Morska Energetyka Wiatrowa

Obecnie zidentyfikowano ponad 100 krajowych podmiotów, które biorą udział w łańcuchu dostaw dla morskiej energetyki wiatrowej, jeszcze więcej polskich przedsiębiorców mogłoby w tym rynku uczestniczyć.

Elektrownie wiatrowe są podstawowymi elementami składowymi farmy wiatrowej, w których wytwarzana jest energia elektryczna, tworzy je:

Morska elektrownia wiatrowa:

• Turbiny złożonej z:

1. Gondoli  która znajduje się na szczycie turbiny i mieści się w niej generator energii elektrycznej. (Ma masę od 150 do około 300 ton)
2. Wirnika składającego się z trzech łopat (sięgających nawet ponad 100 m)

Turbiny odpowiadają za średnio 40% nakładów inwestycyjnych na budowę nowej farmy wiatrowej.(Raport McKinsey 2016)

• Wieży  – spawane stożkowe konstrukcje stalowe wykonane w dwóch lub trzech sekcjach i skręcone ze sobą w ramach procesu instalacji. Wieża łączy fundament z gondolą i najczęściej wyposażona jest w windę, schody lub drabinkę umożliwiające serwis i obsługę generatora. W niektórych przypadkach elektronika mocy i transformator prądu przemiennego turbiny są umieszczone u podstawy wieży w innych przypadkach są one umieszczone w gondoli. Szczyt wieży współpracuje z łożyskiem odchylenia w gondoli, a podstawa ma kołnierzowe połączenie z fundamentem.

Typowa wieża to 300-400 ton stali, a jej konstrukcja wsporcza – kolejne 750-1200 ton.  Projekty i procesy produkcyjne są podobne do tych stosowanych w mniejszych turbinach lądowych, ale ze zwiększoną ochroną przed korozją. Koszty wyprodukowania wież stanowią około 8% całkowitych nakładów inwestycyjnych (Raport McKinsey 2016)

• Fundamentu – mocowany do dna (najczęściej) lub pływający. Przytwierdza elektrownię do dna morskiego. W zależności od rodzaju dna i głębokości stosuje się różne technologie. Mogą zostać przytwierdzone do dna za pomocą stalowych rur (jak fundament kratownicowy (jacket), czy trójnóg (tripod), wbite w podłoże (monopal), czy usytuowane na betonowej podstawie (fundament grawitacyjny) lub pływające (floating). Rodzaj fundamentu uwarunkowany jest głębokością dna oraz wielkością turbiny.

Najwięcej obecnie budowanych fundamentów – monopale i jackets, rozwija się też rynek fundamentów pływających.

Elementy wyprowadzenia mocy:

• Kable elektroenergetyczne
• Kable światłowodowe
• Transformatory

Potencjalni dostawcy dla morskiej energetyki wiatrowej w Polsce – krajowy potencjał podmiotów i przedsiębiorców obejmuje wymienione niżej obszary m.in:

1. Produkcja surowców, w tym

• stal
• miedź
• węgiel energetyczny

Zapotrzebowanie na stal dla 6 GW:  ponad 1 mln ton

(Produkcja wież wymaga użycia ok. 300-400 t stali, konstrukcji wsporczych 750-1200 t stali)

Zapotrzebowanie na miedź do produkcji kabli (liczone w setki km)

2. Projektowanie i planowanie, w tym :

• projekty morskich farm wiatrowych
• projekty infrastruktury przyłączeniowej
• badania środowiska morskiego fauny i flory
• badania geotechniczne dna
• proces uzyskiwania pozwoleń
• doradztwo prawne
• finansowanie (banki, instytucje finansowe)

3. Produkcja elementów morskich elektrowni wiatrowych,  w tym:

• wirniki (łopaty turbin, obudowa piasty, system kontroli kąta nachylenia łopat)
• gondola (generator, przekładnia)
• wieża (stalowa struktura)
• konstrukcje wsporcze

Komponentem, który obecnie nie jest produkowany w Polsce to turbina dla morskiej elektrowni wiatrowej.

4. Produkcja infrastruktury przyłączeniowej, w tym:

• konstrukcje morskich stacji transformatorowych
• kable wewnętrzne
• morskie kable eksportowe 220 kv
• lądowe kable 220 kv i 400 kv
• wyposażenie morskich i lądowych stacji transformatorowych

5. Instalacja morskiej farmy wiatrowej, w tym:

• stocznie (statki do montażu i transportu komponentów oraz transportu załóg)
• porty instalacyjne (Gdynia, Gdańsk, Szczecin-Świnoujście) baseny portowe, nabrzeża wraz z zapleczem logistycznym i torem podejściowym
• biura projektowe m.in. statków do budowy MFW, kablowców,  jednostek serwisowych i pomocniczych,
• barki, platformy pomocnicze, dźwigi, suwnice.

6. Eksploatacja i utrzymanie morskiej farmy wiatrowej, w tym:

• porty serwisowe (Łeba, Ustka, Darłowo, Władysławowo, Kołobrzeg)
• bieżąca obsługa, naprawy  i konserwacja
• flota serwisowa (helikoptery, drony). usługi nurków
• zaplecze logistyczne i logistyka
• baza hotelowa i gastronomiczna
• turystyka
• dostawy paliw dla transportu morskiego i lądowego
• dostawy energii
• transport morski, śródlądowy, kolejowy,
• szkolenia i certyfikacja, BHP
• prace kontrolno-pomiarowe, audyty, inspekcje
• rozwój kadr dla morskiej energetyki wiatrowej (w tym uczelnie techniczne i szkoły zawodowe)
• ubezpieczenia i odszkodowania,
• innowacje i badania (instytuty naukowo-badawcze)
• działania komunikacyjne, marketingowe, promocyjne, organizacja eventów
• działania informacyjno-edukacyjne

Czas życia morskich farm wiatrowych to ok. 25 lat.  Cały proces potrwa ok. 35 lat.