Czy wiatraki są tańsze, czy atom?

Zwolennice alternatywnych źródeł energii twierdzą, że energia z morskich farm wiatrowych jest ekologiczna i tania; tańsza od produkowanej przez energetykę jądrową. Jednocześnie wszelkimi siłami starają się o rządowe wsparcie, bez którego nie dają sobie rady na konkurencyjnym rynku.

W artykule Morskie farmy wiatrowe tańsze od elektrowni jądrowych? (07-08.2012) czytamy: "W ramach polskich obszarów morskich większość elektrowni [wiatrowych] będzie zlokalizowana dalej, 25-40 km od linii brzegowej. Koszt takiego 1 MW to około 3 mln euro. To wciąż dużo mniej niż 1 MW z elektrowni jądrowej... Eksperci szacują, że koszt budowy elektrowni jądrowej w Polsce wyniesie 3-4,5 mln euro za 1 MW zainstalowanej mocy".

Mowa tu o mocy zainstalowanej, czyli maksymalnej jaką można użyć do produkcji energii. Diabeł zawsze tkwi w szczegółach, a tym szczegółem jest stopień wykorzystania mocy zainstalowanej i czas działania urządzeń.

Wiatraki produkują prąd tylko wtedy, gdy wieje wiatr, jeżeli wieje słabo produkują go niewiele, a z silnymi wiatrami na polskim morzu raczej krucho.

Współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej dla wiatraków na Bałtyku to maksymalnie 40%.


Morskie farmy wiatrowe (MFW) tylko w niewielkiej części wykorzystują swoje możliwości produkowania energii.
Porównaj z wykresem kołowym

Elektrownie jądrowe pracują pełną mocą poza, trwającym ok. 30 dni w roku, okresem wyłączenia dla przeładunku paliwa.

Na rysunku obok pokazano symbolicznie wyłączenie EJ w maju, choć rzeczywisty okres wyłączenia nie jest związany z takim, bądź innym miesiącem.

Średnie światowe wykorzystanie zdolności produkcyjnych EJ  wynosi 85%, ale w najnowszych elektrowniach przekracza 90%.

Ponieważ nie zbudujemy starej elektrowni, możemy przyjąć poziom jej efektywności 90%.


Elektrownie jądrowe (EJ) marnują tylko niewielką część swej zdolności produkcyjnej. Są wyłączane jedynie na jeden miesiąc w roku (np. w maju, jak na rysunku) na czas przeładunku paliwa
Porównaj z wykresem kołowym

Cóż z tego, że w morskich farmach wiatrowych moc instalowana jest tańsza, skoro później wykorzystujemy ją mniej niż w połowie?

Uzyskanie faktycznych zdolności produkcyjnych jest w elektrowni jądrowej tańsze niż w morskich farmach wiatrowych.

Jak przyznaje publikacja lobbująca za wiatrakami morskimi "Morski wiatr kontra atom" koszt wiatraków na morzu to 3,5 mln euro za MW mocy szczytowej.

Zatem przy średnim, rocznym wykorzystaniu 40% mocy, koszt mocy efektywnej (użytecznej) wiatraków na morzu jest równy 3,5 mln/0,4 = 8,75 mln.

Dla EJ mamy odpowiednio 4,5 mln/0,9 = 5 mln.

Koszt 1 MWe mocy zainstalowanej i użytecznej
Koszt budowy urządzenia o użytecznej mocy 1 MWe jest dla elektrowni jądrowej (EJ) niemal dwukrotnie mniejszy niż dla morskiej farmy wiatrowej (MFW)

Wróćmy do tytułu "Czy wiatraki są tańsze, czy atom?"

  • Moc instalowana jest tańsza w przypadku elektrowni wiatrowych, czyli budowa wiatraków o maksymalnej mocy 1MWe jest tańsza od budowy EJ o tej samej mocy maksymalnej.
  • Niestety potencjalna moc wiatraków jest średnio wykorzystywana najwyżej w 40%, a nowoczesna elektrownia jądrowa wykorzystuje do produkcji energii elektrycznej ponad 90% swej mocy. Dlatego jako efektywna maszyna do produkcji energii, elektrownia jądrowajest tańsza od farm wiatrowych.
  • Ktoś musi zapłacić za niewykorzystywaną, "pustą" moc wiatraków, albo w rynkowej cenie energii (wtedy nikt nie będzie chciał jej kupić), albo pośrednio przez dotacje, wsparcie, "zielone certyfikaty" itd.

Jan Kulczyk tak uzasadnia swą decyzję inwestowania w farmy wiatrowe na morzu: "Zielona energia jest bardzo ważna. Nie wszystko, co tanie jest dobre, czasami rzeczy drogie są niezbędne". Powiedziane jasno i prosto, że energia wiatrowa to drogie rozwiązanie, ale jeżeli uznajemy je za ważne, płaćmy.

Warto także zauważyć, że:

  • wiatraki są budowane na 20 lat, a EJ na co najmniej 60 lat,
  • dla EJ o mocy maksymalnej 1 MWe wystarczy linia przesyłowa o zdolności 1 MWe, a wiatraki dające średnią produkcję 1 MWe muszą mieć moc maksymalną 1MWe/0,4 = 2,5 MWe, więc z takim zapasem trzeba budować linię przesyłową na krótkie chwile silnego wiatru,
  • gdy wiatr nie wieje, a prąd jest potrzebny trzeba uruchamiać elektrownie rezerwowe, więc trzeba je zbudować, a to dodatkowe koszty.

 

Wiatraki czy atomy?