Lądowa a morska energia wiatrowa: jaka jest różnica?

Energia wiatrowa, zarówno lądowa, jak i morska, odgrywa kluczową rolę w transformacji w kierunku bezemisyjnego systemu energetycznego. Technologia stosowana w turbinach wiatrowych na lądzie i morzu jest podobna, różnice dotyczą jednak lokalizacji, wielkości, skali oraz sposobu przesyłu wygenerowanej energii.

Energia wiatrowa na lądzie jest pozyskiwana z turbin umieszczonych na terenie lądowym, najczęściej w obszarach wiejskich, gdzie budynki nie stanowią przeszkody dla ruchu powietrza. Lądowe farmy wiatrowe są bardziej ekonomiczne i łatwiejsze w utrzymaniu niż morskie. Ich budowa generuje niższe koszty, a także mniejsze emisje w porównaniu z innymi źródłami energii. Jednakże, efektywność tych turbin jest mniejsza ze względu na zmienne warunki wiatrowe.

Energia wiatrowa na morzu wykorzystuje turbiny umieszczone na wodach morskich, gdzie prędkość wiatru jest większa i bardziej stabilna. To sprawia, że farmy morskie są bardziej wydajne, ale również droższe w budowie i utrzymaniu. Lokalizacja tych farm z dala od wybrzeża minimalizuje ich wpływ na lokalne społeczności, ale także utrudnia ich konserwację. Wymagają zaawansowanej infrastruktury i dużych inwestycji, co często oznacza korporacyjne finansowanie tych projektów.

Obie formy energii wiatrowej mają swoje zalety i wady, jednak w połączeniu mogą skutecznie wspierać zrównoważony rozwój energetyczny.

Czym jest lądowa energia wiatrowa?

Energia wiatrowa na lądzie jest pozyskiwana z turbin zlokalizowanych na terenach lądowych, gdzie ruch powietrza napędza łopaty turbin. Instalacje te często znajdują się na obszarach wiejskich lub mało zaludnionych, gdzie budynki i inne przeszkody nie zakłócają przepływu powietrza. Na świecie istnieje ponad 1 500 operacyjnych farm wiatrowych na lądzie, generujących łącznie ponad 12 gigawatogodzin energii elektrycznej.

Energia wiatrowa na lądzie charakteryzuje się stosunkowo niskimi kosztami produkcji i eksploatacji, co czyni ją jedną z najtańszych form odnawialnych źródeł energii. Budowa tych farm jest szybsza, a konserwacja łatwiejsza niż w przypadku instalacji morskich. Zaletą jest także mniejszy wpływ na środowisko naturalne, ponieważ emisja dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń jest minimalna.

Głównym wyzwaniem dla energii wiatrowej na lądzie są zmienne prędkości wiatru, które mogą wpływać na regularność produkcji energii. Turbiny wiatrowe na lądzie mają zazwyczaj niższą wysokość niż ich morskie odpowiedniki, co wpływa na ich efektywność. Ponadto lokalizacja farm wiatrowych na lądzie może budzić kontrowersje z powodu wpływu na krajobraz oraz możliwe zagrożenie dla ptaków.

Zalety energii wiatrowej na lądzie:

• Zredukowany wpływ na środowisko. Budowa i eksploatacja lądowej farmy wiatrowej generuje znacznie mniej emisji niż inne źródła energii, a tereny, na których są one zlokalizowane, mogą nadal być wykorzystywane rolniczo.
• Kosztowo efektywna. Jest to jedna z najtańszych form energii odnawialnej (wraz z fotowoltaiką) i zdecydowanie tańsza niż energia wiatrowa na morzu. Tańsza infrastruktura i niższe koszty eksploatacji sprawiają, że lądowe farmy wiatrowe mogą pomóc obniżyć rachunki za prąd.
• Szybsza instalacja i łatwiejsza konserwacja. Lądowe farmy wiatrowe można zbudować w ciągu kilku miesięcy na dużą skalę, a ich utrzymanie jest stosunkowo tanie i opłacalne w porównaniu do farm morskich.

Wady energii wiatrowej na lądzie:

• Zmienna prędkość wiatru. Stałość produkcji energii elektrycznej z farm wiatrowych może być zakłócana przez zmienne prędkości wiatru i zmiany jego kierunku.
• Brak wiatru lub przerywana produkcja. Gdy wiatr jest niestabilny (lub nie występuje), nie można generować energii elektrycznej przy użyciu energii wiatrowej. Aby spełnić nasze zapotrzebowanie na energię, potrzebne będą różne rozwiązania, w tym inne źródła energii odnawialnej, jak również dostarczanie czystej energii przez interkonektory i lepsze zarządzanie popytem na energię.
• Wpływ na ludzi i przyrodę. Niektórzy ludzie narzekają na wygląd farm wiatrowych w krajobrazie i hałas. Istnieją także obawy, że lądowe turbiny wiatrowe mogą stanowić zagrożenie dla ptaków (więcej na ten temat można znaleźć w naszym artykule „Jak działa turbina wiatrowa?”).
• Mniejsza produkcja energii. Lądowe farmy wiatrowe produkują mniej energii niż ich morskie odpowiedniki (tzw. „współczynnik wykorzystania mocy”), ponieważ lądowe plany zagospodarowania często ograniczają wysokość turbin, co nie dotyczy turbin morskich. Średnia lądowa turbina wiatrowa produkuje około 2,5 do 3 megawatów (MW), w porównaniu do średniej morskiej wynoszącej 3,6 MW.

Czym jest morska energia wiatrowa?

Energia wiatrowa na morzu polega na wykorzystaniu turbin zainstalowanych na wodach morskich, gdzie ruch powietrza jest silniejszy i bardziej stabilny niż na lądzie. Turbiny morskie są większe i mogą produkować więcej energii, co wynika z korzystniejszych warunków wiatrowych. Brak przeszkód terenowych i wyższa prędkość wiatru na morzu sprzyjają efektywniejszemu wykorzystaniu potencjału energetycznego.

Jedną z głównych zalet energii wiatrowej na morzu jest możliwość budowy farm na większą skalę, co umożliwia produkcję znacznych ilości energii elektrycznej. Usytuowanie farm z dala od wybrzeży minimalizuje ich wpływ na lokalne społeczności i krajobraz. Takie położenie sprzyja również ochronie ekosystemów morskich, które mogą być chronione dzięki ograniczonemu dostępowi do terenów, na których znajdują się turbiny.

Wadą energii wiatrowej na morzu są wyższe koszty budowy i utrzymania infrastruktury. Trudniejsze warunki pracy, takie jak silne wiatry i fale, oraz odległość od brzegu utrudniają konserwację i naprawy. Farmy morskie wymagają znacznych inwestycji, co sprawia, że są zazwyczaj finansowane przez duże korporacje, ograniczając udział lokalnych społeczności w ich eksploatacji.

Zalety energii wiatrowej na morzu:

• Turbiny wiatrowe na morzu są bardziej wydajne. Wyższe prędkości wiatru i jego większa stałość oznaczają, że instalacje morskie potrzebują mniej turbin, aby wyprodukować tę samą ilość energii, co farmy wiatrowe na lądzie.
• Zredukowany wpływ na środowisko. Znajdując się wiele mil od wybrzeża, turbiny na morzu są oddalone od lokalnej populacji. Ograniczony dostęp do ich lokalizacji może nawet pomóc w ochronie okolicznych ekosystemów morskich.
• Więcej miejsca na budowę. Oceany zapewniają idealne warunki do budowy farm wiatrowych pod względem skali i otwartości przestrzeni. Budowa większej liczby farm wiatrowych oznacza produkcję większej ilości czystej i zrównoważonej energii.

Wady energii wiatrowej na morzu:

• Wyższy koszt. Morskie farmy wiatrowe wymagają bardziej skomplikowanej infrastruktury, co sprawia, że ich budowa jest droższa.
• Konserwacja i naprawy. Wyższe prędkości wiatru, silne fale morskie oraz problemy z dostępnością sprawiają, że utrzymanie morskich farm wiatrowych jest bardziej wymagające.
• Mniejszy udział lokalnych społeczności. Podczas gdy lądowe turbiny wiatrowe mogą być własnością lub zarządzane przez lokalne spółdzielnie, a nawet indywidualne osoby, morskie turbiny wiatrowe wymagają znacznych inwestycji, co oznacza, że zazwyczaj są one własnością korporacyjną. Niemniej jednak zapewniają one istotne miejsca pracy podczas budowy i eksploatacji farmy wiatrowej.

Energia wiatrowa na lądzie i morzu różni się głównie lokalizacją, kosztami oraz efektywnością. Instalacje lądowe są tańsze w budowie i utrzymaniu, ale produkują mniej energii ze względu na zmienne warunki wiatrowe. Z kolei turbiny morskie, umieszczone na wodach, generują więcej energii dzięki silniejszym i stabilniejszym wiatrom, choć ich budowa i konserwacja są znacznie droższe i bardziej skomplikowane. Farmy morskie są także mniej uciążliwe dla ludzi, ale wymagają dużych inwestycji korporacyjnych. Obie technologie są niezbędne do osiągnięcia celów związanych z czystą energią.

Wykorzystane informacje z:

https://en.wikipedia.org/wiki/Offshore_wind_power

https://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power