1

Moduł E1

Etapy rozwoju energetyki wiatrowej

w województwie kujawsko-pomorskim

Koordynator modułu - dr Dariusz Brykała

Autorzy:

Prof. dr hab. Zbigniew Podgórski

Mgr Łukasz Sarnowski

2

5.1.1. Etapy rozwoju energetyki wiatrowej na świecie i w Europie

Początki wykorzystania przez człowieka energii wiatru są trudne do jednoznacznego określe-nia. 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 "bud-ką", którą obracano wokół centralnie usytuowanego słupa, tak aby ustawić skrzydła na wiatr. Rewo-lucji 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 kie-rujące automatycznie wiatrak w stronę wiatru. Największy rozkwit wiatraków miał miejsce w poło-wie 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 samo-czynnie 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 przy-domowej 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

3

W Europie pierwszy wiatrak do produkcji energii elektrycznej pojawił się w Danii w 1890 ro-ku. W 1940 roku uruchomiono tu pierwszą turbinę o mocy 1,25 MW. Duński pionier energetyki wia-trowej 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 zahamo-wany 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 miesz-kańców wsi w ówczesnych czasach jedynym dostępnym źródłem elektryczności.

W 1950 roku inżynier Johannes Juul jako pierwszy skonstruował siłownię wiatrową z genera-torem 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, horyzontal-nych urządzeń o zmiennym ustawieniu kątów natarcia skrzydeł. W Stanach Zjednoczonych po kryzy-sie 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 na-stępnie kolejne MOD-0A i MOD-2. Agencja NASA przyczyniła się także do rozwoju energetyki wia-trowej - wybudowana przy jej współudziale turbina nad rzeką Columbia miała skrzydła o długości około 100 m. Równolegle na świecie powstawały nowe konstrukcje generatorów, poprawiano wy-trzymałość 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 najwięk-szej 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 Chri-stian 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 oka-zała 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 mega-watów. 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.

4

Tabela E.1.1. Rozwój energetyki wiatrowej w wybranych państwach Europy w latach 1990-1997 (moc zainstalowana w MW)

Kraj Rok

1990 1993 1996 1997

Niemcy 60 326 1545 2080

Dania 343 487 857 1116

Hiszpania 10 57 249 512

Holandia 40 132 299 325

W. Brytania 8 130 270 320

Szwecja 5 30 105 117

Włochy 2 18 71 10

Irlandia 0 7 11 51

Portugalia 0 8 20 38

Grecja 2 26 29 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 odda-ne do użytku farmy o łącznej mocy prawie 19 GW, co stanowi ponad 50% nowych instalacji na świe-cie.

Pod względem mocy możliwej do wytworzenia przez elektrownie wiatrowe w Europie (tabe-la 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), wyprzedza-jąc 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.

5

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 ko-niec 2010 r. Źródło: Energetyka wiatrowa w Polsce, 2011

6

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 po-szukiwania 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 wirni-ka 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 po-wstają coraz większe typy elektrowni wiatrowych o średnicy wirnika ponad 50 m, w XXI wieku prze-kraczające 120 m (ryc. E.1.4 i E.1.5). Ich moc współcześnie dochodzi do 7,5 MW (turbina Enercon E-126). (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).

7

Ryc. E.1.4. Skala najpopularniejszej w województwie kujawsko-pomorskim turbiny wiatrowej o wy-

sokości 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.

8

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 do-kumentu 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, nato-miast rozpowszechnienie ich stosowania przypada na wiek XV. Koźlaki dotrwały bez zmian konstruk-cyjnych 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 nosi-ło nazwę kozła. Z tylnej (przeciwnej skrzydłom) ściany wiatraka wystawał specjalny dyszel współpra-cujący 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 nieru-chomej, 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 swe-

9

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, wia-traki przestały pełnić swoją rolę produkcyjną (przemiałową). W zasadzie w latach 60. XX wieku obiek-ty 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 wiatro-we 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 Żar-nowcu. Kolejną inwestycją na Pomorzu była elektrownia w Swarzewie wyprodukowana przez Folke-center.

10

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

11

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 Pol-sce powstałych do końca XX wieku. Miejsce zainstalowania Moc elektrowni (kW) Producent Użytkownik Rok uruchomienia

Lisewo (woj. pomorskie) 150 (1 turbina) Nordtank Elektrownia Żarnowiec 1991

Swarzewo (woj. pomorskie) 95 (1 turbina) Folkecenter Energa - Gdańsk 1991

Rytro k. Nowego Sącza 160 (1 turbina) Nowomag prywatny 1994

Zawoja k. Bielska Białej 160 (1 turbina) Nowomag klasztor 1995

Wrocki (woj. kujawsko-pomorskie

160 (1 turbina) Nowomag prywatny 1995

Kwilcz (woj. wielkopolskie) 160 (1 turbina) Nowomag gmina 1996

Słup k. Legnicy 160 (1 turbina) Nowomag gmina 1997

Rembertów (woj. mazowieckie) 250 (1 turbina) Lagerway Van Melle - Poland 1997

Starbiewo (woj. pomorskie) 250 (1 turbina) Nordex Kaszubski Uniwersytet Ludowy

1997

Swarzewo II (woj. pomorskie) 1200 (2 turbiny x 600) Tacke WestWind - Poland 1997

Cisowo k. Darłowa 660 (5 turbin x 132) SeeWind prywatny 1999

Nowogard 225 (1 turbina) Vestas gmina 1999

Wróblik Szlachecki 320 (2 turbiny x 160) Nowomag gmina 2000

Wiżajny k. Suwałk 600 (2 turbiny x 300) WindMaster prywatny 2000

Razem 3950 (19 turbin)

Źródło: Boczar, 2005 – uzupełnione i poprawione.

W latach 1993-96 notowany jest w Polsce 1 MW mocy zainstalowanej w energetyce wiatro-wej. W rok później tej mocy jest prawie 3 MW, a w roku 1997 działało w Polsce 15 elektrowni wia-trowych.

Pierwsza w Polsce farma wiatrowa powstała w roku 1999 w miejscowości Cisowo koło Dar-łowa. 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 wcho-dziło sześć turbin, każda o mocy 850 kW.

W 2003 r. funkcjonowało w Polsce już 20 elektrowni wiatrowych sprzedających prąd do za-kładów 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 wia-trowej 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.

12

Tabela E.1.6. Największe farmy wiatrowe w Polsce (o mocy zainstalowanej Pi ≥ 10 MW), stan na ko-niec 2011 r.

Farma wiatrowa Województwo Moc zainstalowana (MW) Rok uruchomienia

Margonin wielkopolskie 120,0 2010

Karścino zachodniopomorskie 90,0 2007-2009

Korsze warmińsko-mazurskie 70,0 2011

Nekla-Wielkopolska wielkopolskie 52,5 2010

Karcino zachodniopomorskie 51,0 2010

Tymień zachodniopomorskie 50,0 2006

Tychowo-Noskowo k. Sławna zachodniopomorskie 50,0 2009

Łosino k/Słupska pomorskie 48,0 2008

Gołdap-Wronki warmińsko-mazurskie 48,0 2009

Suwałki podlaskie 41,4 2009

Kisielice-Łodygowo warmińsko-mazurskie 40,5 2007

Golice lubuskie 38,0 2011

Tychowo k. Stargardu zachodniopomorskie 34,5 2010

Dobrzyń nad Wisłą kujawsko-pomorskie 34,0 2010

Mogilno kujawsko-pomorskie 34,0 2010

Łukaszów dolnośląskie 34,0 2011

Śniatowo zachodniopomorskie 32,0 2008

Inowrocław kujawsko-pomorskie 32,0 2009

Piecki warmińsko-mazurskie 32,0 2011

Lipniki opolskie 30,7 2011

Jagniątkowo-Jezioro Ostrowo zachodniopomorskie 30,6 2008

Zagórze zachodniopomorskie 30,0 2003

Kamieńsk łódzkie 30,0 2007

Wartkowo zachodniopomorskie 30,0 2011

Karnice I zachodniopomorskie 29,9 2010

Barzowice zachodniopomorskie 25,8 2001-2010

Modlikowice dolnośląskie 24,0 2011

Gnieżdżewo I pomorskie 22,0 2007

Jarogniew-Mołtowo zachodniopomorskie 20,5 2011

Kutno-Krzyżanów łódzkie 20,0 2011

Cisowo zachodniopomorskie 18,0 2001

Malbork-Koniecwałd pomorskie 18,0 2007

Bukowsko-Nowotaniec podkarpackie 18,0 2009

Hnatkowice-Orzechowce podkarpackie 12,0 2009

Gorzkowice-Szczepanowice łódzkie 12,0 2011

Lisewo pomorskie 10,8 2005

Łęki Dukielskie podkarpackie 10,0 2009

Gnieżdżewo II pomorskie 10,0 2008

Źródło: opracowanie własne.

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 Pol-

sce 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 roz-

woju energetyki odnawialnej”. W dokumencie tym wyznaczone zostały ogólne cele ilościowe udziału energii ze źródeł odnawialnych w latach 2010-2020. W wyniku realizacji zapisów Strategii opracowa-ne zostały założenia pierwszego średniookresowego programu wykonawczego dotyczącego rozwoju sektora energetyki wiatrowej na lata 2002 – 2005 - „Program rozwoju energetyki wiatrowej w Pol-

13

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 wytwa-rzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła, a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odna-wialnych 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 zosta-ną ramy prawne i finansowe, które wyrównają istotne zapóźnienie w rozwoju krajowego rynku ener-getyki wiatrowej. Warto wspomnieć, że kiedy Europa mogła poszczycić się wolumenem zainstalowa-nej mocy w elektrowniach wiatrowych na poziomie 12 887 MW, w Polsce do tej pory statystyki od-notowały 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 skoja-rzeniu z wytwarzaniem ciepła. Wespół z nowelizacją Prawa Energetycznego, akt ten stał się podsta-wą istotnego i obserwowanego do tej pory przyrostu mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatro-wych w Polsce (ryc. E.1.9).

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

0,25 0,25 0,25 0,25 0,73 0,86 2,91 2,94 3,60 4,74 27,74 28,34

58,34 63,00 83,30

152,00

287,90

451,00

724,68

1180,27

1616,36

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

14

ze strony potencjalnych inwestorów sprawiła, że krajowa sieć energetyczna (KSE) stała się niewydol-na, 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

15

Dokumenty te, szybko zaczęto traktować jako formę papierów wartościowych, a w najbar-dziej 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 Sys-temu Dystrybucyjnego warunki przyłączenia do sieci 110 kV dla farm wiatrowych na łączną moc po-nad 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 pa-pierze 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 przyłącze-niowej 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 Go-

spodarki 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 przyłą-

czenia 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” wa-runki 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 prze-

kroczyła 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 wiatro-

wych, skupionych przede wszystkim w północnej części kraju. Do 2013 roku należy się liczyć z reali-

16

zacją ok. 20 projektów wiatrowych o łącznej mocy 330 MW, które uzyskały w latach 2009-2010 dofi-nansowanie 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 zain-stalowanej 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. wyno-

siła 526 (ryc. E.1.10). Łączna moc zainstalowanych w nich turbin przekraczała 1616 MW. Rok wcze-śniej było 1179 MW, mamy więc przyrost o 437 MW, czyli o 18 MW mniej niż w roku 2010, gdy przy-rost 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 kół-kach) w podziale na województwa. Stan na 31 grudnia 2011 r. Źródło: PSEW na podstawie URE.

17

Wielkość produkcji energii elektrycznej z energetyki wiatrowej w ciągu ostatnich 10 lat wzro-

sła skokowo z poziomu 14 GWh w 2001 roku do prawie 2,8 TWh w 2011 roku (ryc. E.1.11).

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 zain-

stalowana w energetyce wiatrowej przypadająca na mieszkańca to 0,012 kW, a na 1 km2 obszaru lądowego przypada 1,44 kW.

14 61 124 142,3 135,3

388,4 494,2

790,2

1029

1485

2798

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

18

5.1.3. Rozwój energetyki wiatrowej w województwie kujawsko-pomorskim

Etymolodzy nazwę regionu Kujawy wywodzą od wiejących tu wiatrów: „kui” czyli wiatr, „ku-jawa” czyli wiatr północny (Święch, 2001). Już samo pochodzenie tej nazwy sugeruje dogodne uwa-runkowania do rozwoju energetyki wiatrowej w regionie kujawsko-pomorskim.

Pierwsze wzmianki o młynach wietrznych na Kujawach pochodzą z XIV w. Dotyczą one po-zwolenia na budowę wiatraka dla miasta Radziejowa (z roku 1322) oraz pozwolenia na budowę wia-traka we wsi Parchanie (z roku 1372).

Rozmieszczenie wiatraków na Pomorzu Nadwiślańskim było na początku XIX w. bardzo nie-równomierne (Podgórski 2003). Stan ten wynikał przede wszystkim ze zróżnicowania warunków naturalnych w regionie, mniejszej sprawności wiatraków w stosunku do młynów wodnych oraz dwo-jakiego przeznaczenia gospodarczego tych obiektów. W południowej części współczesnego woje-wództwa kujawsko-pomorskiego, po przeprowadzeniu na szeroką skalę melioracji odwodnienio-wych, zasoby dyspozycyjne wód płynących wykluczały funkcjonowanie młynów wodnych. Wiatr sta-nowił tam zatem podstawowe i jednocześnie jedyne źródło energii naturalnej, przydatnej w działal-ności gospodarczej. Wiatraki, które służyły przemiałowi zboża były umiejscowione głównie w połu-dniowej 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), rozciąga-jące 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 s-

1 i jedynie sporadyczne występowanie o prędkościach powyżej 10 m s-1 (0,7%). Z oczywistych wzglę-dów wiatraków nie umiejscawiano w obrębie zwartych kompleksów leśnych. Porównując rozmiesz-czenie 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 wia-traki nawet na terenach sprzyjających ich lokalizacji umiejscawiano tylko wówczas, gdy warunki do budowy bardziej wydajnych młynów wodnych były nieodpowiednie. Wiatraki przegrywały rywaliza-cję z młynami wodnymi także dlatego, że w ich sąsiedztwie nie można było lokalizować foluszy, tar-taków 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 Rzeczypo-spolitej, liczba obiektów wykorzystujących naturalne źródła energii uległa do lat 30. XX w. znaczne-mu zmniejszeniu. Było to konsekwencją zamknięcia z chwilą wybuchu I wojny światowej okresu roz-kwitu 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 na-wiązaniu do zmiennych warunków hydrologicznych bądź pogodowych. Ponadto młyny wodne i wia-traki 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

19

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 reprezentują-cej 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 wy-nosił 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. poznań-skim 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 moto-rowymi. 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 wod-nych, 172,9 t dla młynów motorowych i zaledwie 7,5 t w przypadku wiatraków (Werner 1935).

20

Tabela E.1.8. Liczba młynów w 1934 r. w wybranych powiatach Pomorza Nadwiślańskiego wchodzą-cych współcześnie w skład województwa kujawsko-pomorskiego.

Powiat

Powierzchnia [km2]

Liczba ludności w roku 1936 [tys.]

Liczba młynów (czerwiec 1934 r.)

łącznie wiatraków wodnych

parowych motorowych

z kołem z turbiną

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

czyn

nyc

h

nie

czyn

nyc

h

Pomorze Nadwiślańskie 19 896 1 377,3 604 40 176 17 77 5 186 9 50 4 115 5

Brodnica 912 56,6 25 4 8 3 3 - 6 - 3 - 5 1

Bydgoszcz m. 75 117,5 5 - - - 1 - 2 - 2 - - -

Bydgoszcz 1 334 58,4 37 4 8 - 3 1 13 1 4 - 9 2

Chełmno 738 53,1 37 3 18 3 1 - 4 - 3 - 11 -

Grudziądz m. 28 54,2 3 - - - - - 2 - 1 - - -

Grudziądz 758 43,1 28 3 15 2 - - 10 - 1 1 2 -

Sępólno 619 29,8 24 - 3 - 4 - 5 - 1 - 11 -

Świecie 1 533 88,6 49 3 11 1 6 - 13 2 5 - 14 -

Toruń m. 37 54,3 3 - - - - - - - 1 - 2 -

Toruń 887 60,5 28 5 10 3 6 1 6 1 3 - 3 -

Tuchola 1 039 41,5 25 - 6 - 2 - 10 - 3 - 4 -

Wąbrzeźno 673 50,3 47 2 28 - 3 - 4 1 3 1 9 -

Szubin 917 48,1 32 3 17 2 1 - 7 1 3 - 4 -

Wyrzysk 1 163 67,0 35 - 11 - 2 - 11 - 1 - 10 -

Źródło: Podgórski, 2003.

W roku 1952 w powiatach inowrocławskim I mogileńskim czynnych było jeszcze 13 wiatra-ków. W 1969 r. na Kujawach zinwentaryzowano jeszcze 49 młynów wietrznych (nieczynnych), z któ-rych do 1995 roku zachowało się 15 obiektów (Święch 2001). W ostatnich latach na obszarze woje-wództwa kujawsko-pomorskiego prowadzone są prace nad restauracją (odbudową) dawnych wia-traków (ryc. E.1.13). Część z tych prac odbywa się dzięki finansowemu wsparciu samorządu kujaw-sko-pomorskiego.

Ryc. E.1.13. Odbudowany wiatrak w Bierzgłowie.

Źródło: Prarat, 2011.

21

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, uzyska-nie 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 wojewódz-twa kujawsko-pomorskiego nastąpił dopiero w XXI wieku (od 2003 r.). Tylko w powiecie radziejow-skim wydano w latach 2003-2007 58 pozwoleń na budowę elektrowni wiatrowych. Jeden z inwesto-rów 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 wia-

trowych 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 elek-

trowni wiatrowych w województwie kujawsko-pomorskim. Określono położenie dla 406 turbin wia-trowych. 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. Pla-suje to kujawsko-pomorskie na 3 miejscu w kraju pod względem mocy i 1 pod względem ilości elek-trowni (ryc. E.1.14). Aż 36 % wszystkich elektrowni wiatrowych w Polsce znajduje się na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego. Różnica pomiędzy 1 na liście - województwem kujawsko-pomorskim 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 przypada-jąca na 1 obiekt spadnie do 44 km2.

22

Tabela E.1.9. Elektrownie wiatrowe przyłączone do sieci energetycznej - stan na kwiecień 2008 r.

Lokalizacja obiektu (gmina) Moc zainstalowana elektrowniwiatrowni wiatrowych [kW]

Bartłomiejowice 300

Bolumin (Dąbrowa Chełmińska) 98

Borucin 300

Bronisław (Strzelno) 800

Brylewo 600

Chełmce (Kruszwica) 300

Chełmce (Kruszwica) 150

Dąbrowa Chełmińska 35

Dąbrówka Barcińska (Barcin) 900

Dobre-Przysiek ?

Fabianki 300

Głuszynek 600

Jankowo (Pakość) 675

Jaranowo 450

Kamienica 300

Kazimierowo 600

Kcynia 400

Kłonowo 450

Kołaczkowo (Szubin) 550

Kucerz 600

Lepsze 500

Lisewo 37

Lubin 500

Ludkowo (Pakość) 900

Nieszawa 600

Osiek 650

Ostrowąs 900

Parcele Sokołowskie 600

Piotrków Kujawski-Sokoły 750

Płowce 300

Podzamcze 600

Przewóz 600

Radziejów 150

Sicienko (Nakło n/Notecią) 99

Sikorowo (Inowrocław) 500

Sokolniki (Kruszwica) 1000 (4 turbiny)

Strzelce (Mogilno) 800

Sukowy (Kruszwica) 350

Torzewo 600

Unisławice 450

Wiktoryn 300

Wolice (Barcin) 500

Wrocki 160

Zagorzyce 750

Zagorzyce 600

Zborowiec 300 Źródło: Igliński i in., 2008.

23

Ryc. E.1.14. Liczba elektrowni wiatrowych w poszczególnych województwach – stan na koniec 2011 roku. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych URE

Ryc. E.1.15. Wskaźnik liczby elektrowni wiatrowych w odniesieniu do 1000 km2 powierzchni woje-wództwa – stan na koniec 2011 r. Źródło: opracowanie własne na podstawie danych URE

3

192

5 5

90

9

28

3

18 9

21 11 12

18

76

28

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

do

lno

śląs

kie

kuja

wsk

o-p

om

ors

kie

lub

elsk

ie

lub

usk

ie

łód

zkie

mał

op

ols

kie

maz

ow

ieck

ie

op

ols

kie

po

dka

rpac

kie

po

dla

skie

po

mo

rski

e

śląs

kie

świę

tokr

zysk

ie

war

miń

sko

-maz

urs

kie

wie

lko

po

lski

e

zach

od

nio

po

mo

rski

e

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

do

lno

śląs

kie

kuja

wsk

o-p

om

ors

kie

lub

elsk

ie

lub

usk

ie

łód

zkie

mał

op

ols

kie

maz

ow

ieck

ie

op

ols

kie

po

dka

rpac

kie

po

dla

skie

po

mo

rski

e

śląs

kie

świę

tokr

zysk

ie

war

miń

sko

-maz

urs

kie

wie

lko

po

lski

e

zach

od

nio

po

mo

rski

e

24

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 do-

finansował w latach 2007-2011 energetykę wiatrową na obszarze województwa kujawsko-pomorskiego kwotą sięgającą 13 673 779,72 zł. Dotyczyło to 6 projektów inwestycji, których całkowi-ty 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 kujawsko-pomorskiego. 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 otrzy-ma 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 wrze-śnia 2012 r. Całkowita wartość przedsięwzięcia to 48,5 mln zł. Projekt dofinansowany został w ra-mach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko z działania 9.4 Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych.

Rozwój energetyki wiatrowej był dofinansowany również ze środków Wojewódzkiego Fun-

duszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Toruniu. W latach 2006-2011 Bank Ochrony Śro-

6649

94

5024

2798

202

1687

1270

3137

991

2243

872 1121 976

1343

392 818

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

do

lno

śląs

kie

kuja

wsk

o-p

om

ors

kie

lub

elsk

ie

lub

usk

ie

łód

zkie

mał

op

ols

kie

maz

ow

ieck

ie

op

ols

kie

po

dka

rpac

kie

po

dla

skie

po

mo

rski

e

śląs

kie

świę

tokr

zysk

ie

war

miń

sko

-maz

urs

kie

wie

lko

po

lski

e

zach

od

nio

po

mo

rski

e

25

dowiska i Kujawsko-Dobrzyński Bank Spółdzielczy zawarły 31 umów kredytowych na dofinansowanie budowy elektrowni wiatrowych. WFOŚiGW w Toruniu przyznał dopłaty do oprocentowania prefe-rencyjnych 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 inwe-

stycji 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,

26

- Park Elektrowni Wiatrowych „Markowice” liczący 31 turbin o łącznej mocy 62 MW (powiat strze-

leński),

- 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 naj-

większych farm wiatrowych w Polsce. Pierwsze trzy projektowane farmy znajdą się w ścisłej czołów-

ce 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 Zagra-

nicznych 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 kujawsko-

pomorskim, UMK, Toruń, ss. 189. Igliński B., Kujawski W., Buczkowski R., Cichosz M., 2010, Renewable energy in the Kujawsko-

Pomorskie Voivodeship (Poland), [w:] Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, s. 1336-1341.

Kaldellis J.K., Zafirakis D., The wind energy (r)evolution: A short review of a long history, [w:] Renew-able Energy, 36, s. 1887-1901.

27

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, Austral-ian 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 Konserwator-skie, 30, s. 94-104.

Przestrzenne aspekty lokalizacji energetyki wiatrowej w województwie lubelskim, 2011, Biuro Plano-wanie 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 Re-views, 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 Włocław-skiego Towarzystwa Naukowego, Włocławek, ss. 180.

Werner S., 1935, Przemysł na Pomorzu i jego przyszłość, Poznańskie Prace Ekonomiczne nr 22, Po-znań, ss. 223.

Zasady lokalizacji elektrowni wiatrowych na obszarze Zielonych Płuc Polski, 2011, Fundacja Zielone Płuca Polski, Białystok, ss. 101.