Czyżewski: Energia z morskich wiatrów ma nas zaprowadzić do zielonej przyszłości

Morskie farmy wiatrowe to wynalazek stosunkowo młody. Pierwsza, eksperymentalna farma została wybudowana zaledwie 30 lat temu. Dziś świat dążący do produkcji czystej energii z wielką nadzieją patrzy na morze, niczym kubański rybak Santiago w sławnej powieści Hemingwaya.

„Offshore” – tak skrótowo i zgrabnie nazywana jest cała branża, co jest kolejnym dowodem na łatwość nazywania skomplikowanych i złożonych rzeczy w prosty i chwytliwy sposób w języku angielskim.

Wiatraki lądowe mają w sobie pewien majestat, może z powodu rozmiarów, a może z powodu doniosłej roli jaką pełnią – dostarczają bowiem energię, nie uwalniając przy tym gazów cieplarnianych do atmosfery. Jednak widok z poziomu plaży wynurzających się niemal z morza turbin, które wykorzystując porywisty i bardziej stały morski wiatr, dodatkowo wzmacnia tę aurę tajemniczości i doniosłości.

Początki

Dania, kraj nieduży nawet jak na Europę, za to z długą linią brzegową, w 1991 roku postanowił przejść do historii energetyki jako pierwszy, który postawił, a później pozyskiwał energię z wiatraków na morzu. Farma Vindeby, położona ok. 600 km na północny zachód od Świnoujścia, była śmiałym i zupełnie nieopłacalnym eksperymentem.

Miała udowodnić, że czerpanie bezemisyjnej energii z morza jest możliwe. Razem 11 turbin o łącznej mocy 4,95 MW pracowało do 2017 roku, jednak od tamtego czasu minęła epoka zarówno pod kątem wytrzymałości infrastruktury, jak i efektywności energetycznej wiatraków.

Do udowodnienia tej tezy wystarczy przywołać nieskomplikowaną statystykę. Przez cały okres 26 lat wiatraki z Vindeby wygenerowały 243 GWh energii elektrycznej. Tyle samo energii siedem największych turbin może wytworzyć w ciągu roku. Niech za dowód szybkich zmian w sektorze służy fakt, że jedna z turbin z Vindeby wylądowała w Duńskim Muzeum Energii.

Za Danią z miejsca podążyła Wielka Brytania i Niemcy. Dysponujące rozległymi wodami terytorialnymi oraz wyłącznymi strefami ekonomicznymi państwa, zaczęły zabudowywać Morze Północne wiatrakami. Wielka Brytania jest dziś światowym liderem jeśli chodzi o moc zainstalowaną i wolumeny energii; jako kraj wyspowy dysponuje oczywiście większym potencjałem niż nasi zachodni sąsiedzi. W 2019 r. Wielka Brytania czerpała 20% ogółu energii elektrycznej z farm wiatrowych¹, głównie morskich, a pamiętajmy, że jako gospodarka rozwinięta jest bardzo energochłonna – dla przykładu, w tym samym roku zużyła ok. dwa razy więcej energii elektrycznej niż Polska² i osiem razy więcej niż Białoruś³.

Do wyścigu mocno weszły Chiny, które w 2020 r. wskoczyły na podium, które mają 6,8 GW mocy zainstalowanej podczas gdy łączna światowa moc wynosiła na koniec 2019 r. prawie 30 GW. W 2020 r. 90% zamówień na farmy offshore globalnie pochodziło z Azji, a 75% z samych Chin, które w ubiegłym roku rozpoczęły budowę wiatraków o łącznym potencjale 17 GW, podczas gdy Europa jedynie na 1,93 GW.

Jednak to Europa nadal ma największe możliwości ze wszystkich kontynentów ze względu na długą linię brzegową oraz kilka bardzo wietrznych wewnętrznych basenów wodnych. Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) prognozuje, że w 2030 r. potencjał morskich farm wiatrowych sięgnie 100 GW (obecnie, jak wcześniej wspomniano, to 29,1 GW). Ta sama agencja przekonuje, że w 2050 r. energia farmy offshore może dostarczać światu nawet 35% energii elektrycznej. Teraz jest to zaledwie ok. 6%⁴.

Prognozy IRENA wydają się być bardzo optymistyczne. I jakie zalety ma offshore w porównaniu z wiatrakami na lądzie czy innymi odnawialnymi źródłami energii? Odpowiedź jest dosyć prosta – na morzu zwyczajnie mocniej wieje ale to nie wszystko. Niewielka zmiana prędkości wiatru powoduje znaczny przyrost produkowanej energii. Przykładowo – turbina wystawiona na wiatr o prędkości 24 km/h wytworzy dwa razy więcej prądu niż przy wietrze o prędkości 19,3 km/h.

Ponadto krytycy odnawialnych źródeł energii generalnie zarzucają wiatrakom niestabilność. Farmy morskie mają tę zaletę, że wiatr nad morzem jest znacznie bardziej równomierny niż na lądzie. Najbardziej oczywistymi obszarami, do których energia z wiatru morskiego może trafiać, są terytoria nadbrzeżne. Najczęściej właśnie tam od tysiącleci skupia się duża część populacji wielu państw; dziś od Stanów Zjednoczonych, krajów Unii Europejskiej aż po Chiny czy Japonię często więcej niż połowa populacji mieszka w ośrodkach portowych.

Czy to się opłaca?

Wszystko wygląda pięknie dopóki jednak nie spojrzymy na rentowność. Od ponad dwunastu lat deweloperzy i właściciele morskich instalacji wiatrowych cieszą się stabilnymi dotacjami od rządów europejskich, które mają duże ambicje jeśli chodzi o energię odnawialną. Obecnie jednak, gdy technologia dojrzewa a koszty spadają, władze przyjmują bardziej zaawansowane sposoby wspierania rozwoju morskiej energetyki wiatrowej. Powszechne stało się udzielanie zamówień na projekty związane z morską energią wiatrową w drodze aukcji odwróconych, w których oferenci konkurują, proponując coraz niższe dotacje. Nie brakowało aukcji, w których zwycięska oferta nie pobrała żadnych dotacji.

Nieustannie malejące dotacje utrudnią przedsiębiorstwom zajmującym się energetyką wiatrową na morzu osiąganie zysków. Zaskakujące jest to, jak niskie mogą być marże zysku na niedawno nagrodzonych projektach wiatrowych.

Deweloperzy mogą mieć jednak powody do nadziei, ponieważ koszty projektów związanych z morską energią wiatrową są na stromej krzywej malejącej. Czynniki zewnętrzne takie jak ulepszenia technologii czy spadające ceny stali mogą przynieść oszczędności rzędu ponad 45%. Większość z tych czynników jest poza kontrolą deweloperów poza jednym. Do wdrażania zaawansowanych i skomplikowanych projektów offshore niezbędni są informatycy. Ściślejsza współpraca programistów z producentami turbin, w celu maksymalnej optymalizacji kosztów na różnych polach, powinna przynieść w bliższym czy dalszym horyzoncie czasowym efekty.

Jednak nawet znaczna redukcja kosztów oczekiwana przez trendy zewnętrzne nadal nie wystarczy aby pozwolić deweloperom na osiągnięcie zysku na najbardziej konkurencyjnych projektach wiatrowych. Analiza McKinseya z 2017 roku⁵ sugeruje, że wielu deweloperów ma możliwość wprowadzenia ulepszeń w czterech obszarach, na które mogą bezpośrednio wpływać: przyjęcie skutecznych praktyk EPC (inżynieria, zaopatrzenie i budowa), które obejmują minimalizację strat przy odbiorze, usprawnienie operacji i konserwacji, co obniży koszty i zapobiegnie utracie dochodów, obniżenie kosztu kapitału dzięki nowym strukturom finansowania oraz obniżanie kosztów dostępu do rynku poprzez renegocjowanie umów w celu zapewnienia, że ryzyko ponoszą ich prawowici właściciele. Analitycy szacują, że osiągnięcie optymalnej wydajności w wyżej wymienionych obszarach może przynieść dodatkowe oszczędności rzędu 20% lub więcej, w zależności od dewelopera – wystarczające aby projekty morskiej energetyki wiatrowej stały się opłacalną częścią rewolucyjnej transformacji energetycznej, która czeka Europe w najbliższych dekadach.

Zatem opłacalność energii z morskiego wiatru to dopiero melodia przyszłości. Na razie główną przesłanką jest jej odnawialny i czysty charakter.

Co mówi ustawa?

Uchwalona przez parlament i podpisana niedawno przez prezydenta ustawa o offshore potwierdza ten fakt. Przewiduje bowiem specjalny system wsparcia finansowego dla morskich farm wiatrowych. W ramach systemu wytwórcy energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych, którym zostanie udzielone wsparcie, uzyskają prawo do pokrycia tzw. ujemnego salda – w praktyce oznacza to pokrycie różnicy pomiędzy rynkową ceną energii a ceną umożliwiającą wytwórcom pokrycie kosztów wytwarzania energii elektrycznej na morzu.

W pierwszej fazie systemu wsparcia, do którego możliwość wejścia będzie istnieć do 30 czerwca 2021 roku, będzie ono przyznawane w drodze decyzji administracyjnej Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki, na wniosek wytwórcy energii. Natomiast w następnych latach wsparcie przyznawane będzie w formule konkurencyjnych aukcji. W pierwszej fazie wsparcia brać udział będą mogły projekty o najwyższym poziomie rozwoju procesu inwestycyjnego, gwarantujące produkcję i przesył energii przed 2030 rokiem, zlokalizowane na obszarze zapewniającym najniższy uśredniony koszt energii elektrycznej.

Łączna moc zainstalowana morskich farm wiatrowych, które będą mogły wziąć udział w pierwszej fazie systemu wsparcia, określona jest w ustawie i wynosi 5,9 GW. Prawo do pokrycia ujemnego salda nie będzie przyznane dla morskich farm wiatrowych, których dopuszczenie do systemu wsparcia powodowałoby przekroczenie tej wartości. Kto zatem będzie miał pierwszeństwo w „zarezerwowaniu” mocy w ramach pierwszej fazy systemu wsparcia? Ten podmiot, który wcześniej złoży wniosek.

Druga faza systemu wsparcia będzie miała już inną formułę aukcyjną, znaną jako „pay as a bid”.

Na czym polega ta formuła? W aukcji każdy z producentów składać będzie pojedynczą ofertę, nieznaną pozostałym uczestnikom aukcji. Później rozliczane one będą według ceny z oferty, a wygrywać będą rzecz jasna oferty z najniższą ceną. W ten sposób skonstruowany mechanizm ma umożliwić sprowadzenie do minimum kosztów wdrożenia na rynek polski technologii wiatrowych na morzu dla klientów i stanowić konkretną zachętę do poszukiwania innowacji technologicznych, które będą zachęcały do konsekwentnego obniżania kosztów produkcji prądu.

Nowa ustawa wprowadza także obowiązek wnoszenia dodatkowej opłaty koncesyjnej, która obowiązywać będzie przedsiębiorstwa energetyczne wytwarzające energię z morskich farm wiatrowych.

Uzasadnienie do ustawy mówi, że opłata ma zapewnić, że system fiskalny nie będzie wpływać na wybór konkretnego rodzaju odnawialnych źródeł energii. Aktualnie morskie farmy wiatrowe nie podlegają podatkowi od nieruchomości w taki sposób jak OZE, budowane na lądzie. Opłata koncesyjna ma zatem ujednolicić obciążenia dla wszystkich projektów OZE, niezależnie od nośnika energii czy miejsca wytwarzania.

Ustawowa definicja mówi, że przez morską farmę wiatrową należy rozumieć „instalację stanowiącą wyodrębniony zespół urządzeń służących do wytwarzania energii, w skład którego wchodzi jedna lub więcej morskich turbin wiatrowych, sieć średniego napięcia wraz ze stacjami elektroenergetycznymi zlokalizowanymi na morzu, z wyłączeniem urządzeń po stronie górnego napięcia transformatora lub transformatorów znajdujących się na tej stacji”.

To jednak nie koniec obciążeń fiskalnych. Przedsiębiorstwo, któremu zostanie udzielona koncesja na wytwarzanie energii elektrycznej w morskiej farmie wiatrowej, wnosić będzie każdego roku do budżetu państwa dodatkową opłatę.

Będzie ona stanowić iloczyn mocy zainstalowanej elektrycznej morskiej farmy wiatrowej wyrażonej w MW oraz specjalnego współczynnika, określonego w rozporządzeniu wydanym na podstawie ustawy Prawo energetyczne. Współczynnik ów, zgodnie z limitem wpisanym do ustawy, nie może przekroczyć progu 23 tys. zł/MW.

Opłata, jak i wysokość współczynnika, ma podobny cel co opłata koncesyjna, czyli zapewnienie aby lądowe i morskie wiatraki zostały obciążone wszelkimi opłatami państwowymi na podobnym poziomie. Beneficjentem nowej opłaty będzie budżet państwa, a gminy nie będą w niej partycypować⁶.

Ambicje spółek

Cofnijmy się do pierwszej farmy wiatrowej na morzu – Vindeby. Jej realizacją zajmowała się duńska państwowa spółka DONG Energy, która obecnie nazywa się Ørsted. Nie dziwne, że jest ona dziś światowym liderem wśród koncernów energetycznych zajmujących się offshore. Zrealizowała ona najwięcej takich projektów na świecie, choć „na ogonie” siedzą jej chińscy giganci realizujący projekty w Państwie Środka. Ørsted posiada farmy wiatrowe w Stanach Zjednoczonych, Tajwanie, Danii, Niemczech, Wielkiej Brytanii i Niderlandach. Wybudowali razem 40 elektrowni o łącznej mocy 9,9 GW.

Trudno o bardziej doświadczonego i „utytułowanego” gracza na rynku niż firma, która jest pionierem i światowym liderem. Taki partner nadaje powagi i znaczenia każdej inwestycji w offshore, w jakiej brałby udział. Być może właśnie dlatego Polska Grupa Energetyczna wybrała Ørsted do najbardziej zaawansowanego projektu offshore, jaki w tej chwili istnieje w Polsce. Partnerstwo zostało ogłoszone w lutym br. ale PGE pracuje już nad morskimi wiatrakami od kilku lat⁷.

Powstała w 2019 roku spółka-córka PGE Baltica kompleksowo zajmuje się realizacją inwestycji. Już przed wejściem w życie ustawy o offshore uzyskano szereg decyzji administracyjnych, podpisano sporo umów z kontrahentami oraz wykonano wiele badań środowiskowych, przy czym te zadania to bardzo duża część całej inwestycji. Podczas jednej z konferencji prezes PGE, Wojciech Dąbrowski stwierdził, że nawet więcej niż połowa procesu odbywa się przed przysłowiowym pierwszym wbiciem łopaty w grunt.

Przypomnijmy konkretne działania PGE Baltica jeśli chodzi o morskie farmy wiatrowe. W lutym 2020 r. zakończono dwuletni proces pomiarów wiatru na Morzu Bałtyckim, przy użyciu pływającego LiDAR-u, czyli laserowego urządzenia pomiarowego badającego prędkości przemieszczających się nad nim mas powietrza. Badania pozwoliły na zebranie wysokiej jakości danych potwierdzających odpowiednie warunki wietrzne do realizacji inwestycji.

Kolejne etapy prac do uzyskania pozwolenia na budowę farm Baltica 3 i Baltica 2 to badanie dna morza oraz prace koncepcyjne w sprawie wyprowadzenia mocy, czyli połączenia z lądem farm na morzu. Plany Polskiej Grupy Energetycznej w tym zakresie można ocenić jako ambitne. PGE Baltica ma wybudować trzy farmy wiatrowe na Morzu Bałtyckim, dwie do 2030 roku, później ostatnią. Ich łączna maksymalna moc ma wynieść ok. 3,5 GW. Przypomnijmy, że obecnie Chiny dysponują mocą 6,8 GW w offshore.

W czerwcu 2020 roku Polskie Sieci Elektroenergetyczne wydały warunki przyłączenia dla pierwszej z farm wiatrowych. Już jesienią PGE Baltica zawarło umowy projektowe na studium meteorologiczno-oceanograficzne. Oznacza to pomiary prędkości wiatru, zasolenia wody, temperatury, warunków zafalowania i prądów morskich. Na początku roku PSE podpisały umowę na przyłączenie farmy Baltica 2, a w lutym doszła zgoda o przyłączenie do sieci również ostatniej planowanej farmy Baltica 1, która ma zostać ukończona już po 2030 roku⁸.

Skala przedsięwzięcia jest naprawdę wielka. Łączne koszty inwestycji w dwie farmy (bo na razie PGE i Ørsted podpisały umowę na Baltica 2 i 3) szacowane są na 35-40 mld zł. Możliwe, że joint-venture z Ørsted wynika nie tylko z doświadczenia spółki w projektach offshore ale również z chęci czy nawet konieczności podziału kosztów. Oczywiste jest, że istnieje cena za taką a nie inną umowę inwestycyjną – gdy do polskich domów popłynie już prąd z farm morskich (a mowa nawet o 4 milionach gospodarstw) to połowę zysku ze sprzedaży energii zgarnie duńska spółka. Jest również trzecia strona medalu – na inwestycji może skorzystać wiele polskich firm. Podczas niedawnej konferencji, prezes PGE Wojciech Dąbrowski ogłosił, że spółka zidentyfikowała ok. 100 podmiotów, które będą mogły współpracować przy projekcie.

Najbardziej zaawansowane prace bez wątpienia prowadzi PGE. Tempo i dynamiczne działania spółki mogły wpłynąć na innych państwowych gigantów. Niedawno wolę budowy farm offshore wyraził bowiem Polski Koncern Naftowy Orlen.

Płocki koncern powołał również do tego przedsięwzięcia dedykowaną spółkę Baltic Power. Na oddalonym o 23 km od brzegu obszarze 131 km2, na wysokości Łeby, Orlen chce wybudować farmę o łącznej mocy 1,2 GW. Decyzje, podobnie jak w przypadku PGE, zapadają szybko, wybrano już wykonawcę, którym będzie brytyjski Offshore Design Engineering, przedsiębiorstwo mające 20 lat doświadczenia w branży⁹.

Nie ma wątpliwości, że apetyt Orlenu rośnie. Nie tak dawno prezes Daniel Obajtek ogłosił, że w kwestii offshore w grę wchodzą nie tylko własne projekty budowane od zera ale również przejęcia.

Pod koniec stycznia wybrano również partnera, z którym zostanie utworzona spółka joint venture – to kanadyjska NP. Baltic Wind z grupy Northland Power Inc. Obejmie ona 49% udziałów w Baltic Power, 51% pozostanie w rękach Orlenu. Rozpoczęcie budowy farmy o mocy zainstalowanej 1,1 GW planowane jest na rok 2023, a oddanie do użytkowania na 2026.

Northland Power to również gracz ze znaczącym doświadczeniem i jeden z liderów na rynku. Ma na koncie aktywa zero- lub niskoemisyjne o mocy 2,6 GW, a kolejne 1,4 GW jest w fazie budowy. Są to głównie projekty realizowane w Azji i w Europie.

Dla obu polskich spółek inwestycja w morską energetykę wiatrową to część strategii klimatycznej. Zarówno PGE, jak i Orlen ogłosiły niedawno cel neutralności klimatycznej na 2050 rok. Ten sektor odnawialnych źródeł ma także mocne wsparcie Unii Europejskiej. Wydaje się, że obie spółki traktują przechodzenie na czystą energię poważnie. Efekty planów lub ich brak poznamy za kilka lat ale jak na razie proces inwestycyjny zarówno w PGE, jak i w Orlenie przebiega dynamicznie.

Do duetu polskich pionierów w branży morskich wiatraków dołączył niedawno kolejny gracz – Tauron. Po kilku miesiącach negocjacji koncern podpisał umowę z OW Offshore, w której po 50% posiada francuska Engie oraz portugalska EDP Renovaveis. Dalej mechanizm ma działać na podobnej zasadzie co wyżej – Tauron i OW Offshore obejmą po 50% udziałów w spółce dedykowanej do budowy i eksploatacji morskich wiatraków na Bałtyku.

Jak do tej pory Tauron nie zdradził szczegółów co do lokalizacji, mocy zainstalowanej czy daty realizacji. Tauron ma nietypowy pomysł na swoje morskie wiatraki, chce bowiem, wzorem niedawnych propozycji rządu Danii¹⁰, budować… sztuczne wyspy. Spółka podaje, że projekt jest na etapie wnoszenia wniosków o budowę sztucznych wysp, tyle że… w 2017 roku minister gospodarki morskiej i żeglugi śródlądowej zawiesił postępowanie administracyjne prowadzone po złożeniu podobnych wniosków. Nie do końca wiadomo czy będzie prawna możliwość budowania takich obiektów na Morzu Bałtyckim¹¹.

Na koniec 2019 r. łączna światowa moc zainstalowana w farmach offshore wynosiła 29 GW. Polskie spółki szacują, że potencjał Bałtyku to nawet kilkanaście gigawatów.

Pójście w offshore to nie kaprys czy przejściowy trend tylko jedna z konieczności, jeżeli chcemy wypełnić unijne, a teraz również własne, cele klimatyczne zapisane w „Polityce energetycznej Polski do 2040 r.”. Morskie farmy wiatrowe mają być jednym z fundamentów, obok elektrowni atomowych, polskiego systemu elektroenergetycznego już za kilka dekad. Nie ma co ukrywać – wiele wielkich przedsięwzięć, za którymi stało polskie państwo czy należące do niego spółki, zakończyły się katastrofą, nie powstały, nie udźwignęły wyzwań. Tym razem, obserwując dynamikę i pracę wkładaną w proces powstawania polskich farm wiatrowych na morzu, wygląda na to, że istnieje duże prawdopodobieństwo ukończenia inwestycji, choć pamiętajmy, że znajdujemy się na ich początku. Mamy dostęp do morza, mamy kapitał i co najważniejsze – mamy nareszcie realną wolę biznesową i polityczną aby plany urzeczywistnić. Niewykorzystanie tych okoliczności byłoby skrajnie niekorzystnym scenariuszem oraz ogromnym marnotrawstwem.

Artykuł został pierwotnie opublikowany w kwartalniku “Myśl Suwerenna. Przegląd Spraw Publicznych” nr 1(3)/2021.

[Grafika: Fotoflug vom Flugplatz Nordholz-Spieka über Bremerhaven, Wilhelmshaven und die Ostfriesischen Inseln bis Borkum
Offshore Windpark alpha ventus; Autor: Martina Nolte]

_______________________________