Morskie farmy wiatrowe – rekordowe przyrosty mocy

Łączna moc morskich farm wiatrowych na świecie w 2021 r. osiągnęła, według danych Energy Monitor, 54,7 GW. Do użytku oddano 21,1 GW, trzykrotnie więcej niż w 2020 r. W 2022 r. ten rekord najprawdopodobniej zostanie pobity. Najwięcej takich elektrowni powstaje w Chinach, Wielkiej Brytanii i Niemczech, ale wielkie plany mają też inne państwa. Pierwsza w rankingu  morska farma wiatrowa ma turbiny o mocy jednostkowej 9 MW, ale nowe inwestycje sięgają po mocniejsze jednostki. W Polsce do 2030 r. mają powstać farmy o mocy 5,9 GW, do 2040 r. (po aktualizacji Polityki Energetycznej Państwa 2040) ma być już 18 GW. W morskiej farmie wiatrowej Baltic Power mają zostać zainstalowane turbiny 15-megawatowe.

Światowe plany budowy morskich farm wiatrowych

Brytyjski program zakłada osiągnięcie mocy 78,5 GW do 2050 r. Plany Brazylii, gdzie nie ma jeszcze morskich farm wiatrowych, zakładają budowę do 2028 r. 36 obiektów o łącznej mocy 25,9 GW, a do 2050 r. posiadanie farm liczących 72,2 GW. W Chinach ma morskie moce mają dojść do 63,3 GW, a w Stanach Zjednoczonych (na razie zero) – 44.6 GW. Do gry wchodzą m.in. Japonia, Irlandia i Australia, pierwsze morskie farmy wiatrowe są rozwijane w Indiach (1 GW), Arabii Saudyjskiej (500 MW), Filipinach (projekty na 17 elektrowni o mocy do 11,6 GW, potencjał szacowany na 178 GW).

10. London Array, Wielka Brytania – 630 MW

Morska farma wiatrowa London Array. Fot. London Array

Morska farma wiatrowa London Array jest położona w odległości około 20 km od wybrzeża Kent i Essex w Anglii u ujścia Tamizy. Elektrownia o mocy 630 MW została oddana do użytku w 2013 r. Składa się na nią 175 wiatraków (po 3,6 MW), których wieże wznoszą się na 87 m nad poziom morza, a wysokość do szczytu ustawionej w pionie łopaty wynosi 147 m. Obiekt zajmujący obszar 90 km² należy do firm Ørsted, RWE Renewables i Masdar. Za eksploatację odpowiadają firmy Ørsted i Siemens.

Roczna produkcja prądu to ekwiwalent zapotrzebowania 500 tys. gospodarstw domowych. Zapobiega też emisji 900 tys. ton CO₂. Okablowanie łączące turbiny między sobą i z podstacjami na morzu liczy ponad 200 km. W planach jest rozbudowa London Array o 240 MW.

9. Walney Extension, Wielka Brytania – 659 MW

Morska farma wiatrowa Walney Extension Fot. Ørsted

Walney Extension znajduje się około 19 km na zachód od Barrow-in-Furness u północno-zachodniego wybrzeża Morza Irlandzkiego. Właścicielem morskiej farmy wiatrowej o mocy 659 MW są Ørsted (50%) oraz partnerzy PKA (25%) i PFA (25%). Obsługą 87 turbin zajmuje się 250 pracowników. Siłownię otwarto we wrześniu 2018 r. Obiekt znajduje się w pobliżu lądowej farmy wiatrowej Walney oraz elektrowni morskiej West of Duddon Sands. Produkcja prądu Walney Extension wystarcza do pokrycia zapotrzebowania 600 tys. domów, w wraz z pozostałymi jednostkami ponad 1,2 mln.

Walney Extension zajmuje 145 km² (powierzchnia 20 tys. boisk do piłki nożnej). Jest wyposażona w 40 turbin po 8 MW i 47 7-megawatowych.

8. East Anglia ONE, Wielka Brytania – 714 MW

Morska farma wiatrowa East Anglia ONE. Fot. Iberdrola

102 wiatraki morskiej farmy wiatrowej East Anglia ONE znajdują się na dystansie 43 km od wybrzeża Suffolk (punkt najbliższy) na Morzu Północnym. Każda turbina ma moc zainstalowaną 7 MW o wysokości 167 m z łopatami liczącymi 75 m. Wieże są posadowione na 300 km² na fundamentach płaszczowych.

Roczna produkcja energii elektrycznej odpowiada konsumpcji 650 tys. gospodarstw domowych. Dwa elektroenergetyczne kable przesyłowe liczą po 85 km. Za zmianę napięcia i przesył energii elektrycznej odpowiada podstacja morska. Dalej sześć podziemnych kabli (łącznie 37 km) dostarcza ją do lądowej podstacji Burstall połączonej z krajową siecią przesyłową.

Baza serwisowa i operacyjna znajduje się w porcie Lowestoft. Czas eksploatacji ma wynieść 30 lat.

Budowę częściowo prowadzono podczas restrykcji związanych z epidemią koronawirusa. By m sprostać i ograniczyć ryzyko zarażenia wykorzystano większą liczbę mniejszych statków, z ich załogi mieszkały osobno.

7. Borssele III & IV, Holandia – 731,5 MW

Morska farma wiatrowa Borssele III & IV. Fot. Blauwwind Consortium

Morska farma wiatrowa Borssele III & IV znajduje się w odległości około 55 km od holenderskiego portu Vlissingen. W pełni uruchomiono ją w 2021 r. Roczna produkcja energii elektrycznej (3 TWh) odpowiada 2,5% holenderskiego zapotrzebowania (odpowiednik konsumpcji 825 tys. gospodarstw domowych. Łączna długość kabli 66 kV wynosi 117 km.

Niemal całość produkowanego prądu została zamówiono przed rozpoczęciem budowy.

6. Borssele I & II, Holandia – 752 MW

Morska farma wiatrowa Borssele I & II. Fot. Ørsted

Należąca do spółki Ørsted morska farma wiatrowa Borssele I & II jest największym takim obiektem w Holandii. Wkrótce może się to zmienić – w 2023 r. ma zostać uruchomiona elektrownia Hollandse Kust (Zuid) I–IV o mocy zainstalowanej 1540 MW. Dostarczana rocznie ilość zielonej energii odpowiada konsumpcji 1 mln holenderskich gospodarstw domowych. Budowa wynikała z wygrania w 2016 r. kontraktu na dostawy energii elektrycznej w cenie 72,7 euro/MWh.

Obiekt składa się z 94 wiatraków o mocy jednostkowej 8 MW posadowionych na monopalach. Zajmuje powierzchnię 112 km² na wodach o głębokości 14–36 m. Dystans do wybrzeża Zelandii wynosi 23 km. Głównymi dostawcami wyposażenie elektrowni były spółki Siemens Gamesa, Sif, Bladt, EEW SPC, EEW OSB, and Nexans. Instalcją zajmowały się firmy DEME Offshore i Van Oord.

5. Triton Knoll, Wielka Brytania – 857 MW

Morska farma wiatrowa Triton Knoll. Fot. RWE Renewables

Triton Knoll to morska farma wiatrowa należąca do spółki joint venture, w skład której wchodzą firmy RWE (59%), J-Power (25%) i Kansai Electric Power (16%). Znajduje się w odległości mniej więcej 32 km od wybrzeża Lincolnshire i 45 km od wybrzeża północnego Norfolk.

Budowa na lądzie rozpoczęła się we wrześniu 2018 r. po uzyskaniu kontraktu różnicowego od rządu Wielkiej Brytanii we wrześniu 2017 r. i pozwoleniach na instalację elektryczną na lądzie (2016 r.) i morskiej (2013 r.). Prace zakończono w październiku 2021 r.

Na farmie znajduje się 90 wież wiatrowych z turbinami o jednostkowej mocy 9,5 MW. Ich wysokość to 187 m, a mierzona do czubka ustawionej w pionie łopaty wynosi 220 m. Roczna produkcja prądu odpowiada potrzebom 800 tys. typowych brytyjskich gospodarstw domowych.

Podmorskie kable eksportowe docierają na ląd na północ od Anderby Creek, a energia trafia do sieci elektrycznej w podstacji elektroenergetycznej National Grid Bicker Fen w pobliżu Bostonu za pośrednictwem sieci okablowania podziemnego.

4. Shanwei Jiazi, Chiny – 900 MW

Morska farma wiatrowa Shanwei Jiazi. Fot. CGN Group

Shanwei Jiazi to aktualnie największa morska farma wiatrowa w Chinach. Została wybudowana bez dotacji. Składa się ze 140 wiatraków, a położona jest około 25 km od miasta Shanwei w prowincji Guangdong na południu kraju. Obiekt powstawał w dwóch etapach. W 2021 r. uruchomiono siłownię o mocy 500 MW, a pod koniec 2022 r. 400-megawatową (ostatnią turbinę zainstalowano 20 grudnia). Wraz z sąsiadującą farmą Shanwei Houhu (500 MW) łączna moc obu obiektów wynosi 1,4 GW. Wspólnie będą wytwarzać 4,5 TWh energii elektrycznej rocznie. Taka produkcja wymagałaby zużycia 1,45 mln ton węgla i związanej z tym emisji CO₂ na poziomie 3,5 mln ton.

Pod koniec 2021 r. łączna moc chińskich morskich farm wiatrowych wyniosła 26,4 GW (tylko w 2021 r. oddano do użytku turbiny o sumarycznej mocy 17,4 GW). To jednak tylko 1% całkowitej mocy zainstalowanej w państwie. W budowie są elektrownie morskie liczące 24 GW, a 36 GW jest w fazie rozwojowej.

3. Moray East, Wielka Brytania – 950 MW

Morska farma wiatrowa Moray East. Fot. Ocean Winds

Moray East to morska farma wiatrowa położona w Moray Firth u wybrzeży Szkocji (w odległości minimalnej 22 km). Zgodę na budowę wydano w 2014 r., a w 2017 r. projekt otrzymał kontrakt różnicowy z ceną 57,50 funtów/MWh. W tamtym czasie była ona o połowę niższa niż w innych powstających elektrowniach morskich. Pierwszy prąd popłynął w czerwcu 2021 r., a we wrześniu zainstalowano ostatnią turbinę. Pełną moc obiekt osiągnął w kwietniu 2022 r. i został oddany do użytku.

Farma składa się ze 100 turbin o mocy jednostkowej 9,5 MW, a prąd na ląd do sieci przesyłowej dostarczają trzy kable eksportowe 220 kV AC (86 km, w tym 32 km pod dnem morza i 52 km na lądzie). Łączna długość instalacji elektrycznej z uwzględnieniem połączeń między wiatrakami wynosi 500 km. Całkowita powierzchnia jednostki to 295 km². Wysokość wiatraków do szczytu łopaty w pionie wynosi 204 m. Baza operacyjna i serwisowa farmy wiatrowej znajduje się we Fraserburgh.

Morska farma wiatrowa wytwarza 40% energii elektrycznej produkowanej w Szkocji (ekwiwalent konsumpcji 950 tys. domów). Zielony prąd eliminuje emisję 1,7 mln ton CO₂.

2. Hornsea One, Wielka Brytania – 1218 MW

Morska farma wiatrowa Hornsea One. Fot. Ørsted

174 wiatraki o mocy 7 MW każdy składają się na morską farmę wiatrową Hornsea One zajmującą obszar o powierzchni 407 km² (cztery razy więcej od Białegostoku). Łączna długość okablowania to 900 km. Wysokość wież wiatrowych wynosi 190 m (długość łopaty to 75 m), zostały posadowione na monopalach. Jeden obrót łopaty wystarczy na jednodniowe zasilanie brytyjskiego domu. Roczna produkcja to ekwiwalent konsumpcji prądu przez 1 mln gospodarstw domowych.

Obiekt znajduje na Morzu Północnym w odległości 120 km od wybrzeży Yorkshire na głębokościach od 25 do 30 m. Jest pierwszą na świecie elektrownią morską, której moc przekroczyła 1 GW.

Hornsea One została oddana do użytku po osiągnięciu pełnej mocy w 2019 r. Baza operacyjna i serwisowa znajduje się w porcie Grimsby, zatrudnia 370 pracowników. Należy do firm Ørsted (50% udziałów) i Global Infrastructure Partners (50%). Budowa na morzu rozpoczęła się w styczniu 2018 r., kiedy zainstalowano pierwsze pale. Podczas robót pracowało 8 tys. osób. Duża odległość od lądu wymagała zapewnienia bezpieczeństwa i planowania prac w zależności od zmiennych warunków pogodowych.

1. Hornsea Two, Wielka Brytania – 1386 MW

Morska farma wiatrowa Hornsea Two. Fot. Ørsted.

Na Hornsea Two zainstalowano 165 wiatraków z turbinami o jednostkowej mocy 8 MW na obszarze o powierzchni 462 km² (tyle zajmują 64 tys. boiska do piłki nożnej). Wieże wznoszą się 200 m ponad poziom morza, a długość łopat wynosi 81 m. 390 km podmorskich kabli przesyła prąd do lądowej stacji elektroenergetycznej w Horseshoe Point w Lincolnshire przyłączonej do sieci przesyłowej 400 kV. 1,4 mln brytyjskich domów zużywa rocznie tyle energii elektrycznej ile produkuje morska farma wiatrowa Hornsea Two.

Aktualnie jest to największa elektrownia morska na świecie, ale jeszcze w 2022 r. może zostać zdetronizowana. Na 2023 r. przewidziano uruchomienie w Holandii siłowni Hollandse Kust (Zuid) I–IV o mocy 1540 MW wyposażonej w 140 turbin o mocy 11 MW każda. W budowie jest też Dogger Bank, powstająca w trzech etapach brytyjska siłownia morska, która osiągnie moc 3,6 GW.

Hornsea Two przylega do farmy Hornsea One. Budowę farmy rozpoczęto w 2018 r., a otwarcie nastąpiło 31 sierpnia 2022 r. Na bazę instalacyjną przeznaczono dawny posterunek policji przy lotnisku Humberside w Lincolnshire. Podczas prac wykorzystywano śmigłowce do przewozów załóg i lotów towarowych na statki instalacyjne i przybrzeżną barkę typu jack-up. Roboty na morzu trwały 18 miesięcy.

W pierwszej dziesiątce największych morskich farm wiatrowych na świecie elektrowni brytyjskich jest siedem. Dominują też w TOP25 – 12, gdzie ujęto obiekty o mocy powyżej 400 MW.

Największe morskie farmy wiatrowe na świecie

25 morskich farm wiatrowych ma moc przekraczającą 400 MW. Za nimi jest 11 obiektów o mocy zainstalowanej 400 MW. Po jednym w Danii i Wielkiej Brytanii, dwa w Niemczech i siedem w Chinach.

Przeczytaj także: Morskie farmy wiatrowe. Nowy rynek dla branży bezwykopowej