Možnosti za vetrne elektrarne v Sloveniji in predlogi rešitev v prihodnosti

1.    Vetrne elektrarne v svetu – trendi pri proizvodnji energije in globalna slika

Obnovljivi viri energije (v nadaljevanju: OVE, kamor štejemo energijo vetra, električno energijo iz sončne energije (toplotna, fotovoltaična in s koncentriranjem) in hidroenergije, energijo oceana, geotermalno energijo, biomaso in biogoriva) so nadomestna možnost za fosilna goriva in prispevajo k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov, diverzifikaciji oskrbe z energijo ter k zmanjšanju odvisnosti od nezanesljivih in nestanovitnih trgov s fosilnimi gorivi (zlasti z nafto in plinom). Evropska panoga obnovljivih virov energije trenutno zaposluje približno 1,5 milijona ljudi, po ocenah pa bi se lahko to število do leta 2020 povečalo na 4,5 milijona. Prav tako je vodilna na svetu na področju razvoja nove generacije tehnologije za obnovljive vire energije. V zadnjih letih se je evropski zakonodajni okvir za spodbujanje obnovljivih virov energije dodobra razvil; zdaj zagotavlja stabilen regulativni okvir, ki pomaga privabljati naložbe iz zasebnega sektorja.

Evropa si je zadala cilj, da bo do leta 2020 dosegla 20-odstotni delež obnovljivih virov v celotni porabi energije, in vetrna energija bo lahko pomembno prispevala k doseganju tega cilja. Vetrna energija pomaga tudi k znatnemu zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in onesnaževanju zraka ter tudi porabi sladke vode, povezane z običajnim načinom pridobivanja energije v EU. V zadnjem desetletju se delež vetrne energije hitro povečuje in je ob koncu leta 2011 dosegel že 6,3 % bruto končne porabe energije EU (v normalnem letu, proizvodnja 204 TWh električne energije), kar je več od 5,3 % v letu prej.

Do leta 2020 pričakujemo, da se bo ta delež povečal za dvakrat. Danska ostaja država z največjim deležem vetrne energije v porabi električne energije (skoraj 26 %), sledijo Španija (15,9 %), Portugalska (15,6 %), Irska (12 %) in Nemčija (10,6 %).

Do konca septembra 2012 je imela EU po podatkih Evropskega združenja za vetrno energijo (EWEA) 100 GW inštaliranih zmogljivosti za vetrno energijo. Ta inštalirana moč je enaka 39 jedrskim elektrarnam in lahko zadovolji potrebe 57.000.000 gospodinjstev, navaja združenje. Za enakovredno proizvodnjo električne energije v termoelektrarnah bi bilo potrebno sežiganje 72.000.000 ton premoga letno.

Trajalo je 20 let, da je Evropa dosegla svojih prvih 10 GW inštaliranih zmogljivosti vetrne energije, in le 13 let za naslednjih 90 GW. Polovica skupne evropske zmogljivosti vetrne energije je bila inštalirana v zadnjih šestih letih. Nemčija je država članica EU z največ inštaliranih zmogljivosti (31 GW konec leta 2012), sledijo ji Španija, Francija, Italija in Velika Britanija. Devet drugih držav ima več kot 1 GW inštaliranih zmogljivosti: Portugalska, Danska, Nizozemska, Švedska, Irska, Grčija, Poljska, Avstrija in Belgija.

Rast zmogljivosti vetrne energije se predvideva v celinskih območjih v Nemčiji in na Švedskem ter na odprtem morju v Veliki Britaniji – skupaj s predvidenim močnim hitro rastočim celinskim trgom v vzhodni Evropi.

Energija iz vetrnih elektrarn na morju

Tovrstna energija naj bi imela številne prednosti v primerjavi s proizvodnjo električne energije v vetrnih elektrarnah na kopnem: proizvodne enote na morju so večje kot na kopnem, veter je na morju močnejši in stabilnejši kot na kopnem, poleg tega vetrna polja na morju ne povzročajo take zaskrbljenosti pri bližnjih prebivalcih. Po ocenah bi lahko bile inštalirane zmogljivosti do leta 2020 od 30- do 40-krat večje od sedanjih. Razmisliti je treba o izvajanju ukrepov za zagotovitev ustreznega zakonodajnega in političnega okvira za izkoriščanje tovrstne energije.

“Čeprav ima ta energija samo z uporabo majhnega dela domačih, torej evropskih virov energije vetra velik vpliv na varnost oskrbe z energijo v Evropi in varnost okolja, nam zelo koristi tudi pri ustvarjanju zelenih delovnih mest in tehnološkem izvozu,” so povedali v združenju EWEA.

2.    Male vetrne turbine v svetu – trendi pri proizvodnji energije in mednarodni trg

Male vetrne turbine lahko zagotovijo električno energijo neposredno tam, kjer je potrebna: v podjetjih, domovih, na kmetijah, v šolah, proizvodnih obratih; takšne vetrne turbine lahko napajajo tudi uporabnike na območjih, oddaljenih od električnega omrežja. Vetrne turbine, ki se uporabljajo v teh napravah, so pogosto precej manjše – ponavadi v razponu od nekaj sto vatov do sto kilovatov. Spodnja preglednica 1 povzema prodajo malih vetrnih turbin v velikosti 100 kW na trgu ZDA od leta 2005 do leta 2011. Leta 2011 je bilo v ZDA prodanih približno 19 MW malih vetrnih turbin, od katerih so večino proizvedle ameriške družbe.Velika Britanija je leta 2011 presegla ZDA po moči inštaliranih malih vetrnih turbin.

Velika Britanija je leta 2011 presegla ZDA po moči inštaliranih malih vetrnih turbin

V letu 2010 se je začel program odkupnih cen v Veliki Britaniji, kar je državo privedlo pred ZDA po gradnji malih vetrnih turbin. V letu 2011 je Velika Britanija namestila 23 MW malih vetrnih turbin. Za primerjavo, v ZDA so namestili 19 MW malih vetrnih turbin. Od leta 2010 do 2011 so v Veliki Britaniji povečali število vgrajenih malih vetrnih turbin s 40 MW na nekaj več kot 60 MW – kar je povečanje za 50 %.

V vseh obstoječih zmogljivostih malih vetrnih turbin Velika Britanija še vedno precej zaostaja za ZDA in Kitajsko, ki sta imeli različne programe za spodbujanje malih vetrnih turbin v zadnjih dveh desetletjih.

Hitra rast malih vetrnih turbin v Veliki Britaniji je bila rezultat uvedbe sistema odkupnih cen za “mikro proizvodnjo”. V ZDA industrija malih vetrnih turbin sloni na davčnih subvencijah in politiki odkupnih cen.

Definicije, kaj je in kaj ni “mala vetrna turbina”, se po svetu razlikujejo. Najbolj v skladu z IEC 61400-2 je opredelitev, da je to manj kot 200 m² gibalne površine rotorja. V praksi je to enako ~50 kW, čeprav v Nemčiji Bundesverband Windenergie (BWE) uporablja v svojih letnih pregledih trga 75 kW kot razmejitev za male vetrne turbine od vseh ostalih vetrnih turbin. Druge države so se odločile za omejitev, da je “mala vetrna turbina” turbina z manj kot 100 kW v kombinaciji gibalnega območja rotorja in nazivnimi zmogljivostmi vetrne turbine.

Svetovno združenje za vetrno energijo (WWEA) napoveduje, da se bo svetovni trg za male vetrne turbine povečal s 95 MW v 2011 na 700 MW leta 2020 ali za približno 25 odstotkov na leto.To rast bo predstavljala generacija malih vetrnih turbin, povezanih v električno omrežje, ki jih bodo poganjale zanesljive spodbude, kot so davčne olajšave, subvencioniranje in ugodne nabavne cene. 

3.    Stanje na področju OVE v Sloveniji danes: ali obstajajo interes in pogoji za vetrne elektrarne

Nova Direktiva o OVE, ki je bila leta 2009 sprejeta s postopkom soodločanja (Direktiva 2009/28/ES o razveljavitvi direktiv 2001/77/ES in 2003/30/ES), je opredelila splošne obvezne cilje in obvezen nacionalni cilj za skupni delež energije iz obnovljivih virov v bruto porabi končne energije, pri čemer so bila upoštevana različna izhodišča držav. Države članice so v skladu s to direktivo leta 2010 sprejele nacionalne akcijske načrte za obnovljive vire energije.

Pregled akcijskih načrtov držav članic za obnovljive vire energije kaže, da se bo raba obnovljivih virov energije do leta 2020 povečevala hitreje kot v preteklosti. Komisija ugotavlja, da je nov pristop uspešno spodbudil razvoj obnovljivih virov energije in še naprej prispeva k uresničevanju ambicioznih podnebnih ciljev EU. Če bodo države članice v celoti izvedle nacionalne akcijske načrte za obnovljive vire energije, bo skupni delež obnovljivih virov energije v EU leta 2020 presegel cilj 20 %.

Stanje v Sloveniji

V letu 2013 se je spremenila podporna shema, ki omogoča subvencioniranje obnovljivih virov energije; določbe predloga novele Energetskega zakona (v nadaljevanju: predlog novele EZ-F) namreč precej spreminjajo subvencioniranje OVE.

Glavne novosti, ki jih prinaša predlog novele Energetskega zakona, so, da bo Javna agencija RS za energijo vsako leto do 1. oktobra objavila javni poziv, ki mora biti odprt do 1. novembra, prek katerega bo povabila investitorje k prijavi projektov proizvodnih naprav, ki kandidirajo za subvencijo. Pri razvrščanju projektov bo agencija upoštevala dovoljeno povečanje obsega sredstev za podpore v naslednjem letu, doseženo izpolnjevanje ciljev iz akcijskega načrta pri razvrščanju tehnologij ter odstopanje ponujene cene za proizvedeno električno energijo od predvidenih referenčnih stroškov proizvodnje električne energije (56. člen predloga novele EZ-F).

Obseg sredstev za subvencije bo vsako leto določila vlada. Glede na izpolnjevanje ciljev iz akcijskega načrta na področju OVE bo mogoče nekaterim virom dati prednost pred drugimi.

Javna agencija RS za energijo bo po izboru na spletni strani objavila podatke o izbranih projektih z navedbo investitorja, izbrane tehnologije, moči proizvodne naprave in ponujene cene za zagotovljen odkup električne energije.

V januarju 2013 je vlada dala soglasje k Aktu o določitvi prispevka za zagotavljanje podpor proizvodnji električne energije v soproizvodnji z visokim izkoristkom in iz obnovljivih virov energije, ki ga je sprejel svet Javne agencije RS za energijo. Ta akt določa povprečni mesečni prispevek, namenjen zagotavljanju podpor za okolju prijazno proizvedeno energijo.

Napovedani povečani obseg subvencij za vetrne elektrarne, kar je odvisno od izpolnjevanja ciljev akcijskega načrta pri razvrščanju tehnologij, bi lahko spodbudil pozitivna gibanja na področju vetrnih elektrarn in malih vetrnih elektrarn v Sloveniji. Ta vir je namreč v Sloveniji še skoraj povsem neizkoriščen, pred časom (sredina leta 2012) je začela delovati prva vetrnica, v načrtu je več novih.

Tako je v prihodnje treba v Sloveniji resno razmisliti o podpori in spodbudah (subvencioniranje, ugodne nabavne cene, davčne olajšave, nov sistem odkupnih cen ...) malih vetrnih turbin do vključno 50 kW kot eni od možnosti doseganja ciljev Akcijskega plana za OVE 2010–2020 na področju vetrnih elektrarn, za katere so razmere v Sloveniji primerne tako pri naravnih danostih kot tudi pri zakonodaji.

4.    Vetrne elektrarne v Sloveniji – drugi jih imajo, mi pa ne?

V Akcijskem planu za OVE 2010–2020 je predvidena umestitev vetrnih elektrarn z inštalirano močjo 106 MW, konec 2013 pa znaša predvidena inštalirana moč 8 MW.

Trenutno inštalirana moč vetrnih elektrarn bistveno zaostaja za akcijskim planom, inštaliranih je okoli 2 MW inštalirane moči vetrnih elektrarn v Sloveniji. Lani smo po veliko zapletih zgradili prvo vetrno elektrarno v Dolenji vasi pri Senožečah (z močjo 2,2 MW), v drugi fazi je predvidena gradnja še ostalih agregatov (100 MW). Prav tako že deset let poteka projekt gradnje 33 vetrnih elektrarn Volovja reber. V Sloveniji imamo za 400 MW vetrnih elektrarn, ki so ali v pridobivanju gradbenega dovoljenja, v upravnih postopkih ali pa šele predvidene v raznih strokovnih podlagah. Imamo pa zgrajenih tudi nekaj malih vetrnih elektrarn v skupni moči okoli 25 kW.

Potencialno primerna območja za gradnjo vetrnih elektrarn v Sloveniji

V novembru 2012 je Dopps izdal karto z vidika varstva ptic sprejemljivih območij za postavitev vetrnic v Sloveniji, kar naj bi investitorjem in državi pomagalo pri odločitvah o naložbah in umeščanju v prostor. Več kot 70 odstotkov ozemlja ne sodi niti v močno občutljiva območja za ptice niti v zmerno občutljiva območja za ptice, je ugotovil Dopps.

Pri umeščanju vetrnih elektrarn naj bi se izogibali:

  • območjem Natura 2000, območjem, pomembnim za ptice, območjem velikih zveri, zavarovanim območjem,
  • območjem z večjo gostoto kulturne dediščine,
  • območjem izjemne krajine in krajinskim območjem,
  • najožjim varstvenim območjem virov pitne vode.

Usmeritve za nadaljnje načrtovanje

Ker modelske ocene hitrosti vetra ne zadostujejo za natančno oceno ekonomske upravičenosti posamičnih projektov postavitve vetrnih elektrarn, je pri nadaljnji presoji projektov treba upoštevati tudi izmerjene hitrosti vetra na lokacijah. Upoštevajoč dosedanje zaplete pri umeščanju tovrstnih objektov v prostor je posebno pozornost treba nameniti tudi ustreznemu vodenju projektov, predvsem sodelovanju z javnostjo in postopki odločanja.

5.    Odkupne cene za električno energijo iz malih vetrnih elektrarn

Na podlagi določene višine podpor električni energiji, proizvedeni iz OVE in SPTE, in višin podpor v letu 2013 znaša cena zagotovljenega odkupa za vetrne elektrarne v letu 2013 0,09538 EUR/kWh in je enaka ceni zagotovljenega odkupa v prejšnjih letih. Ta cena velja za vse vrste vetrnih elektrarn od mikro (< od 50 kW), male (< od 1 MW), srednje (od 1 MW do vključno 10 MW) in velike (nad 10 MW do vključno 125 MW) elektrarne.

Velika Britanija je nedvomno najboljši primer, kako spodbuditi zanimanje za male vetrne elektrarne na trgu. Kot primer lahko navedem njihov model treh razredov odkupnih cen za male vetrne generatorje in dveh razredov odkupnih cen za srednje vetrne turbine, s katerim so začeli spomladi leta 2010. V tem času so zmogljivosti malih vetrnih elektrarn več kot podvojili.

V podporni shemi podpor bi morali dvigniti subvencijo in uvesti nove razrede za najmanjše vetrne elektrarne od <1,5 kW do 50 kW, ki se lahko gradijo za podjetja, individualne hiše, kmetije, šole, proizvodne obrate ter za uporabnike, ki so oddaljeni od električnega omrežja. Za vsako proizvedeno kWh v razredu do 100 kW bi morala biti podpora vsaj 20 centov/kWh, potem bi bile lahko male vetrne elektrarne gospodarsko zanimive.

 6.  Prihodnost malih vetrnih elektrarn v Sloveniji – predlogi

Na podlagi sedanjih meritev vetra in analiz vetrnih razmer v Sloveniji je potencial vetra največji na Primorskem ter na grebenih višjih slovenskih gora in pogorij do 1000 metrov nadmorske višine.

V prihodnje je treba raziskati tudi uporabo malih vetrnih elektrarn v urbanih strnjenih naseljih – mestnih središčih. Preizkusiti bi bilo treba, koliko energije sploh lahko vetrne elektrarne proizvedejo, če jih postavimo v mestnih središčih. Prednostna naloga ne bi bila oddajanje električne energije v omrežje, ampak lastna oskrba hiše z električno energijo, t. i. samooskrbni uporabniki.

Glede na trenutno vrednost odkupne cene električne energije, proizvedene iz malih vetrnih elektrarn (< od 50 kW) v Sloveniji, je smiselno spodbujati čim večji lastni odjem proizvedene električne energije (t. i. samooskrbni uporabniki), ker je to bolj konkurenčno (< omrežnina, < davkov iz tega naslova, prodajna cena električne energije < cene kupljene električne energije).

Predlagam, da bi v Sloveniji v prihodnje uvedli nove razrede in dvignili subvencijo za gradnjo manjših vetrnic (od <1,5 kW do 50 kW) v kombinaciji s solarno (toplota + elektrika) in geotermalno tehnologijo (toplota), ki bi zadovoljevale energetske potrebe poslovnih objektov, družinskih hiš in šol, telekomunikacijskih stolpov in vodnih črpališč. S tem bi povečali zanimanje lastnikov hiš in drugih investitorjev za tovrstno investicijo.

Pri vseh navedenih aktivnostih pa moramo v prihodnje razvijati takšne rešitve na področju OVE in učinkovite rabe energije (velika priložnost so male vetrne elektrarne), ki bodo imele vgrajene izdelke, ki jih v največji meri lahko zagotovijo domači proizvajalci.

Na trgih EU in ZDA pa obstajajo različne tehnične rešitve malih vetrnih turbin za različne namene in razmere delovanja, in sicer:

  • delovanje v zahtevnih razmerah,
  • za uporabnike, oddaljene od električnega omrežja,
  • za družinske hiše in šole,
  • za telekomunikacijsko industrijo,

o katerih bomo poskušali več razložiti v prihodnjih številkah Elektrotehniške revije “ER”

Literatura:

1.    EWEA (The European wind energy association) Wind in power 2011 European statistic, februar 2012, december 2012.

2.    http://www.restrends.com.

3.    http://www.wind-works.org. 

4.    http://www.wwindea.org. 

5.    http://setis.ec.europa.eu/ 

6.    AWEA (American Wind Energy Association), Small Wind report 2011.

7.    Energetski zakon EZ-UPB2 s spremembami (Ur. l. RS, št. 27/2007).

8.    Predlog Zakona o spremembah in dopolnitvah Energetskega zakona (EZ-F), EVA2012-2430-0055.

9.    Akcijski načrt za obnovljive vire energije za obdobje 2010–2020 (AN OVE) Slovenija, Ljubljana, julij 2010.

10.    Strokovne podlage za realizacijo obvez energetskega paketa za 20 % delež obnovljivih virov, študija EIMV, št. EOVE-D533/044A, avgust 2007.

11.    Celovit pregled potencialno ustreznih območij za izkoriščanje vetrne energije, AQUARIUS-2-10-5506-IN, november 2010, dopolnjeno februar 2011.

12.    Višine podpor električni energiji, proizvedeni iz OVE in SPTE, in višin podpor v letu 2013, Borzen, d.o.o., Ljubljana, 3. 1. 2013.

13.    Nove priložnosti na področju OVE: Vetrne elektrarne, mag. Andrej Kosmačin, seminarsko gradivo, 16. 1. 2013

Avtor

mag. Andrej Kosmačin, univ. dipl.inž. el.

Povejte naprej: