Ciemniejsza strona zielonej energii – jakie są wady elektrowni wiatrowych?

Ciemniejsza strona zielonej energii – jakie są wady elektrowni wiatrowych?

Elektrownie wiatrowe uznawane są za kluczowy element transformacji energetycznej, ale mimo ekologicznych korzyści posiadają istotne wady, które rzadziej są podkreślane w debacie publicznej. Analiza tych aspektów jest niezbędna, aby rzetelnie ocenić ich rolę w systemie energetycznym oraz wpływ na otoczenie i społeczność.

Problemy lokalizacyjne i wpływ na otoczenie

Budowa elektrowni wiatrowych wymaga precyzyjnej analizy lokalizacji, z uwzględnieniem przepisów dotyczących odległości od zabudowań mieszkalnych. Konieczność zachowania stosownego dystansu sprawia, że dostępność gruntów pod inwestycje staje się ograniczona, co może hamować rozbudowę nowych instalacji w wielu rejonach kraju [1]. Zasadnicza jest również dbałość o minimalizowanie negatywnych skutków wizualnych i społecznych, szczególnie w przypadku obszarów atrakcyjnych turystycznie lub cennych przyrodniczo [2].

Dodatkowym wyzwaniem jest dostosowanie lokalizacji do warunków wietrznych, które nie wszędzie są optymalne przez cały rok. Wymaga to długotrwałych analiz i konsultacji z lokalnymi społecznościami, a także wiąże się z ryzykiem protestów społecznych i długimi procedurami administracyjnymi [2].

Hałas i infradźwięki

Hałas generowany przez turbiny, w tym infradźwięki, jest jednym z najczęściej podnoszonych argumentów przeciwko farmom wiatrowym. Szum powstający podczas obracania się łopat, zwłaszcza przy bezwietrznej lub bardzo cichej pogodzie, staje się odczuwalny dla mieszkańców zlokalizowanych w pobliżu instalacji. Uciążliwości akustyczne mogą skutkować problemami ze snem, bólami głowy czy ogólnym dyskomfortem [1].

Należy jednak zaznaczyć, że negatywny wpływ infradźwięków na zdrowie jest eliminowany przy zachowaniu dystansu co najmniej 500 m od turbiny. Mimo to, poziom hałasu bywa wyższy niż normy w niektórych lokalizacjach, co powinno być każdorazowo analizowane podczas planowania inwestycji [1].

Zmienność i nieprzewidywalność produkcji energii

Podstawowym ograniczeniem elektrowni wiatrowych jest ich zależność od warunków pogodowych. Zmienność i nieprzewidywalność wiatru ogranicza stabilność dostaw energii elektrycznej. Oznacza to, że produkcja nie zawsze odpowiada realnemu zapotrzebowaniu sieci, a jednostki nie mogą być traktowane jako gwarantowane źródło pokrycia szczytowych obciążeń [1].

Ta cecha wymusza stosowanie dodatkowych rozwiązań wspierających stabilność systemu energetycznego, takich jak infrastruktura magazynowania energii lub wsparcie ze strony innych źródeł o charakterze konwencjonalnym. Dywersyfikacja miksu energetycznego staje się więc koniecznością, która generuje kolejne nakłady inwestycyjne oraz koszty eksploatacyjne [1].

Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne

Morskie farmy wiatrowe, mimo doskonałych warunków wietrznych, wiążą się z wyższymi kosztami budowy i obsługi w porównaniu do lądowych odpowiedników. Przyczyną są nie tylko trudności techniczne przy zabezpieczaniu instalacji w ekstremalnych warunkach, ale i wyższe koszty transportu oraz napraw [2]. Odległość od brzegu wpływa również na logistykę serwisu, podnosząc całkowity koszt eksploatacji [2].

Średnio koszt wyprodukowania energii elektrycznej z farm wiatrowych bywa 3-4 krotnie wyższy niż w przypadku źródeł konwencjonalnych. Chociaż zwrot energetyczny (EROEI) oceniany jest na poziomie 5–35, to okres amortyzacji nakładów i koszty ciągłego utrzymania instalacji znacząco obniżają atrakcyjność inwestycji, szczególnie bez systemów wsparcia finansowego [4].

Awarie i problemy eksploatacyjne

Turbiny wiatrowe narażone są na liczne awarie, będące następstwem zarówno warunków atmosferycznych, jak i uderzeń piorunów czy oblodzenia łopat. Część awarii kończy się pożarami, prowadzącymi do bezpośredniej utraty turbiny lub dłuższej przerwy w produkcji energii [3]. W latach 2001–2009 odnotowano aż 133 pożary turbin, z których 90% skutkowało zatrzymaniem produkcji energii lub zniszczeniem turbiny [3].

Szczególnie narażone na awarie są instalacje morskie, gdzie sprzęt jest dodatkowo eksploatowany na granicy swoich możliwości ze względu na częste silne wiatry, wysoką wilgotność i zasolenie [2][3]. Takie warunki przyczyniają się do szybszego zużycia elementów mechanicznych, a konieczność napraw pogarsza ekonomiczną efektywność farmy.

Utylizacja elementów i problemy środowiskowe

O ile sama eksploatacja elektrowni wiatrowej wydaje się być proekologiczna, to problematyczna pozostaje kwestia utylizacji łopat wirników. Wykonane są zazwyczaj z kompozytów trudnych do recyklingu, przez co najczęściej trafiają na wysypiska odpadów [4]. Brak efektywnych technologii recyklingu przekłada się na rosnącą ilość odpadów, co z biegiem lat będzie narastać wraz ze starzeniem się infrastruktury energetycznej.

Turbiny wiatrowe mogą też powodować niewielkie lokalne zmiany klimatyczne, poprzez oddziaływanie na mieszanie się warstw powietrza oraz zmianę mikroklimatu, jak zwiększenie temperatury blisko ziemi [4]. Efekt ten jest jednak znacznie mniejszy niż skutki działania konwencjonalnych elektrowni, jednak nie powinien być pomijany przy analizie wpływu energetyki wiatrowej na środowisko.

Zagrożenia dla fauny

Choć elektrownie wiatrowe mogą stanowić zagrożenie dla ptactwa, skala tego problemu jest niewielka w porównaniu z efektami emisji zanieczyszczeń przez energetykę konwencjonalną [4]. Zagrożenia te są jednak istotne lokalnie i wymagają dokładnej analizy podczas wyboru lokalizacji oraz stosowania odpowiednich zabezpieczeń w przypadku obszarów cennych przyrodniczo.

Podsumowanie

Mimo licznych zalet, elektrownie wiatrowe niosą ze sobą szereg istotnych wyzwań. Do najważniejszych należą ograniczenia lokalizacyjne, hałas, wyższe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, częste awarie, brak skutecznych metod utylizacji kluczowych elementów oraz lokalne zagrożenia środowiskowe. Ich szersze wdrożenie wymaga zatem nie tylko wsparcia technologicznego i finansowego, ale i pełnego uwzględnienia społecznych oraz środowiskowych uwarunkowań.

Źródła:

• [1] https://fotowolt24.pl/elektrownia-wiatrowa-wady-i-zalety-takiej-instalacji/
• [2] https://alterga.com/blog/2023/budowa-farm-wiatrowych-na-morzu-wady-i-zalety/
• [3] https://journals.umcs.pl/h/article/viewFile/5089/4422
• [4] http://www.drewnozamiastbenzyny.pl/elektrownia-wiatrowa/