszą skalę. Średnica wirnika dochodzi do około 30 m.
Etap III – lata 1990-1994
Produkcja na dużą skalę siłowni o mocy zainstalowanej 600 kW. Średnica wirnika dochodzi
do 50 m.
Etap IV – od roku 1994
W krótkim czasie następuje przyśpieszenie rozwoju technologicznego. Bardzo szybko powstają coraz większe typy elektrowni wiatrowych o średnicy wirnika ponad 50 m, w XXI wieku przekraczające 120 m (ryc. E.1.4 i E.1.5). Ich moc współcześnie dochodzi do 7,5 MW (turbina Enercon E126). (Kaldellis, Zafirakis, 2011)
Tabela E.1.3. 10 największych lądowych farm wiatrowych na świecie otwartych do roku 2010.
Pozycja
Nazwa farmy wiatrowej
Moc zainstalowana [MW]
Państwo
Początek eksploatacji
1.
Roscoe Wind Farm
781
USA
2008
2.
Horse Hollow Wind Energy Center
735
USA
2005
3.
Capricorn Ridge Wind Farm
662
USA
2007
4.
Fowler Ridge Wind Farm
600
USA
2009
5.
Sweetwater Wind Farm
585
USA
2003
6.
Buffalo Gap Wind Farm
523
USA
2005
7.
Dabancheng Wind Farm
500
Chiny
1989
8.
Meadow Lake Wind Farm
500
USA
2009
9.
Panther Creek Wind Farm
458
USA
2009
10.
Biglow Canyon Wind Farm
450
USA
2007
Źródło: Leung, Yang, 2012.
Największe współcześnie istniejące lądowe farmy wiatrowe występują w USA i Chinach
(tabela E.1.3). Ich łączna moc zainstalowana dochdzi już do 800 MW. W planach znajdują się jednak
inwestycje, głównie w Chinach i USA, które będą łącznie 1 GW mocy zainstalowanej (tabela E.1.4).
6
Ryc. E.1.4. Skala najpopularniejszej w województwie kujawsko-pomorskim turbiny wiatrowej o wysokości masztu turbiny wiatrowej dochodzącej do 70 m. Źródło: Mercer, 2003.
Ryc. E.1.5. Ewolucja wielkości turbin wiatrowych w czasie.
Źródło: Bilgili i in., 2011.
7
Tabela E.1.4. 10 największych planowanych lądowych farm wiatrowych na świecie.
Pozycja
Nazwa farmy wiatrowej
Moc zainstalowana [MW]
Państwo
1.
Gansu Wind Farm
20 000
Chiny
2.
Titan Wind Project
5 050
USA
3.
Pampa Wind Project
4 000
USA
4.
Markbygden Wind Farm
4 000
Szwecja
5.
Dobrogea Wind Farm
1 500
Rumunia
6.
Silverton Wind Farm
1 000
Australia
7.
Hartland Wind Farm
500-1 000
USA
8.
Castle Hill Wind Farm
860
Nowa Zelandia
9.
Shepherds Flat Wind Farm
845
USA
10.
Sinus Holding Wind Farm
700
Rumunia
Źródło: Leung, Yang, 2012.
5.1.2. Etapy rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce
Pierwsze zezwolenie na budowę wiatraka w Polsce zostało wydane przez księcia Wiesława z
Rugii dla klasztoru w Białym Buku w 1271 r. Zapis z 1289 r. książąt pomorskich na rzecz Cystersek w
Szczecinie wyraźnie informuje o istniejącym wiatraku. Kolejne wzmianki informują o wiatrakach w
Kobylinie - 1303 r. (Wielkopolska) i Wschowie - 1325 r. Z XIV wieku pochodzą również pierwsze w
Polsce wizerunki wiatraków. Jeden z nich znajduje się na pieczęci sygnetowej przywieszonej do dokumentu z 1382 r.
W XIV i XV stuleciu wiatraki były już powszechnie znane na ziemiach północnej i środkowej
Polski. Na południu kraju pojawiły się o wiele później bo w XVII w. W następnym stuleciu młyny były
na dobre zadomowione w krajobrazie wsi polskiej, zwłaszcza w okolicach Poznania, na północnym
Śląsku, Kujawach, Mazurach i Ziemi Lubuskiej.
Najstarszym typem wiatraka występującym na ziemiach polskich jest wiatrak kozłowy, czyli
"koźlak". Występowały one już w pierwszej połowie XIV wieku na Kujawach i w Wielkopolsce, natomiast rozpowszechnienie ich stosowania przypada na wiek XV. Koźlaki dotrwały bez zmian konstrukcyjnych do XX wieku i stanowiły najliczniejszą grupę wiatraków. Ich cechą charakterystyczną było to,
że cały budynek wiatraka wraz ze skrzydłami był obracalny wokół pionowego, drewnianego słupa
tzw. sztembra. Sztember podparty był najczęściej czterema zastrzałami, a jego dolne zakończenie
tkwiło w dwóch krzyżujących się podwalinach. Tak skonstruowane podparcie budynku wiatraka nosiło nazwę kozła. Z tylnej (przeciwnej skrzydłom) ściany wiatraka wystawał specjalny dyszel współpracujący z kołowrotem, za pomocą którego następowało nastawianie budynku skrzydłami do kierunku
wiatru.
W wieku XVII został wprowadzony w Europie nowy typ wiatraka o bryle zasadniczo nieruchomej, z obracalną tylko bryłą dachu o podstawie kołowej obracającą się na łożysku posadowionym
na oczepie wieńczącym ściany u góry. Zdolność obrotu "czapy" dachu o 360 stopni pozwalała na
ustawianie powierzchni skrzydeł prostopadle do kierunku wiatru. Pozostała część budynku, założona
na rzucie ośmioboku (holendry drewniane) lub koła (holendry murowane), nie zmieniała nigdy swe8
go położenia. Ojczyzną wiatraków holenderskich, jak sama nazwa wskazuje, jest Holandia. Wiatraki
holenderskie przyjęły się głównie na zachodnich i północnych rubieżach Polski począwszy od XVIII
wieku, ale nigdy nie wyparły starszego typu wiatraków, czyli koźlaków.
Pod koniec XVIII wieku na terenie naszego kraju pracowało już ponad 6 tysięcy wiatraków
(Baranowski 1977). Często występowały one w dużych grupach (por. ryc. E.1.6), np. w okolicy Leszna
odnotowano istnienie aż 92 obiektów. Szacuje się, że jeszcze w roku 1942 w Polsce czynnych było
około 6300 wszystkich typów wiatraków.
Ryc. E.1.6. Wiatraki typu „koźlak” w krajobrazie wiejskim okolicy Bojanowa.
Żródło: http://wiatraki1.home.pl/wiatraki/info/historia.php
Po II wojnie światowej, gdy wszelka własność prywatna była ograniczana do minimum, wiatraki przestały pełnić swoją rolę produkcyjną (przemiałową). W zasadzie w latach 60. XX wieku obiekty te stały się wyłącznie elementami krajobrazu kulturowego obszarów wiejskich. Na współczesnym
obszarze Polski zachowało się ok 500 obiektów związanych z dawnym młynarstwem wietrznym (ryc.
E.1.7).
W latach 80. XX wieku zaczęły pojawiać się w krajobrazie wiejskim pierwsze turbiny wiatrowe służące produkcji energii elektrycznej dla potrzeb własnych. Były to w większości konstrukcje
prototypowe produkowane przez lokalnych rzemieślników w pojedynczych egzemplarzach (por. ryc.
E.1.8). Jako przykłady takich turbin można wymienić, te zlokalizowane w Murzynowie koło Płocka
(woj. mazowieckie) czy w Kawęczynie (woj. kujawsko-pomorskim, gmina Obrowo). Współcześnie nie
pełnią one już żadnej funkcji i ulegają powolnemu procesowi niszczenia.
Realny rozwój produkcji energii elektrycznej z wiatru w Polsce należy wiązać z transformacją
ustrojową jaka miała miejsce na przełomie lat 80. i 90. XX wieku. W 1991 roku wybudowana została
pierwsza elektrownia wiatrowa w Lisewie, w województwie pomorskim. Była to turbina wiatrowa
firmy Nordtank o mocy 150 kW, a jej inwestorem/użytkownikiem jest Elektrownia Wodna w Żarnowcu. Kolejną inwestycją na Pomorzu była elektrownia w Swarzewie wyprodukowana przez Folkecenter.
9
Ryc. E.1.7. Mapa występowania zachowanych w Polsce wiatraków.
Źródło: http://wiatraki1.home.pl/
Ryc. E.1.8. Prototypowa, przydomowa turbina wiatrowa,
Źródło: http://zb.eco.pl/bzb/27/energia1.htm
10
W grudniu 1993 roku nowosądecka firma Nowomag uruchomiła pierwszy polski prototyp
elektrowni wiatrowej o nazwie EW100-22-20 NOWOMAG na stanowisku testowym na górze Polom
w Rytrze. W ciągu następnych lat powstawały w Polsce kolejne - pojedyncze siłownie wiatrowe (tab.
E.1.5).
Tabela E.1.5. Zestawienie większych elektrowni wiatrowych (o mocy zainstalowanej >50 kW) w Polsce powstałych do końca XX wieku.
Miejsce zainstalowania
Lisewo (woj. pomorskie)
Swarzewo (woj. pomorskie)
Rytro k. Nowego Sącza
Zawoja k. Bielska Białej
Wrocki
(woj.
kujawskopomorskie
Kwilcz (woj. wielkopolskie)
Słup k. Legnicy
Rembertów (woj. mazowieckie)
Starbiewo (woj. pomorskie)
Moc elektrowni (kW)
150 (1 turbina)
95 (1 turbina)
160 (1 turbina)
160 (1 turbina)
160 (1 turbina)
Producent
Nordtank
Folkecenter
Nowomag
Nowomag
Nowomag
Użytkownik
Elektrownia Żarnowiec
Energa - Gdańsk
prywatny
klasztor
prywatny
Rok uruchomienia
1991
1991
1994
1995
1995
160 (1 turbina)
160 (1 turbina)
250 (1 turbina)
250 (1 turbina)
Nowomag
Nowomag
Lagerway
Nordex
gmina
gmina
Van Melle - Poland
Kaszubski Uniwersytet
Ludowy
WestWind - Poland
prywatny
gmina
gmina
prywatny
1996
1997
1997
1997
Swarzewo II (woj. pomorskie)
1200 (2 turbiny x 600)
Cisowo k. Darłowa
660 (5 turbin x 132)
Nowogard
225 (1 turbina)
Wróblik Szlachecki
320 (2 turbiny x 160)
Wiżajny k. Suwałk
600 (2 turbiny x 300)
Razem
3950 (19 turbin)
Źródło: Boczar, 2005 – uzupełnione i poprawione.
Tacke
SeeWind
Vestas
Nowomag
WindMaster
1997
1999
1999
2000
2000
W latach 1993-96 notowany jest w Polsce 1 MW mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej. W rok później tej mocy jest prawie 3 MW, a w roku 1997 działało w Polsce 15 elektrowni wiatrowych.
Pierwsza w Polsce farma wiatrowa powstała w roku 1999 w miejscowości Cisowo koło Darłowa. Farma liczyła 5 elektrowni wiatrowych SeeWind o łącznej mocy 660 kW. W roku 2001 w tym
samym miejscu wybudowano kolejne 9 elektrowni firmy Vestas.
Pierwszą dużą inwestycją zagraniczną w Polsce w produkcję energii elektrycznej z wiatru była
budowa pierwszej przemysłowej farmy wiatrowej Barzowice w latach 1999-2001. W jej skład wchodziło sześć turbin, każda o mocy 850 kW.
W 2003 r. funkcjonowało w Polsce już 20 elektrowni wiatrowych sprzedających prąd do zakładów energetycznych. Ich łączna moc nie przekraczała 60 MW. W 2006 roku powstał w Tymieniu
największy wówczas park elektrowni wiatrowych w Europie Środkowej. Łączna moc tej farmy wiatrowej liczyła 50 MW (tab. E.1.6). Następne lata przyniosły już szybki przyrost dużych jak na nasze
warunki farm wiatrowych, głownie w północnej części Polski.
11
Tabela E.1.6. Największe farmy wiatrowe w Polsce (o mocy zainstalowanej Pi ≥ 10 MW), stan na koniec 2011 r.
Farma wiatrowa
Margonin
Karścino
Korsze
Nekla-Wielkopolska
Karcino
Tymień
Tychowo-Noskowo k. Sławna
Łosino k/Słupska
Gołdap-Wronki
Suwałki
Kisielice-Łodygowo
Golice
Tychowo k. Stargardu
Dobrzyń nad Wisłą
Mogilno
Łukaszów
Śniatowo
Inowrocław
Piecki
Lipniki
Jagniątkowo-Jezioro Ostrowo
Zagórze
Kamieńsk
Wartkowo
Karnice I
Barzowice
Modlikowice
Gnieżdżewo I
Jarogniew-Mołtowo
Kutno-Krzyżanów
Cisowo
Malbork-Koniecwałd
Bukowsko-Nowotaniec
Hnatkowice-Orzechowce
Gorzkowice-Szczepanowice
Lisewo
Łęki Dukielskie
Gnieżdżewo II
Źródło: opracowanie własne.
Województwo
wielkopolskie
zachodniopomorskie
warmińsko-mazurskie
wielkopolskie
zachodniopomorskie
zachodniopomorskie
zachodniopomorskie
pomorskie
warmińsko-mazurskie
podlaskie
warmińsko-mazurskie
lubuskie
zachodniopomorskie
kujawsko-pomorskie
kujawsko-pomorskie
dolnośląskie
zachodniopomorskie
kujawsko-pomorskie
warmińsko-mazurskie
opolskie
zachodniopomorskie
zachodniopomorskie
łódzkie
zachodniopomorskie
zachodniopomorskie
zachodniopomorskie
dolnośląskie
pomorskie
zachodniopomorskie
łódzkie
zachodniopomorskie
pomorskie
podkarpackie
podkarpackie
łódzkie
pomorskie
podkarpackie
pomorskie
Moc zainstalowana (MW)
120,0
90,0
70,0
52,5
51,0
50,0
50,0
48,0
48,0
41,4
40,5
38,0
34,5
34,0
34,0
34,0
32,0
32,0
32,0
30,7
30,6
30,0
30,0
30,0
29,9
25,8
24,0
22,0
20,5
20,0
18,0
18,0
18,0
12,0
12,0
10,8
10,0
10,0
Rok uruchomienia
2010
2007-2009
2011
2010
2010
2006
2009
2008
2009
2009
2007
2011
2010
2010
2010
2011
2008
2009
2011
2011
2008
2003
2007
2011
2010
2001-2010
2011
2007
2011
2011
2001
2007
2009
2009
2011
2005
2009
2008
G. Barzyk (2010) przedstawił 3 fazy rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce w XXI wieku:
Faza pierwsza – lata: 2000-2005
Początek pierwszego etapu rzeczywistego rozwoju współczesnej energetyki wiatrowej w Polsce w opinii wielu badaczy i samych inwestorów datowany jest na rok 2000.
W dniu 5 września 2000 r. bowiem, uchwałą Rady Ministrów przyjęta została „Strategia rozwoju energetyki odnawialnej”. W dokumencie tym wyznaczone zostały ogólne cele ilościowe udziału
energii ze źródeł odnawialnych w latach 2010-2020. W wyniku realizacji zapisów Strategii opracowane zostały założenia pierwszego średniookresowego programu wykonawczego dotyczącego rozwoju
sektora energetyki wiatrowej na lata 2002 – 2005 - „Program rozwoju energetyki wiatrowej w Pol12
sce”. Wkrótce potem Minister Gospodarki wydał Rozporządzenie z dnia 15 grudnia 2000 r. w sprawie
obowiązku zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła, a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz zakresu tego obowiązku. Dz.U. 2000 Nr 122 poz. 1336.
Bazując na tych dokumentach, a zwłaszcza na przytoczonym Rozporządzeniu MG, w Polsce
jak grzyby po deszczu zaczęły powstawać liczne firmy deweloperskie, których celem była realizacja
projektów związanych z budową farm wiatrowych. Powstawaniu tych firm towarzyszyło zarówno
oczekiwanie, że Polska stanie się członkiem Unii Europejskiej, jak i w konsekwencji stworzone zostaną ramy prawne i finansowe, które wyrównają istotne zapóźnienie w rozwoju krajowego rynku energetyki wiatrowej. Warto wspomnieć, że kiedy Europa mogła poszczycić się wolumenem zainstalowanej mocy w elektrowniach wiatrowych na poziomie 12 887 MW, w Polsce do tej pory statystyki odnotowały jedynie 4 MW (por. sytuację na koniec 2010 r. w tab. E.1.7).
Faza druga – lata: 2005-2010
W 2005 roku obowiązywać zaczęło nowe Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia
9 grudnia 2004 roku (opublikowane 17.12 2004 r. w Dz.U. nr 267/2004, a obowiązujące od 1.01.2005
r.) w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła. Wespół z nowelizacją Prawa Energetycznego, akt ten stał się podstawą istotnego i obserwowanego do tej pory przyrostu mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych w Polsce (ryc. E.1.9).
1800
1616,36
1600
1400
1180,27
1200
1000
800
724,68
600
451,00
400
287,90
200
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2011
1992
27,74 28,34
2010
4,74
2009
3,60
2008
2,94
2007
2,91
2006
0,86
2005
0,73
2004
0,25
2003
0,25
2002
0,25
2001
0,25
1991
0
152,00
83,30
58,34 63,00
Ryc. E.1.9. Zmiany wielkości mocy zainstalowanej [MW] elektrowni wiatrowych w Polsce w latach
1991-2011. Źródło: Boczar 2010, uzupełnione na podstawie danych URE
Obowiązująca w energetyce zasada przyłączenia „first come-first served” (ang. pierwszy
przyszedł – pierwszy obsłużony) przy braku jakiegokolwiek mechanizmu zabezpieczeń finansowych
13
ze strony potencjalnych inwestorów sprawiła, że krajowa sieć energetyczna (KSE) stała się niewydolna, jeszcze zanim rzeczywiście została zapełniona przez zrealizowane projekty wiatrowe. Tajemnicą
poliszynela stało się masowe rezerwowanie mocy w systemie energetycznym po to tylko aby stać się
posiadaczem warunków przyłączenia.
Tabela E.1.7. Pozycja polskiej energetyki wiatrowej na tle pozostałych państw Unii Europejskiej.
Źródło: Energetyka wiatrowa w Polsce, 2011
14
Dokumenty te, szybko zaczęto traktować jako formę papierów wartościowych, a w najbardziej sprzyjającym okresie sprzedawano w cenie nawet 15-20 tys. euro za MW. Na dzień 30.09.2010
roku PSE-Operator S.A. określił warunki przyłączenia dla farm wiatrowych na moc 4 233 MW oraz
podpisał umowy przyłączeniowe na moc 1 371 MW. PSE - Operator S.A. uzgodnił z Operatorem Systemu Dystrybucyjnego warunki przyłączenia do sieci 110 kV dla farm wiatrowych na łączną moc ponad 9 300 MW. (Przestrzenne aspekty…, 2011)
W tym samym czasie ponad 50 000 MW stanowiło wartość dodatkowej mocy opisanej we
wnioskach inwestorów oczekujących dopiero na rozpatrzenie. Dla porównania wg stanu na koniec
2009 roku, w całej Unii Europejskiej zainstalowano w energetyce wiatrowej 74 767 MW (dane:
EWEA), a lider energetyki wiatrowej – Niemcy, w swoim bilansie posiadały wówczas 25 777 MW.
Istniejący krajowy system energetyczny nie jest w stanie przyjąć oraz rozdystrybuować takiej
ilości energii elektrycznej, jaką mogłyby dostarczyć elektrownie wiatrowe, dla których już wydano
warunki przyłączenia.
Fakt pewnej bezsilności, której powodem był praktycznie bezkosztowy dla Wnioskodawcy
proces rezerwacji miejsca w KSE spowodował ostatecznie, że system energetyczny w Polsce na papierze był pełen, w rzeczywistości zaś – ze sporymi zapasami w zakresie zdolności przesyłowych.
Jak zostanie to dalej opisane, wymóg ten, towarzysząc kilku innym zawartym w nowelizacji
Prawa Energetycznego z dnia 8 lutego 2010 r., w istocie całkowicie odmienił oblicze rynku energetyki
wiatrowej w Polsce.
Faza trzecia – od 2010 r.
Od dnia 13 marca 2010 r. zaczęła obowiązywać nowelizacja Prawa Energetycznego z dnia 8
lutego 2010 r. Przyjęto, że poprzez wprowadzenie mechanizmu zaliczek na poczet opłaty przyłączeniowej w wysokości 30 tys zł za każdy megawat wnioskowanej mocy oraz konieczność dostarczenia
dokumentów lokalizacyjnych potwierdzających administracyjną możliwość powstania na danym
terenie przedmiotowej inwestycji sprawa blokowania miejsca zostanie rozwiązana.
Wg badań G. Barzyka (2010) przygotowanych m.in. na potrzeby analizy dla Ministerstwa Gospodarki już po wejściu w życie nowelizacji Prawa ustalono, że w zależności od rodzaju napięcia sieci
oraz położenia konkretnego oddziału terenowego danego Operatora Systemu Dystrybucyjnego, ilość
zawartych umów o przyłączenie odniesiona do ogółu wydanych warunków przyłączenia wynosi: ok.
35% dla sieci WN i od 40 aż do 88% dla sieci SN (Barzyk, 2010).
Przyjmując zatem, że jeśli do sieci WN wydano – o czym pisano wcześniej, warunki przyłączenia dla elektrowni wiatrowych z wolumenem mocy równym ok. 10.000 MW, a do sieci SN ok.
2500 MW, to po nowelizacji prawa energetycznego inwestorzy nadal posiadają „nienaruszalne” warunki przyłączenia do KSE na łączną moc ok. 3500 MW do sieci WN i ok. 1300 MW do sieci SN. Łączna
wartość tak wyznaczonej mocy wynosi zatem wg G Barzyka (2010) ok. 4800 MW.
Według Prezesa URE w latach 2009-2010 globalna liczba odmów przyłączenia do sieci przekroczyła 1 300 i dotyczyła projektów o łącznej mocy przeszło 9 700 MW. Duża ich część dotyczyła
farm wiatrowych (Energetyka wiatrowa w Polsce, 2011).
Większość mocy zainstalowanej w Polsce skupiona jest w 40 największych farmach wiatrowych, skupionych przede wszystkim w północnej części kraju. Do 2013 roku należy się liczyć z reali-
15
zacją ok. 20 projektów wiatrowych o łącznej mocy 330 MW, które uzyskały w latach 2009-2010 dofinansowanie z programu POiŚ (Energia wiatrowa… 2011).
Wg informacji PSE Operator oraz operatorów sieci dystrybucyjnych (sierpień 2011 r.):
- warunki przyłączenia do sieci posiadają obecnie 33 projekty farm wiatrowych o łącznej mocy zainstalowanej 7165 MW;
- około 7000 MW projektów wiatrowych posiada obecnie zawarte umowy przyłączeniowe, których
realizacja ma nastąpić przed 2015 r. (Energia wiatrowa… 2011).
Łączna liczba wszystkich farm wiatrowych funkcjonujących w Polsce na koniec 2011 r. wynosiła 526 (ryc. E.1.10). Łączna moc zainstalowanych w nich turbin przekraczała 1616 MW. Rok wcześniej było 1179 MW, mamy więc przyrost o 437 MW, czyli o 18 MW mniej niż w roku 2010, gdy przyrost wynosił 455 MW. To znacznie poniżej prognoz operatorów, które dochodziły do 2.000 MW i
znacznie poniżej możliwości branży. Dane pokazują, że pomimo wydania setek milionów euro dotacji
z funduszy europejskich i krajowych dynamika rozwoju spadła.
Ryc. E.1.10. Wielkość mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej oraz liczba elektrowni (w kółkach) w podziale na województwa. Stan na 31 grudnia 2011 r. Źródło: PSEW na podstawie URE.
16
Wielkość produkcji energii elektrycznej z energetyki wiatrowej w ciągu ostatnich 10 lat wzrosła skokowo z poziomu 14 GWh w 2001 roku do prawie 2,8 TWh w 2011 roku (ryc. E.1.11).
3000
2798
2500
2000
1485
1500
1029
1000
790,2
388,4
500
14
61
124
142,3
135,3
2001
2002
2003
2004
2005
494,2
0
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Ryc. E.1.11. Wielkość produkcji energii elektrycznej [GWh] z energetyki wiatrowej w Polsce w latach
2001-2011. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS i PSE Operator.
Nasycenie elektrowniami wiatrowymi w Polsce należy do najniższych w Europie. Moc zainstalowana w energetyce wiatrowej przypadająca na mieszkańca to 0,012 kW, a na 1 km 2 obszaru
lądowego przypada 1,44 kW.
17
5.1.3. Rozwój energetyki wiatrowej w województwie kujawsko-pomorskim
Etymolodzy nazwę regionu Kujawy wywodzą od wiejących tu wiatrów: „kui” czyli wiatr, „kujawa” czyli wiatr północny (Święch, 2001). Już samo pochodzenie tej nazwy sugeruje dogodne uwarunkowania do rozwoju energetyki wiatrowej w regionie kujawsko-pomorskim.
Pierwsze wzmianki o młynach wietrznych na Kujawach pochodzą z XIV w. Dotyczą one pozwolenia na budowę wiatraka dla miasta Radziejowa (z roku 1322) oraz pozwolenia na budowę wiatraka we wsi Parchanie (z roku 1372).
Rozmieszczenie wiatraków na Pomorzu Nadwiślańskim było na początku XIX w. bardzo nierównomierne (Podgórski 2003). Stan ten wynikał przede wszystkim ze zróżnicowania warunków
naturalnych w regionie, mniejszej sprawności wiatraków w stosunku do młynów wodnych oraz dwojakiego przeznaczenia gospodarczego tych obiektów. W południowej części współczesnego województwa kujawsko-pomorskiego, po przeprowadzeniu na szeroką skalę melioracji odwodnieniowych, zasoby dyspozycyjne wód płynących wykluczały funkcjonowanie młynów wodnych. Wiatr stanowił tam zatem podstawowe i jednocześnie jedyne źródło energii naturalnej, przydatnej w działalności gospodarczej. Wiatraki, które służyły przemiałowi zboża były umiejscowione głównie w południowej i wschodniej części regionu, w nawiązaniu do istniejącej w tym czasie struktury użytkowania
gruntów. Największa ich koncentracja w południowej części Pomorza Nadwiślańskiego wynikała z
istnienia tzw. „pasa wiatraków” (Werner 1935), którego północną granicę w przybliżeniu wyznacza
linia Wyrzysk – Brodnica – Działdowo. Tereny wysoczyznowe (np. w powiecie chełmińskim), rozciągające się na południe od tej umownej linii, charakteryzują się bardzo korzystnym układem kierunków i
prędkości wiatru w ciągu roku. Decyduje o tym dominowanie wiatrów z sektora zachodniego (45,6%)
oraz niewielki udział dni bezwietrznych – 5,3% (za lata 1951-1970 – Wójcik Ziembińska 1984). Za
korzystną dla pracy wiatraków należy uznać 70,4% frekwencję wiatrów o prędkościach od 1 do 4 m s1
i jedynie sporadyczne występowanie o prędkościach powyżej 10 m s-1 (0,7%). Z oczywistych względów wiatraków nie umiejscawiano w obrębie zwartych kompleksów leśnych. Porównując rozmieszczenie wiatraków i obiektów produkcyjnych napędzanych siłą płynącej wody można dostrzec, że
miejsca koncentracji tych pierwszych niemal zawsze pokrywają się z obszarami, na których młyny
wodne w ogóle nie występowały bądź były bardzo rozproszone. Należy bowiem podkreślić, że wiatraki nawet na terenach sprzyjających ich lokalizacji umiejscawiano tylko wówczas, gdy warunki do
budowy bardziej wydajnych młynów wodnych były nieodpowiednie. Wiatraki przegrywały rywalizację z młynami wodnymi także dlatego, że w ich sąsiedztwie nie można było lokalizować foluszy, tartaków i innych obiektów prowadzących uboczną produkcję młynarską.
Wykorzystanie energii wiatru w latach 30. XX w. w produkcji młynarskiej
Na przełomie XIX i XX wieku na ziemi chełmińskiej funkcjonowało jeszcze ok stu wiatraków
(ryc. E.1.12; Prarat, 2011). Na obszarze Pomorza Nadwiślańskiego, który wszedł w skład II Rzeczypospolitej, liczba obiektów wykorzystujących naturalne źródła energii uległa do lat 30. XX w. znacznemu zmniejszeniu. Było to konsekwencją zamknięcia z chwilą wybuchu I wojny światowej okresu rozkwitu młynarstwa, którego wcześniejszy rozwój warunkowały: niemal pełne wykorzystanie mocy
produkcyjnych, chłonny rynek zbytu na mąkę w Niemczech i otręby w Rosji oraz bliski rezerwuar
surowca w postaci Kujaw Zachodnich. Zasadniczym jednak powodem zmian był postęp techniczny,
który sprawił, że bardziej opłacalne stało się stosowanie energii pary wodnej (a od końca XIX w. także
silników spalinowych i elektrycznych). Zakłady wykorzystujące energię wody i wiatru były bowiem z
natury rzeczy obiektami niewielkimi i funkcjonującymi w ograniczonym czasie w ciągu roku, w nawiązaniu do zmiennych warunków hydrologicznych bądź pogodowych. Ponadto młyny wodne i wiatraki funkcjonowały zazwyczaj w większej odległości od dużych rynków zbytu i dysponowały mniej
sprawnym systemem dróg dojazdowych. Z biegiem czasu stawały się coraz mniej konkurencyjne w
18
stosunku do młynów napędzanych konwencjonalnymi źródłami energii. Nie bez znaczenia były także
przekształcenia w stosunkach pracy wynikające z rozwoju systemu kapitalistycznego (wyodrębnienie
się młynów gospodarczych i handlowo-przemysłowych) oraz brak jednolitej organizacji reprezentującej gospodarcze interesy młynarstwa na Pomorzu (Werner 1935). W okresie II Rzeczpospolitej w
grupie młynów handlowo-przemysłowych młyny wodne stanowiły jedynie 38,4% ogółu, a wiatraki
nie były w ogóle reprezentowane. Odsetek młynów wodnych w grupie młynów gospodarczych wynosił 44,5%, a w przypadku wiatraków 34,8%.
Ryc. E.1.12. Rozmieszczenie wiatraków na ziemi chełmińskiej na przełomie XIX i XX w.
Oznaczenia: trójkąt - koźlak, kółko - holender, paltrak; kolor niebieski - wiatrak nieistniejący, kolor
czerwony - wiatrak istniejący. Źródło: Prarat, 2011.
Sytuacja młynów wodnych i wiatraków na Pomorzu Nadwiślańskim była zdecydowanie mniej
korzystna niż w innych częściach II Rzeczypospolitej (tab. E.1.8). Powodowało to wyraźnie szybszy
spadek znaczenia energii wodnej i wiatru. Udział młynów wykorzystujących naturalne źródła energii
zmalał w 1934 r. do 72,73% (wraz z obiektami nieczynnymi do 72,9%), podczas gdy w woj. poznańskim wynosił jeszcze 74,6% (75,8%), a w stanisławowskim 89,1% (89,5%). W skali całego kraju udział
naturalnych źródeł energii w okresie 1923-1934 obniżył się z 89,6% do 78,7% (Śliwa 1935). Działo się
tak ponieważ szybszy rozwój gospodarczy regionu wydatnie ograniczył możliwości konkurowania
młynów napędzanych naturalnymi źródłami energii z nowocześniejszymi młynami parowymi i motorowymi. Młyny parowe i motorowe pracowały średnio przez 275 dni w roku, podczas gdy młyny
wodne przez około 180 dni, a wiatraki przeciętnie przez 100 dni (Werner 1935). Konkurencyjność
młynów napędzanych naturalnymi źródłami energii w latach 30. XX w. tkwiła zatem w obniżaniu
kosztów produkcji i zwiększaniu sprawności dobowej, co wiązało się z posiadaniem nowoczesnych
urządzeń technicznych. W przypadku młynów wodnych wynosiła ona średnio 11,1 dt doba-1, podczas
gdy młyny parowe osiągały sprawność 7,4 dt doba-1, a motorowe 6,3 dt doba-1. Walki konkurencyjnej
nie mogły podjąć wiatraki ponieważ ich sprawność osiągała zaledwie 0,7 dt doba-1. Roczna zdolność
przemiałowa młynów pomorskich wynosiła: 204,8 t dla młynów parowych, 199,2 t dla młynów wodnych, 172,9 t dla młynów motorowych i zaledwie 7,5 t w przypadku wiatraków (Werner 1935).
19
Tabela E.1.8. Liczba młynów w 1934 r. w wybranych powiatach Pomorza Nadwiślańskiego wchodzących współcześnie w skład województwa kujawsko-pomorskiego.
Liczba
ludności
w roku
1936
[tys.]
nieczynnych
czynnych
czynnych
nieczynnych
czynnych
nieczynnych
Pomorze
Nadwiślańskie
Brodnica
Bydgoszcz m.
Bydgoszcz
Chełmno
Grudziądz m.
Grudziądz
Sępólno
Świecie
Toruń m.
Toruń
Tuchola
Wąbrzeźno
Szubin
Wyrzysk
Liczba młynów (czerwiec 1934 r.)
wodnych
Powierzchnia
[km2]
czynnych
19 896
1 377,3
604
40
176
17
77
5
186
9
50
4
115
5
912
75
1 334
738
28
758
619
1 533
37
887
1 039
673
917
1 163
56,6
117,5
58,4
53,1
54,2
43,1
29,8
88,6
54,3
60,5
41,5
50,3
48,1
67,0
25
5
37
37
3
28
24
49
3
28
25
47
32
35
4
4
3
3
3
5
2
3
-
8
8
18
15
3
11
10
6
28
17
11
3
3
2
1
3
2
-
3
1
3
1
4
6
6
2
3
1
2
1
1
-
6
2
13
4
2
10
5
13
6
10
4
7
11
1
2
1
1
1
-
3
2
4
3
1
1
1
5
1
3
3
3
3
1
1
1
-
5
9
11
2
11
14
2
3
4
9
4
10
1
2
-
parowych
motorowych
nieczynnych
z turbiną
czynnych
z kołem
nieczynnych
wiatraków
czynnych
łącznie
nieczynnych
Powiat
Źródło: Podgórski, 2003.
W roku 1952 w powiatach inowrocławskim I mogileńskim czynnych było jeszcze 13 wiatraków. W 1969 r. na Kujawach zinwentaryzowano jeszcze 49 młynów wietrznych (nieczynnych), z których do 1995 roku zachowało się 15 obiektów (Święch 2001). W ostatnich latach na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego prowadzone są prace nad restauracją (odbudową) dawnych wiatraków (ryc. E.1.13). Część z tych prac odbywa się dzięki finansowemu wsparciu samorządu kujawsko-pomorskiego.
Ryc. E.1.13. Odbudowany wiatrak w Bierzgłowie.
Źródło: Prarat, 2011.
20
Pierwsza na obszarze województwa (5 w kraju) elektrownia wiatrowa została wybudowana
w miejscowości Wrocki (powiat golubsko-dobrzyński) w 1995 r. Była to pierwsza w Polsce inwestycja
całkowicie prywatna. Pan Piotr Kokoszka potrzebował roku czasu na zebranie dokumentacji, uzyskanie zezwoleń i zaświadczeń. Budowa elektrowni była możliwa dzięki wsparciu NFOŚ (kredyt
preferencyjny na 12 %) oraz dotacji z EKOFunduszu. Koszt budowy elektrowni w 1995 r. wyniósł 3,2
mld starych złotych. Moc zainstalowana elektrowni wynosiła 160 kW, a turbina była produkcji firmy
NFUG "NOWOMAG" S.A. w Nowym Sączu.
Na podstawie ankiety przeprowadzonej w kwietniu 2008 r. (Igliński i in., 2008) można
wnioskować, że dynamiczny wzrost liczby inwestycji w energetykę wiatrową na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego nastąpił dopiero w XXI wieku (od 2003 r.). Tylko w powiecie radziejowskim wydano w latach 2003-2007 58 pozwoleń na budowę elektrowni wiatrowych. Jeden z inwestorów otrzymał pozwolenia na budowę 23 siłowni wiatrowych, zlokalizowanych w gminie Dobre. W
2003 r. zbudował on 1 siłownię, w 2004 – 5, w 2005 – 8, a w 2006 – uzyskał pozwolenia na budowę 9
siłowni, z których 5 było w 2008 r. jeszcze na etapie realizacji.
W 2008 roku B. Igliński z zespołem zinwentaryzował w województwie 46 elektrowni wiatrowych przyłączonych do sieci energetycznej o łącznej mocy zainstalowanej 22 MW (tab. E.1.9).
Największa była wówczas farma wiatrowa Zgorzyce-Płowce, licząca 11 turbin o łącznej mocy 1650
kW.
W lipcu 2011 roku przeprowadzona została przez IGiPZ PAN w Toruniu inwentaryzacja elektrowni wiatrowych w województwie kujawsko-pomorskim. Określono położenie dla 406 turbin wiatrowych. W przeważającej części są to pojedyncze obiekty. Wg danych URE na koniec 2011 r. liczba
elektrowni wiatrowych w województwie wynosi 192, a ich łączna moc zainstalowana: 208 MW. Plasuje to kujawsko-pomorskie na 3 miejscu w kraju pod względem mocy i 1 pod względem ilości elektrowni (ryc. E.1.14). Aż 36 % wszystkich elektrowni wiatrowych w Polsce znajduje się na obszarze
województwa kujawsko-pomorskiego. Różnica pomiędzy 1 na liście - województwem kujawskopomorskim a 2 - województwem łódzkim, wynosi przeszło 100 elektrowni wiatrowych (!). Dominacja
województwa jest szczególnie widoczna jeśli odniesiemy powierzchnię województwa przypadającą
na 1 elektrownię (ryc. E.1.15) i liczbę elektrowni do powierzchni województwa (ryc. E.1.16). Jeśli
wzięlibyśmy pod uwagę poszczególne turbiny (406), to wartość powierzchni województwa przypadająca na 1 obiekt spadnie do 44 km2.
21
Tabela E.1.9. Elektrownie wiatrowe przyłączone do sieci energetycznej - stan na kwiecień 2008 r.
Lokalizacja obiektu (gmina)
Bartłomiejowice
Bolumin (Dąbrowa Chełmińska)
Borucin
Bronisław (Strzelno)
Brylewo
Chełmce (Kruszwica)
Chełmce (Kruszwica)
Dąbrowa Chełmińska
Dąbrówka Barcińska (Barcin)
Dobre-Przysiek
Fabianki
Głuszynek
Jankowo (Pakość)
Jaranowo
Kamienica
Kazimierowo
Kcynia
Kłonowo
Kołaczkowo (Szubin)
Kucerz
Lepsze
Lisewo
Lubin
Ludkowo (Pakość)
Nieszawa
Osiek
Ostrowąs
Parcele Sokołowskie
Piotrków Kujawski-Sokoły
Płowce
Podzamcze
Przewóz
Radziejów
Sicienko (Nakło n/Notecią)
Sikorowo (Inowrocław)
Sokolniki (Kruszwica)
Strzelce (Mogilno)
Sukowy (Kruszwica)
Torzewo
Unisławice
Wiktoryn
Wolice (Barcin)
Wrocki
Zagorzyce
Zagorzyce
Zborowiec
Moc zainstalowana elektrowniwiatrowni wiatrowych [kW]
300
98
300
800
600
300
150
35
900
?
300
600
675
450
300
600
400
450
550
600
500
37
500
900
600
650
900
600
750
300
600
600
150
99
500
1000 (4 turbiny)
800
350
600
450
300
500
160
750
600
300
Źródło: Igliński i in., 2008.
22
192
200
180
160
140
120
100
90
76
80
5
5
lubuskie
3
lubelskie
20
28
9
18
3
21
9
11
12
świętokrzyskie
40
śląskie
60
28
18
zachodniopomorskie
wielkopolskie
warmińsko-mazurskie
pomorskie
podlaskie
podkarpackie
opolskie
mazowieckie
małopolskie
łódzkie
kujawsko-pomorskie
dolnośląskie
0
Ryc. E.1.14. Liczba elektrowni wiatrowych w poszczególnych województwach – stan na koniec 2011
roku. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych URE
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
zachodniopomorskie
wielkopolskie
warmińsko-mazurskie
świętokrzyskie
śląskie
pomorskie
podlaskie
podkarpackie
opolskie
mazowieckie
małopolskie
łódzkie
lubuskie
lubelskie
kujawsko-pomorskie
dolnośląskie
0,0
Ryc. E.1.15. Wskaźnik liczby elektrowni wiatrowych w odniesieniu do 1000 km2 powierzchni województwa – stan na koniec 2011 r. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych URE
23
7000
6649
6000
5024
5000
4000
3137
2798
3000
2243
1687
2000
1270
991
1000
872
1121 976
1343
818
392
202
94
zachodniopomorskie
wielkopolskie
warmińsko-mazurskie
świętokrzyskie
śląskie
pomorskie
podlaskie
podkarpackie
opolskie
mazowieckie
małopolskie
łódzkie
lubuskie
lubelskie
kujawsko-pomorskie
dolnośląskie
0
Ryc. E.1.16. Powierzchnia województwa [km2] przypadająca na 1 elektrownię wiatrową – stan na
koniec 2011 r. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych URE
W ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego Województwa
Kujawsko-Pomorskiego (działanie 3.4) w latach 2005-2007 dofinansowanych zostało 6 projektów
budowy bądź rozbudowy farm wiatrowych. Całkowita wartość projektów wyniosła 3 767 189,14
złotych, z czego dofinansowanie wyniosło 1 090 502,65 zł..
Fundusz Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Kujawsko-Pomorskiego dofinansował w latach 2007-2011 energetykę wiatrową na obszarze województwa kujawskopomorskiego kwotą sięgającą 13 673 779,72 zł. Dotyczyło to 6 projektów inwestycji, których całkowity koszt sięgał 33 515 913,11 zł.
Jeszcze większe środki na rozwój energetyki wiatrowej przeznaczone zostały z Funduszu
KPO Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko. W ramach tego programu dofinansowanie
otrzymały 4 projekty dotyczące energetyki wiatrowej na obszarze województwa kujawskopomorskiego. Łączna kwota dofinansowania sięgnęła 60,5 mln zł., co stanowiło niecałe 50 % całości
inwestycji.
W październiku 2011 r. podpisano kolejną umowę na dofinansowanie elektrowni wiatrowej
na obszarze woj. kujawsko-pomorskiego. Tym razem wsparcie w wysokości blisko 15,5 mln zł otrzyma firma Sagittarius Solutions na budowę farmy wiatrowej w gminie Raciążek. W gminie mają stanąć
3 turbiny wiatrowe o łącznej mocy 7,5 MW. Budowa ma się zakończyć na przełomie sierpnia i września 2012 r. Całkowita wartość przedsięwzięcia to 48,5 mln zł. Projekt dofinansowany został w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko z działania 9.4 Wytwarzanie energii ze
źródeł odnawialnych.
Rozwój energetyki wiatrowej był dofinansowany również ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Toruniu. W latach 2006-2011 Bank Ochrony Śro24
dowiska i Kujawsko-Dobrzyński Bank Spółdzielczy zawarły 31 umów kredytowych na dofinansowanie
budowy elektrowni wiatrowych. WFOŚiGW w Toruniu przyznał dopłaty do oprocentowania preferencyjnych kredytów w tych bankach. Łączna kwota inwestycji w energetyce wiatrowej w latach
2006-2011, które podlegały dopłatom przez WFOŚiGW wyniosła prawie 24 mln zł.
B. Igliński z zespołem (2010) przedstawił planowane inwestycje w energetykę wiatrową na
obszarze województwa kujawsko-pomorskiego (ryc. E.1.17). Największy przyrost mocy z energetyki
wiatrowej jest planowany w powiatach inowrocławskim i nakielskim.
Ryc. E.1.17. Planowane w województwie kujawsko-pomorskim farmy wiatrowe i ich całkowita moc
zainstalowana. Źródło: Igliński i in., 2010.
Do Regionalnego Dyrektora Ochrony Środowiska w Bydgoszczy wpłynęło do połowy 2011
roku 202 wnioski o wydanie decyzji środowiskowej na budowę elektrowni wiatrowych. Wnioski te
świadczą o dużym zainteresowaniu inwestorów obszarem województwa kujawsko-pomorskiego pod
kątem rozwoju energetyki wiatrowej. W najbliższych latach w województwie kujawsko-pomorskim
planowane jest oddanie do użytku ponad 800 turbin o łącznej mocy około 1750 MW. Jest to wartość
przewyższająca dotychczasową całkowitą moc zainstalowaną wszystkich elektrowni wiatrowych w
Polsce (wg stanu na koniec 2011 roku wynosi ona 1616 MW). Wnioski złożone o wydanie decyzji
środowiskowych tylko dla gminy Kcynia dotyczą utworzenia parku elektrowni wiatrowych o łącznej
mocy ponad 380 MW (148 turbin). Byłaby to największa farma wiatrowa w Polsce. Oprócz tej inwestycji planowane inne większe farmy wiatrowe to m.in.:
- 3 farmy wiatrowe na obszarze gmin Bukowiec-Świecie-Pruszcz liczące w sumie 57 turbin o łącznej
mocy 142,5 MW,
25
- Park Elektrowni Wiatrowych „Markowice” liczący 31 turbin o łącznej mocy 62 MW (powiat strzeleński),
- farma wiatrowa „Pińsko” w gminie Szubin licząca 27 turbin o łącznej mocy 54 MW,
- farma wiatrowa w gminie Choceń licząca 20 turbin o łącznej mocy 50 MW,
- Park Elektrowni Wiatrowych „Żnin” liczący 21 turbin o łącznej mocy 50 MW,
- farma wiatrowa w gminie Aleksandrów Kujawski licząca 24 turbiny o łącznej mocy 48 MW,
- farma wiatrowa Waganiec licząca 19 turbin o łącznej mocy 48 MW,
- farma wiatrowa „Wąsewo” w gminie Piotrków Kujawski licząca 19 turbin o łącznej mocy 47,5 MW,
- farma wiatrowa w gminie Brześć Kujawski licząca 21 turbin o łącznej mocy 42 MW,
- farma wiatrowa w gminie Janikowo licząca 20 turbin o łącznej mocy 40 MW,
- farma wiatrowa w gminie Wielgie licząca 11 turbin o łącznej mocy 39,6 MW,
- farma wiatrowa w gminie Radzyń Chełmiński licząca 13 turbin o łącznej mocy 39 MW,
- farma wiatrowa w gminie Dębowa Łąka licząca 13 turbin o łącznej mocy 39 MW,
- farma wiatrowa „Szostka” w gminie Radziejów licząca 10 turbin o łącznej mocy do 30 MW.
Każda z wyżej wymienionych inwestycji, jeśli dojdzie do skutku, będzie należała do 25 największych farm wiatrowych w Polsce. Pierwsze trzy projektowane farmy znajdą się w ścisłej czołówce pod względem zainstalowanej mocy w Polsce. Jeśli tylko część inwestycji z powyższej listy zostanie
zrealizowanych województwo kujawsko-pomorskie będzie liderem w Polsce w wykorzystaniu energii
wiatru do produkcji energii elektrycznej.
Bibliografia:
Baranowski B., 1977, Polskie młynarstwo, Ossolineum, Wrocław, ss. 137.
Barzyk G., 2010, Jak wybudować elektrownię wiatrową w polskiej rzeczywistości. Rozwój krajowej
energetyki wiatrowej w trzech aktach, Dr Barzyk Consulting, http://barzyk.pl/ , ss. 8.
Bilgili M., Yasar A., Simsek E., 2011, Offshore wind power development in Europe and its comparison
with onshore counterpart, [w:] Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, s. 905-915.
Boczar T., 2005, Eol w służbie energetyki, Politechnika Opolska, Opole, ss. 51.
Boczar T., 2010, Wykorzystanie energii wiatru, Wydawnictwo PAK, Warszawa, ss. 366.
Energetyka wiatrowa w Polsce, Raport listopad 2011, Polska Agencja Informacji i Inwestycji Zagranicznych S.A., Kancelaria Domański Zakrzewski Palinka, TPA Horwath, Polskie Stowarzyszenie
Energetyki Wiatrowej, ss. 76.
Energia wiatrowa w Polsce, Zima - 2012, 2011, nr 4, BiznesPolska Media sp. z o.o., ss. 28.
Igliński B., Buczkowski R., Cichosz M., 2008, Energia alternatywna w województwie kujawskopomorskim, UMK, Toruń, ss. 189.
Igliński B., Kujawski W., Buczkowski R., Cichosz M., 2010, Renewable energy in the KujawskoPomorskie Voivodeship (Poland), [w:] Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, s. 13361341.
Kaldellis J.K., Zafirakis D., The wind energy (r)evolution: A short review of a long history, [w:] Renewable Energy, 36, s. 1887-1901.
26
Lerch T., 2010, Stany dynamiczne elektrowni wiatrowej z maszyną indukcyjną dwustronnie zasilaną,
Rozprawa doktorska, AGH, Kraków, ss. 140.
Leung D.Y.C., Yang Y., 2012, Wind energy development and its environmental impact: A review, [w:]
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, s. 1031-1039.
Mercer D., 2003, The Great Australian Wind Rush and the devaluation of landscape amenity, Australian Geographer, 34: 1, s. 91-121.
Michalak P., Zimny J., 2011, Wind energy development in the world, Europe and Poland from 1995
to 2009; current status and future perspectives, [w:] Renewable and Sustainable Energy Reviews,
15, s. 2330-2341.
Podgórski Z., 2003, Utilization of natural sources of energy in the Vistulian Pomerania area from the
beginning of c19th to the 30. Of c20th, [w:] Erfahrungen in der transnationalen Ausbildung unter
Beruecksichtung des Beitritts Polen zur Europaeischen Union, Dedelov-Koszalin, s. 193-211.
Prarat M., 2011, O potrzebie badań ciesielskich konstrukcji młynów wietrznych na przykładzie prac
konserwatorskich przy koźlaku z Bierzgłowa na ziemi chełmińskiej, [w:] Wiadomości Konserwatorskie, 30, s. 94-104.
Przestrzenne aspekty lokalizacji energetyki wiatrowej w województwie lubelskim, 2011, Biuro Planowanie Przestrzennego w Lublinie, Lublin, ss. 100.
Śliwa S., 1935, Przemysł młynarski w Polsce (na zasadzie ankiety przeprowadzonej w czerwcu 1934
przez Min. Spraw Wewnętrznych), Poznań, ss. 223.
Śliż-Szkliniarz B., Vogt J., 2011, GIS-based approach for the evaluation of wind energy potential: A
case study for the Kujawsko–Pomorskie Voivodeship, [w:] Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, s. 1696-1707.
Śmigielski Z., 2007, Zespół elektrowni wiatrowych, Praca magisterska, Politechnika Wrocławska,
Wrocław, ss. 69.
Święch J., 2001, Wiatraki. Młynarstwo wietrzne na Kujawach, „Lega” Oficyna Wydawnicza Włocławskiego Towarzystwa Naukowego, Włocławek, ss. 180.
Werner S., 1935, Przemysł na Pomorzu i jego przyszłość, Poznańskie Prace Ekonomiczne nr 22, Poznań, ss. 223.
Zasady lokalizacji elektrowni wiatrowych na obszarze Zielonych Płuc Polski, 2011, Fundacja Zielone
Płuca Polski, Białystok, ss. 101.
27