font_preload
PL / EN
Energetyka OZE 3 stycznia, 2018 godz. 13:15   
KOMENTUJE: Magdalena Kuffel

Kuffel: Dlaczego morskie farmy wiatrowe są tak drogie?

Hornsea Project One turbiny wiatrowe OZE

Jeden z ostatnich artykułów, które przygotowałam, spowodował gorącą dyskusję. Punktem, który sprowokował wielu czytelników do zabrania głosu (z czego ogromnie się cieszę) był LCOE morskiej energii wiatrowej na terenie polskiego terytorium Morza Bałtyckiego. Na podstawie badania opublikowanego przez RWE użyłam wskaźnika LCOE na poziomie 150€/MWh, który dla wielu wydawał się bardzo zawyżony. Mimo iż nie miałam okazji rozmowy z autorem badania (lub ewentualnego wglądu w dokładną metodologię kalkulacji LCOE), i mimo że zdaję sobie sprawę z wysokiej wartości, która została podana, nie sądzę, iż automatycznie należy myśleć, że jest błędna. Dlaczego?  – pyta Magdalena Kuffel, współpracownik BiznesAlert.pl.

Regionalne różnice

Przede wszystkim należy pamiętać, iż wartość LCOE dla danego źródła prądu jest odpowiednia tylko dla konkretnego regionu. Może się okazać, że region geograficzny jest zbyt duży aby „wrzucić wszystko do jednego worka”, czego świetnym przykładem jest właśnie energia wiatrowa z basenu Morza Bałtyckiego. Podczas gdy polski wiatr morski jest nadal dość drogi, Niemcy oraz Duńczycy są w stanie budować nowe farmy przy cenie aukcyjnej około 50 €/MWh (do czego przejdziemy w następnych paragrafach).

Naturalnym pytaniem jest więc z czego wynika tak ogromna różnica, a kryteriów wpływających na wyniki aukcji jest wiele. Przyjrzałam się więc charakterystyce nowo budowanych najtańszych morskich elektrowni wiatrowych i probowałam zrozumieć jakie cechy mają wspólne, które mają wpływ na obniżenie kosztów konstrukcyjnych:

  • Głębokość, na której buduje się konstrukcję farmy wiatrowej (najtańsze niemieckie farmy wiatrowe są budowane na głębokości 30-40 metrów)
  • Średnia prędkość wiatru (optymalna prędkość pozwalająca na stałą produkcję jest opisywana w granicach 10.7-11.5m/s)
  • Odległość od brzegu (70-115 km)
  • Odległość od przyłącza (5-16 km)
  • Odpowiedzialność za budowę przyłącza (w krajach, w których budowa okablowania farm wiatrowych leży po stronie państwa lub operatora sieci energoelektrycznej, LCOE będzie zdecydowanie niższe)
  • 30-letni okres funkcjonowania
  • Zdecydowanie większe niż wcześniej turbiny (najczęściej cytowane „turbiny nowej generacji” są o mocy 13 MW vs. średniej mocy 4.8 MW)

Technologia

Największą zmianą, która dramatycznie obniżyła koszty produkcji energii elektrycznej jest opisana w ostatnim punkcie i jest to wielkość turbin. Zdecydowanie większe turbiny nie tylko są w stanie wyprodukować więcej energii, ale mają również wpływ na pozostałe koszty (tzw. diluting effect). Każda z budowanych nowych farm w związku ze swoim rozmiarem jest w stanie wyprodukować taki sam wolumen energii z wykorzystaniem mniejszej ilości fundamentów, kabli ale również serwisowania oraz późniejszych inspekcji. Te ogromne oszczędności sprawiają, że ostatecznie farma wiatrowa jest dużo bardziej efektywna i tańsza w eksploatacji.

A więc w jaki sposób dla przykładu nowo budowana duńska farma Kriegers Flak (budowana przez Vattenfall) zdołała obniżyć koszty do poziomu, który pozwolił firmie wygrać aukcję z propozycją 49.90 €/MWh ? Przede wszystkim dzięki:

  • Rozmiarowi turbiny; mimo iż Vattenfall nie powiedział oficjalnie jakie turbiny zostaną użyte w farmie, „w kuluarach” mówi się, że muszą to być jedne z największych obecnie dostępnych turbin (najprawdopodobniej wspomniane turbiny o mocy 10MW +)
  • Lokalizacji geograficznej, na której powstanie farma – teren ten ma bardzo bogatą infrastrukturę, a więc koszty związane z okablowaniem/podłączeniami będą zdecydowanie nizsze niz wartości uśrednione
  • Rozmiar przedsięwzięcia
  • Oczekiwania zwrotu kapitału są na poziomie 5 %, podczas gdy przy „typowej” morskiej elektrowni wiatrowej oczekuje się  10-11% (Bloomberg New Energy Finance)
  • Firma, która wygrała aukcję to Vattenfall – druga największa firma na świecie zajmująca się tego typu konstrukcjami, która jest w stanie obniżyć koszty konstrukcji
  • Dojrzałość rynku, która pozwala nie tylko na szybką konstrukcję dzięki know-how i infrastrukturze, ale również stabilnemu i przejrzystemu systemowi legislacyjnemu.

Warto też zauważyć, że cena zasugerowana dla tej farmy jest 58 % niższa od ceny wyjściowej 120 €/MWh; oznacza to, iż cena 50€/MWh w dalszym ciągu nie jest standardem, a raczej ciekawym przejawem zmian w sektorze energetycznym. Dla przykładu, WindEurope, organizacja mająca na celu analizę sektora energii wiatrowej, w jednej ze swoich ostatnich publikacji (zadedykowanej rozwojowi energii wiatrowej w Europie, na podstawie różnych scenariuszy penetracji OZE) podaje średnie LCOE dla morskiej energii wiatrowej na poziomie 55-60 €/MWh w 2030 roku (przy założeniach, że terbiny bedą miały rozmiar 212-228 metrów i moc 13-15 MW). Jednym słowem, wyniki aukcji, które dzisiaj są „interesujące” mają szansę na ustandadryzowanie w ciągu następnych 12 lat (choć z historii wiemy, iż wiele innowacji staje się normą dużo prędzej niż się zakładało!).

Początek drogi

Wracając do tematu LCOE polskiej energii wiatrowej. Fakt, że rozwój morskiej energii wiatrowej w Polsce jest na początku drogi sprawia, iż koszty związane z konstrukcją farm są w dalszym ciągu wysokie. Po wstępnej analizie kryteriów, które obniżają cenę można powiedzieć, że z pewnością ten pułap cenowy jest w Polsce możliwy, ale najprawdopodobniej nie w tej chwili (do tego dochodzi analiza uwarunkowań klimatycznych i średniej prędkości wiatru, która nie jest porównywana w tej analizie).

Jestem przekonana, że wszystkie z powyższych argumentów mogą zostać zakwestionowane i poddane dyskusji (dzięki której, jestem pewna, wiele można się nauczyć!), jednak jako analityk, próbowałam odpowiedzieć na pytanie skąd wynikają zaobserwowane różnice cenowe na podstawie dostępnych mi danych. Mam nadzieję, że mój artykuł wyjaśnił kilka kontrowersyjnych kwestii.

Do napisania artykułu użyłam informacji dostępnych na: BNEF, Wind Europe, Wind Power Monthly