Polski program offshore, czyli Morskiej Energetyki Wiatrowej (MEW), znalazł się w przełomowym momencie. Teraz powinny być podjęte ostateczne decyzje inwestycyjne (FID), kosztujące wiele dziesiątek miliardów złotych. Chodzi o duże pieniądze, zacznijmy więc od kilku spraw podstawowych.

Wokół energii odnawialnej (OZE) toczą się ożywione spory i powiem szczerze, że nie należę do jej entuzjastów. Ale z pewnością trzeba przyznać, że dzięki niej sięgamy po nowe zasoby energii.

Skąd bowiem w ogóle pochodzi energia wiatru? Ze słońca oczywiście. Jak rodzi się wiatr? To efekt promieniowania słonecznego i ruchu okrężnego planety Ziemia, które nałożone na siebie powodują zmiany temperatury - atmosfera Ziemi ociepla się nierównomiernie, w ciągu dnia ląd ogrzewa się szybciej niż morze, to zaś wolniej oddaje ciepło w nocy. Te zjawiska wytwarzają różnice ciśnienia. Gdy powietrze ogrzewa się, staje się lżejsze i unosi się w górę, a zimniejsze masy powietrzne zajmują jego miejsce. Powietrze przemieszcza się od miejsc o wyższym ciśnieniu do miejsc o niższym ciśnieniu (a to związane jest z jego temperaturą). Ten ruch to właśnie wiatr, do którego zmienności przyczynia się dodatkowo ukształtowanie powierzchni.

Ile tej energii wiatru jest? Gęstość strumienia energii słonecznej na szczycie atmosfery Ziemi wynosi 350 watów na metr kwadratowy. (Tu uwaga dla dociekliwych: stała słoneczna dla fragmentu Ziemi widocznego ze Słońca wynosi 1361 W/m2, żeby uśrednić dla całej powierzchni planety, dzieli się ją przez cztery. Nic nie jest proste na tym świecie.)

Ocenia się, że 2% tej energii (7 W/m2) przekształca się w wiatr. I to w sposób bardzo zróżnicowany, zależny od ukształtowania powierzchni. Ale atmosfera Ziemi ma 10 tysięcy kilometrów wysokości, więc kolejny szacunek: w pierwszym kilometrze kumuluje się 35% tej energii wiatru (2,5 W/m2).

I tu przechodzimy do drugiego fundamentalnego aspektu polskiej energetyki wiatrowej. Do technologii. Kiedyś uosabialiśmy potęgę wiatru w boskich postaciach, jak Eol w mitologii greckiej czy Quetzalcoatl w azteckiej. Obecnie dzięki rozwojowi nauki wiemy, jak uzyskujemy energię - ze zmiany energii kinetycznej wiatru. Dzięki urządzeniu, które stawiamy na jego drodze, prędkość wiatru za nią jest mniejsza niż przed nią. Optymalnie dla pozyskiwania energii powinna być 3-krotnie mniejsza, wtedy wg prawa Betza turbina może odebrać najwięcej energii (59,3%). To podstawy teoretyczne.

Energia z wiatru to nic nowego, znana była już w Persji półtora tysiąca lat temu. Od tysiąca lat wiatraki pracowały w Europie, głównie jako źródło napędu dla mielenia zboża. Później do osuszania terenów, napędzania maszyn (tartaki), mielenia rozmaitych surowców. Pierwszy komercjalny, seryjnie instalowany wiatrak pojawił się w Stanach, gdzie w 1854 r. Daniel Halladay opatentował własną konstrukcję. To było ciekawe i sprytnie pomyślane urządzenie, implementujące kilka udogodnień. Wiatrak Halladaya automatycznie zwracał się czołem w kierunku wiatru i reagował na siłę wiatru, a w czasie huraganów przestawał pracować. W efekcie dawał stałą prędkość pracy pompy wyciągającej wodę z głębokości do 9 metrów i wciągając ją na wysokość 30 metrów do zbiornika. Kosztował ówcześnie 50 dolarów (odpowiednik dwóch tysięcy obecnie), a pompy i dodatkowe rury kosztowały 25 dolarów. To był przełom, który dzisiaj możemy oglądać jeszcze na westernach.

Wracając do energii wiatru z morza... pierwsza morska farma wiatrowa powstała w 1991 r. w Danii, była ulokowana przy południowych wybrzeżach w Vindeby, miała 5 megawatów mocy i postawiła ją firma DONG Energy, która odcięła się od swojej węglowej przeszłości i zmieniła nazwę na Ørsted. 30 lat później morska energia wiatrowa jest dojrzałą wielkoskalową technologią dostarczającą energię milionom ludzi na całym świecie.

Bruksela ma się więc czym pochwalić - Europa była pionierem. I rzeczywiście - w komunikacie z 2020 roku Komisja pisała: "Europejska branża korzysta z przewagi pioniera ... w 2019 r. urządzenia odpowiedzialne za 93% zainstalowanej europejskiej zdolności wytwórczej morskiej energii zostały wyprodukowane w Europie." To bardzo optymistyczny komunikat, dla porównania w 2023 r. 97% instalacji PV zainstalowanych w EU wyprodukowano w Chinach.

I wydaje się to być ostatni moment, bowiem na rynek wkroczyli Chińczycy. I podobnie jak z samochodami elektrycznymi, nie tylko wielkość, skala czy rozmach, ale także jakość - to atuty azjatyckiego kolosa. I tu mamy niezwykłego świadka tego zjawiska - Martin Brudermüller, szef niemieckiego potentata chemicznego BASF, publicznie stwierdził: "Chińskie morskie turbiny wiatrowe są nie tylko tańsze, ale i technicznie lepsze niż produkty europejskich producentów. BASF może to ocenić, gdyż stawia farmy wiatrowe w Europie z europejskimi dostawcami, a w Chinach używa chińskich produktów."

To niedobry sygnał, ale po tym przydługim wstępie czas przejść na nasze podwórko. I o tym za tydzień na KierunekChemia.pl...