Dlaczego nie lubię wiatraków?
Od czasów Cervantesa i jego powieści Don Kichot z La Manchy wiemy, że walka z wiatrakami bywa bezcelowa i źle się kończy dla bohatera. Opisując wady tych urządzeń i systemu przesyłania prądu nie zmienimy decyzji globalnych firm, które na starcie zapewniły sobie zyski a odbiorcom zafundowały kłopoty.
Literacka fikcja może się powtórzyć. Są plany, aby turbiny były budowane coraz bliżej ludzi, którzy mają za tę atrakcję płacić niemałe pieniądze. Od ponad 30 lat nie wierzę specjalistom, którzy opowiadają o darmowej energii z wiatru. Wiatr jest za darmo, ale prąd z wiatru kosztuje i będzie kosztował. Jeżdżąc po Europie pod koniec ubiegłego tysiąclecia widziałem pojedyncze, czasami w większej grupie, wiatraki. Usytuowane na polach, na szczytach gór. Już wówczas dziwiłem się, że można psuć krajobraz takimi urządzeniami. Mimo ich spowszednienia nadal uważam, że zakłócają piękno natury. Turbiny stawiane są w miejscach, gdzie „wieje”. Dlatego ludzie mają zrezygnować z własnego spokoju. Ich dobrostan jest mniej ważny niż korzystna lokalizacja. Ilość turbin w zasięgu wzroku rośnie. Trzeba za nie zapłacić oraz za linie przesyłowe i banki energii. Czy ktoś mówił mieszkańcom, że pierwsza turbina to dopiero początek inwestycji? Darmowego prądu nawet właściciele gruntu nie dostaną. Dofinansowanie starczy tylko na kilka pierwszych lat życia w cieniu ogromnych śmigieł.
W starej powieści fantastycznej znalazłem esej, jak to wokół parku rozrywki postawiono 8 wiatraków. Między nimi powstała gigantyczna scena plenerowa. Wszystko dookoła niej od nagłośnienia, oświetlenia, przez gastronomię, toalety – było za darmo, bo prąd był z wiatru. Życie codzienne i rozrywkowe toczyło się w idyllicznym otoczeniu. Impet wirujących śmigieł podgrzewał wodę w basenach, elektryczna kolejka woziła ludzi za darmo. Pisarz opisywał dwa tygodnie sielanki jak na luksusowym transatlantyku, lecz bez żadnych dopłat. Mijają dziesięciolecia i nie widać takiego projektu.
Dziesiątki turbin na morzu nie gwarantują stałych dostaw prądu. Natomiast zabierają marynarzom, żeglarzom, rybakom, turystom miejsce do swobodnego pływania, po określonym akwenie blisko brzegu. Wtedy flauta – zmora żeglarzy nie jest tragedią. Dla turbin jest zastojem, dla sieci energetycznych problemem, dla banków energii okresem zużywania prądu na wewnętrzne działanie i zewnętrzne zasilanie.
Populiści mówią o taniej, czystej energii.
Znamienne, że zamiast energii z atomu w Żarnowcu postawiono pierwszą turbinę wiatrową w Polsce. Po naciskach „zielonych aktywistów” w 1991 roku w pobliżu Elektrowni Wodnej w Żarnowcu postawiono wiatrak. Była to pojedyncza turbina firmy Nordtank o mocy 150 KW. Obecnie niemal w tym miejscu znajduje się farma wiatrowa Lisewo, a co kilka lat wraca projekt budowy nowoczesnej elektrowni atomowej. Oczywiście pierwszy wiatrak na betonowym słupie sprzed 34 lat, jak łatwo zgadnąć, już nie działa, a powinien. Ze względów propagandowych być dowodem na skuteczność, długowieczność, na trwałość i taniość takiego projektu. Złośliwi twierdzą, że inwestycja się nie zwróciła, nie zarobiła na siebie. Bo turbina wiatrowa okazuje się nie być tania. Pierwszy egzemplarz nie przetrwał 20 lat, nie stał się symbolem nowoczesności i ekologii. Nie zapewnił stabilnej energii. Wymagał napraw, konserwacji, dodatkowych inwestycji.
Darłowo, nadmorska gmina w Polsce. Prawdopodobniej jest najbardziej nasycona turbinami wiatrowymi. Ma 270 km kwadratowych powierzchni i około 118 turbin. Nie ma tam darmowego prądu z darmowego wiatru. Inna nadmorska gmina podjęła w tym roku decyzję, że nie będzie wydawać zgód na kolejne słupy ze śmigłami.
Słyszymy w radiu komunikaty o „ekologicznym prądzie”, który powstaje z wiatru albo ze słońca. Jednak nie cena wytworzenia jednej kilowatogodziny jest najważniejsza na rachunku. Mamy tam co najmniej 4 zmienne. Płacimy podatek, akcyzę, opłatę przesyłową i składkę na inwestycje. Różnie się to określa, ale pośrednicy tacy jak państwo, firmy energetyczne i projektowe zarabiają nawet wtedy, gdy my oszczędzamy.
Niebotyczne
W Nowym Tomyślu stają lądowe turbiny mierzące 210 metrów wysokości. Na farmie wiatrowej w Wysokiej znajdują się turbiny o całkowitej wysokości prawie 200 metrów. A Pałac Kultury w Warszawie to tylko skromne 188 metrów. Taras widokowy na 30 piętrze pozwala podziwiać stolicę z wysokości 114 metrów. Całkowita wysokość Pałacu Kultury i Nauki, razem z iglicą i wspornikiem antenowym, to 237 metrów. Był on przez lata najwyższym budynkiem w Polsce. Tytuł stracił w 2021 roku, kiedy ukończono budowę Varso Tower, który mierzy 310 metrów wysokości.
Długość łopat w turbinach wiatrowych różni się w zależności od rodzaju turbiny i jej przeznaczenia (lądowa czy morska). Współczesne turbiny instalowane na lądzie mają łopaty o długościach od kilkudziesięciu do ponad 130 metrów. Najdłuższe lądowe łopaty o długości 131 metrów zostały wyprodukowane w Chinach i są wyższe niż nowojorska Statua Wolności czy londyński Big Ben. Długość łopaty jest kluczowym czynnikiem wpływającym na efektywność turbiny. Im dłuższa, tym większa powierzchnia, która może przechwycić energię wiatru, co zwiększa moc generowaną przez turbinę. Inżynierowie dążą do maksymalnego zwiększenia długości łopat przy jednoczesnym zmniejszeniu ich wagi, co osiąga się dzięki wykorzystaniu zaawansowanych materiałów kompozytowych.
Wysokie konstrukcje morskie powstają obecnie w ramach projektu Baltic Power na Morzu Bałtyckim. Wieże tych turbin mają ponad 120 metrów wysokości, a cała konstrukcja, włączając fundamenty, sięga nawet 250 metrów. Niższa jest betonowa osłona reaktora w Czarnobylu. Tam ogromna betonowa kopuła zasłania miejsce awarii i ma tylko 108 metrów w najwyższym punkcie.
Nowoczesne turbiny wiatrowe są zaprojektowane tak, aby automatycznie się zatrzymywały lub dostosowywały pracę w przypadku zbyt silnego wiatru, co ma na celu ochronę ich mechanizmów przed uszkodzeniem. Turbiny zaczynają wytwarzać energię przy niewielkim wietrze (ok. 3-4 m/s). Największą wydajność osiągają przy wietrze o prędkości 12-15 m/s. Po przekroczeniu tej wartości, turbiny przechodzą w tryb bezpieczny. Przy bardzo silnym wietrze, który mógłby uszkodzić łopaty lub przekładnie, uruchamiają się systemy bezpieczeństwa. Najważniejszym z nich jest zmiana geometrii łopat, które obracając się wokół swojej osi, zmieniają kąt natarcia, co powoduje zmniejszenie siły wiatru i spowolnienie obrotów wirnika. Gdy prędkość wiatru przekroczy 25 m/s (około 90 km/h), systemy bezpieczeństwa całkowicie wyłączają turbinę i ustawiają łopaty w pozycji chorągiewki, równolegle do kierunku wiatru, aby zminimalizować obciążenie i zapobiec uszkodzeniom. Turbina automatycznie wznawia pracę, gdy wiatr się ustabilizuje.
Magazyn dodatkowym kosztem
W ostatnich latach okazało się, że bez zaawansowanego, zintegrowany systemu technologicznego, który składa się z wielu kluczowych komponentów, w tym akumulatorów, legendarna ekologia nie działa. Bateryjny Magazyn Energii (BESS) to instalacja, której głównym zadaniem jest stabilizacja sieci energetycznej, na którą wpływa zmienna produkcja energii z farm wiatrowych. Składa się on z modułów akumulatorowych, które są pakietami wielu ogniw połączonych ze sobą. Najczęściej stosuje się technologie litowo-jonowe, które są zamknięte w klimatyzowanych kontenerach. Do tego potrzeba systemu zarządzania baterią (BMS): to on monitoruje każdy moduł, sprawdza napięcie, temperaturę i stan naładowania, aby zapewnić bezpieczeństwo i optymalną pracę. Potem produkcję prądu wspiera system konwersji mocy (PCS): odpowiada za przekształcanie prądu stałego (DC) z akumulatorów na prąd zmienny (AC), który może być przesyłany do sieci. Ponieważ duże magazyny energii wytwarzają ciepło podczas pracy, wymagają rozbudowanego systemu chłodzenia, aby utrzymać optymalną temperaturę dla baterii i zapobiec ich przegrzewaniu. Za klimatyzację akumulatorów zapłacą użytkownicy końcowi. Liczne magazyny energii mają rozwiązać problem niestabilności w produkcji energii wiatrowej.
Wiatr nie wieje stale z tą samą prędkością, co powoduje wahania w produkcji prądu. BESS magazynuje nadmiar energii w okresach silnego wiatru (tzw. produkcja szczytowa) i oddaje ją do sieci, gdy wiatr słabnie, a zapotrzebowanie na prąd jest wysokie. Dzięki temu farmy wiatrowe mają dostarczać energię w bardziej przewidywalny i niezawodny sposób, co jest kluczowe dla stabilności całego systemu elektroenergetycznego.
Do wielu polskich turbin wiatrowych są prowadzone kable energetyczne pod ziemią. Kable podziemne nie szpecą krajobrazu, co ma duże znaczenie w obszarach o walorach naturalnych lub turystycznych, są też chronione przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak burze, oblodzenie czy silne wiatry. Pod ziemią sieć jest mniej narażona na awarie i uszkodzenia, co minimalizuje przerwy w dostawie energii.
Lobby wiatrakowe działa na swoją korzyść
Turbiny wiatrowe w Polsce są opodatkowane podatkiem od nieruchomości, jednak zasady opodatkowania przez lata budziły wiele kontrowersji. Obecnie podatek od nieruchomości jest naliczany tylko od części budowlanej turbiny. Oznacza to, że opodatkowaniu podlega: fundament i wieża (maszt). Nie opodatkowuje się natomiast elementów technicznych, takich jak łopaty wirnika, gondola (obudowa z generatorem, skrzynią przekładniową itp.), generator i inne urządzenia wewnątrz gondoli.
Okazuje się, że przez wiele lat kwestia opodatkowania turbin była zmienna. W 2017 roku, na mocy tzw. ustawy wiatrakowej, wprowadzono przepisy, które nakładały podatek na całą wartość turbiny, włączając w to jej elementy techniczne. Spowodowało to znaczny, często kilkukrotny, wzrost podatku dla właścicieli farm wiatrowych. Branża wiatrakowa nazywała ten podatek nieuzasadnionym i szkodliwym dla rozwoju energetyki odnawialnej. W 2018 roku, po wielu sporach i naciskach, przepisy zostały zmienione, przywracając wcześniejszy stan prawny, czyli opodatkowanie jedynie części budowlanej. Obecnie podatek od nieruchomości jest naliczany w sposób, który nie obejmuje ich najdroższych, technologicznych komponentów.
Ilości i koszty
Ponieważ postawienie masztu nie oznacza działającego systemu pozyskiwania prądu z wiatru – nie jest łatwo policzyć, ile mamy w kraju turbin. W rekordowym 2015 roku w Polsce mogło być wybudowanych ponad 600 turbin. Jednak na koniec 2024 roku w Polsce funkcjonowało blisko 1400 instalacji wiatrowych przyłączonych do sieci energetycznej, z czego znaczną część stanowią duże farmy. Łączna moc zainstalowana w energetyce wiatrowej na lądzie przekroczyła 10 GW. Cena samej turbiny wiatrowej (bez fundamentów, transportu i montażu) o mocy 4-5 MW, typowej dla współczesnych farm lądowych, wynosi od 2,5 do 4 mln EUR, czyli w przybliżeniu 11-17 mln zł. Dodatkowo łopaty wirnika (i piasta): około 20-25% całkowitej ceny turbiny. Oznacza to, że koszt jednego kompletu łopat (3 sztuki) to orientacyjnie 2-4 mln zł. Gondola (Nacelle) stanowi największą część kosztów, bo około 35-40% całkowitej ceny. Znajdują się tam najważniejsze elementy, w tym generator, skrzynia przekładniowa i układy sterowania. Szacuje się, że sam generator kosztuje kilkaset tysięcy do ponad 1 miliona złotych.
Czy zarabiają Polacy
Polska jest ważnym ośrodkiem produkcji komponentów dla branży wiatrowej, jednak nie ma wielu rodzimych firm, które projektowałyby i produkowały generatory do dużych, komercyjnych turbin wiatrowych na skalę masową. Największe globalne koncerny, takie jak Siemens Gamesa, Vestas czy GE, mają swoje własne fabryki lub sieci podwykonawców, które dostarczają generatory i inne kluczowe podzespoły. W Polsce funkcjonowały fabryki należące do tych koncernów, które produkowały generatory, np. fabryka w Opolu należąca do niemieckiego koncernu Enercon. W 2024 roku jej produkcję przeniesiono do Niemiec. Polskie firmy skupiają się przede wszystkim na produkcji mniejszych turbin przydomowych i podzespołów. Są one bardzo ważnymi dostawcami dla zagranicznych gigantów. Produkują m.in. łopaty, wieże stalowe, a także wiele mniejszych, specjalistycznych komponentów. Dlatego jesteśmy niesamodzielni – produkcja generatorów dla dużych, przemysłowych turbin wiatrowych jest domeną globalnych koncernów, które zwykle nie utrzymują produkcji w naszym kraju na dłuższą metę.
Konflikt interesów
Nie można stawiać turbin w okolicach lotnisk oraz obiektów wojskowych. Być może będzie można stawiać je w lasach. Nikt nie martwi się norą borsuka, siedliskiem żaby, wodami podziemnymi, gdy trzeba kopać dziury i wylewać fundamenty głębsze niż sięgają korzenie okolicznych drzew. Drzewa też trzeba wyciąć. Bo musi być droga dojazdowa, sieć przesyłowa itd. Wiemy, że w obszarze Natura 2000 powstał zamek w Stobnicy, cóż szkodzi otoczyć go turbinami. Ochrona przyrody, ochrona zwierząt, dobrostan ludzi przegrywa z lobby, które skutecznie wpływa na rząd i większość parlamentarną. Rządzący łączą „mrożenie” cen energii (dlaczego nie obniżki?!) z turbinami, które muszą stać blisko domów i musi być ich więcej, choć nadal nie będzie taniej energii.
Mrzonki fantasy
Pisarz science fiction chciał, by nadmiar prądu był wykorzystywany pro publico bono: do oświetlania ulic, ogrzewania basenów, produkcji darmowego lodu w upalne dni. Współczesny model biznesowy wyklucza takie myślenie. Na wszystkim trzeba zarobić i nie pozwolić zarabiać innym. A gdyby tak wiatr i słońce wykorzystać w przemyśle wojennym. Ale nie wymyślono dotąd czołgów napędzanych wiatrakami ani bombowców na solary. Za to turbiny wiatrowe stanowią wyzwanie dla systemów wojskowych, szczególnie tych opartych na radarach. Wysokie wieże i obracające się łopaty mogą zakłócać działanie radarów, tworząc tzw. fałszywe echa lub zasłaniając cele. Łopaty generują sygnały, które mogą być błędnie interpretowane przez systemy radarowe jako poruszające się obiekty, takie jak samoloty czy drony. Dlatego w Polsce istnieją rygorystyczne przepisy dotyczące lokalizacji farm wiatrowych. Nie mogą być stawiane w pobliżu baz wojskowych, na trasach lotnictwa wojskowego czy w strefach kontrolowanych przez wojskowe radary. Wojsko w Szwecji i Estonii wielokrotnie blokowało projekty farm wiatrowych jako zagrażających zdolnościom obronnym kraju.
Dodatkowo łopaty turbin mogą zakłócać sygnał telefonii komórkowej. Wykonane z materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem szklanym lub węglowym potrafią odbijać fale radiowe, w tym te używane przez sieci komórkowe. Odbite fale mogą się nakładać na sygnał bezpośredni, prowadząc do zakłóceń (tzw. interferencji) i osłabienia sygnału.
Kto zarabia
W Polsce finansuje i kredytuje budowę elektrowni wiatrowych wiele podmiotów. Są to banki polskie, międzynarodowe i komercyjne: Pekao S.A., ING Bank Śląski, BNP Paribas czy Bank Gospodarstwa Krajowego (BGK). Łączą się w konsorcja, aby rozłożyć ryzyko, szczególnie w przypadku wielkich, wartych miliardy złotych inwestycji (np. na Morzu Bałtyckim). Są inwestorzy branżowi. Duże koncerny energetyczne i deweloperskie, zarówno polskie, jak i zagraniczne, finansują budowę farm wiatrowych ze swoich własnych środków lub w ramach joint ventures. Wśród nich są: PGE Polska Grupa Energetyczna i Orlen (spółki skarbu państwa), Polenergia (prywatna polska firma) oraz międzynarodowe koncerny, takie jak Ørsted, Equinor czy Northland Power, które wchodzą w partnerstwa z polskimi firmami, wnosząc swój kapitał i doświadczenie. Dodatkowo są fundusze inwestycyjne i ubezpieczeniowe wraz Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW). Obrońcy wolnego rynku twierdzili, że jak biznes jest dobry to będzie się rozwijał bez dopłat a kolejni producenci wymyślą tańsze i wydajniejsze konstrukcje. W przypadku turbin wiatrowych to nie działa. Ten projekt nie zdominował biednych rejonów Afryki, Azji ani obu Ameryk. A Europa planuje dalej inwestować w drogą politykę wiatrową.
Człowiek nie stworzył darmowej energii. Fantastycznej maszyny – perpetuum mobile też nie. Darmowy wiatr to za mało, abyśmy cieszyli się bezpłatną lub chociażby tanią energią. Prawa natury, prawa fizyki, prawa ekonomii, polityka międzynarodowa powodują, że ani z wiatru, ani ze słońca nie będzie taniej energii. Natomiast weto prezydenta Karola Nawrockiego spowoduje jedno. Wiatraki będą daleko od naszych domostw, tak jak w wielu krajach Unii Europejskiej. Zaś do składowych opłat za prąd nie powinny być doliczane europejskie podatki czy opłaty klimatyczne.