Co roku, wieczorem 23 czerwca, Duńczycy zbierają się na nabrzeżach, plażach i w miejskich parkach, by na wielkich stosach spalić czarownice. Odsyłają ich duchy tam, skąd przyleciały, czyli do Niemiec, na górę Bloksbjerg (Brocken). Tę działalność eksportową prowadzą już od czasów pogańskich, ale święto Sankt Hans Aften to raczej kiepski interes. Zysk żaden, a czarownice niezmiennie wracają. Mimo to Dania od lat eksperymentuje w handlu czymś niemal równie ulotnym: wiatrem. A dokładniej, energią elektryczną pochodzącą z ponad 5 tys. zbudowanych na lądzie i morzu turbin wiatrowych. Kilka terawatogodzin, co roku sprzedawanych Niemcom, Norwegom i Szwedom, mogłoby posłużyć do oświetlenia wszystkich ulic w Polsce. Przede wszystkim zaś sprzedaje się wiedzę i technologię. Połowa energii wiatrowej na świecie wytwarzana jest przez turbiny wyprodukowane przez duńskie firmy. Dochody tego sektora przemysłu wyniosły w zeszłym roku 7,2 mld euro. A to dopiero przystawka. Już w 2025 r. Duńczycy chcą wytwarzać połowę energii elektrycznej z wiatru. Skąd przekonanie, że się uda? I, zważywszy koszty produkcji takiej energii, czy w ogóle warto próbować?
Podmuch grozy
Duńczycy zwrócili się ku energii wiatrowej, i szerzej, odnawialnej, nie na skutek łaski ekologicznego oświecenia, tylko ze strachu. Po pierwsze, przed uzależnieniem od zagranicy. Dania wyjątkowo ucierpiała na kryzysie paliwowym w 1973 r. Niemal 90 proc. energii pochodziło wówczas ze spalania ropy naftowej, w większości importowanej. Po drugie, Duńczyków dręczyła obawa przed energią jądrową (wzmocniona dodatkowo po awarii w Czarnobylu). Wiatraki w ojczyźnie Andersena kręcą się jak żadne inne dzięki konsekwentnej, prowadzonej od końca lat 70., polityce państwa, polegającej m.in. na dotowaniu inwestycji wiatrowych, gwarantowaniu kredytów dla producentów turbin, zagwarantowaniu zbytu energii, porządkowaniu prawodawstwa (m.in. uniezależnienie sieci od dostawców energii), inwestowaniu w badania i rozwój, a wreszcie subsydiowaniu (w coraz mniejszym stopniu) samej energii. Jednocześnie dostrajano gospodarkę, która dziś należy do najbardziej wydajnych (współczynniki rosną) i najczystszych (emisja CO2 spada) na świecie.
Po części wiatrowy boom Danii wynika także z tradycji ruchu spółdzielczego (pierwsze wiatraki stawiali sami obywatele, którzy dziś stanowią 12 proc. właścicieli instalacji), ze smykałki technicznej (duże zasługi XIX-wiecznego pioniera wiatrakologii stosowanej Poula La Coura) i pewnej dozy anarchizmu, która w latach 70. kazała Duńczykom, takim jak Christian Riisager, włączać turbiny w ogólną sieć energetyczną mimo braku formalnego pozwolenia. Duńczycy nie popełnili też błędu gigantomanii, który ograniczył rozwój energetyki wiatrowej w USA. Z technicznego punktu widzenia, nic nie stoi na przeszkodzie, by budować turbiny potężniejsze niż stumetrowe kolosy, które w ciągu 2–3 godzin produkują tyle energii, ile przeciętne gospodarstwo domowe zużywa w czasie całego roku. Wówczas jednak konieczne byłoby użycie droższych i bardziej szkodliwych dla środowiska materiałów (a i przewiezienie 40-metrowego śmigła to nie lada wyzwanie). – Teraz turbiny spłacają dług energetyczny zaciągany podczas ich produkcji i montażu po około 8 miesiącach, a pracują 20–25 lat – mówi Ditlev Engel, szef produkującego turbiny giganta Vestas (tysiąc osób tylko w dziale badań i rozwoju). – Skupiamy się raczej na zwiększaniu efektywności i chcemy, by turbiny pracowały już przy niewielkim wietrze.
W miarę rozwoju technologii i sieci przesyłowych energia elektryczna pozyskiwana z wiatru staje coraz tańsza (w ciągu ostatnich 30 lat staniała pięciokrotnie). Duńczycy obliczają, że przy założeniu rokrocznego kilkuprocentowego wzrostu cen energii pozyskiwanej w klasyczny sposób zdecydowanie opłaca się zainwestować nawet w niewielką, przydomową (kilkanaście kilowatów) turbinę wiatrową.
Inżynieria wajchowa
Wiatraki pracują, kiedy wieje. A kiedy nie ma wiatru? To pytanie często pada we Fredericii, stolicy energetyki duńskiej – to stąd, z supernowoczesnej siedziby Energinet.dk kilku operatorów steruje systemem energetycznym połowy Europy północnej. Kiedy w Danii jest flauta, zwiększają moc lub włączają konwencjonalne siłownie, ewentualnie kupują energię za granicą. Kiedy wiatr dmie ponad normę, operatorzy sprzedają nadwyżki energii za granicę. I tak nawet 50 razy dziennie – wajcha w górę, wajcha w dół. Ceny ustalane są codziennie na podstawie prognoz podaży, popytu i... pogody. – Dlatego trafne prognozy to jeden z najważniejszych celów naszych obecnych badań – wyjaśnia Jens Mřller Birkebćk, kierujący wydziałem działań systemowych Energinet.dk. Odchylenie siły wiatru o 1 m/s od wartości zapowiadanej może skutkować nadwyżką lub niedoborem rzędu 350 MW, czyli równowartością produkcji sporej elektrowni. Ale to i tak mało. Zdarzają się prognozy chybione o 50 proc. – Kiedy wiatr budzi się później, niż przewidywaliśmy, na przykład godzinę po porannym szczycie zapotrzebowania, mamy problem – śmieje się Birkebćk.
W Danii to jeszcze nie jest poważny kłopot. Dobrze rozbudowana i nowoczesna krajowa sieć przesyłowa, spięta z siecią niemiecką na południu i skandynawską na północy, pozwala szybko kanalizować nadwyżki. Ale w przyszłości, kiedy udział energii wiatrowej się zwiększy, to nie wystarczy. – Konieczne są inwestycje nawet dziesięciokrotnie przekraczające całkowite nakłady na budowę dotychczasowych sieci – mówi Orths. Chodzi o linie prądu stałego (minimalizujące straty przesyłu i konwersji), automatycznie balansujące wahania energii w jej poszczególnych gałęziach i radzące sobie z dynamicznymi zmianami popytu, fluktuacjami podaży, awariami oraz ze stale zmieniającym się udziałem energii pozyskiwanych z różnych źródeł. – Budowanie nowoczesnego społeczeństwa przy użyciu istniejącej sieci energetycznej przypomina obsługę Internetu za pośrednictwem starej centrali telefonicznej – przekonuje Ditlev Engel z Vestas. Duńczycy (choć nie tylko oni) tworzą też zarys supersieci łączącej europejskie zagłębie wiatrowe (północny Bałtyk i Morze Północne) z resztą kontynentu, a nawet Afryką Północną, gdzie w przyszłości mogłyby stanąć elektrownie słoneczne.
Już wiadomo, że sama sieć to za mało. – Konieczny jest bufor, do którego można załadować nadwyżki energii – wyjaśnia Ulrik Stridbćk, główny ekonomista DONG Energy. W tej chwili można je magazynować, spiętrzając wody zbiorników elektrowni wodnych, lub ogrzewać wodę w gigantycznych termosach, jednocześnie wdrażając bardziej systemowe rozwiązania. Takie jak samochody elektryczne, które naładowawszy baterie nocą, kiedy stawki są najniższe, mogą sprzedać naddatki energii, gdy zaczyna jej brakować w sieci.
W godzinach szczytu ulice Kopenhagi korkuje zaledwie 12 proc. wszystkich zarejestrowanych tam pojazdów, a 88 proc. stoi w garażach i na parkingach, tworząc (potencjalnie) ogromny akumulator. Analogicznie mogą działać domy wyposażone w baterie słoneczne i ogniwa fotowoltaiczne, czasem także pompy cieplne, energooszczędne domy (drogie w budowie, ale w perspektywie całego czasu użytkowania do 30 proc. tańsze niż klasyczne). – Zmierzamy ku całkowicie zdecentralizowanej generacji energii na wszystkie możliwe sposoby, to zupełna zmiana paradygmatu – mówi Birkebćk. Odbiorca energii jest zarazem producentem.
Jak udało się nakłonić dbających o przestrzeń publiczną Duńczyków do zaakceptowania obecności turbin w sąsiedztwie? Brak takiej akceptacji jest istotną przeszkodą w rozwoju energetyki wiatrowej na świecie. Aby odpowiedzieć, warto wybrać się na Middelgrunden – najsłynniejszą chyba w Danii farmę wiatrową. To 20 ustawionych na lekkim łuku stumetrowych wiatraków Siemensa o łącznej mocy 40 MW, zaspokajających 3 proc. apetytu Kopenhagi. Ustawiono je niespełna 4 km od urokliwej ulicy Nyhavn, gdzie mieszkał Hans Christian Andersen. Middelgrunden trafiła już do podręczników inteligentnego inwestowania: porozumienie osiągnięto po dwóch latach dialogu społecznego – z mieszkańcami stolicy, którym zaproponowano m.in. 50-proc. udział w przedsięwzięciu, i innymi stronami (wojsko, ekolodzy, archeolodzy itd.) na wszystkich możliwych szczeblach organizacyjnych.
Ekolog Stefan Naef, który jako ochotnik (dziś członek firmy doradczej Force Technology) pośredniczył w rozmowach na temat Middelgrunden, wyjaśnia złożoność tego wyzwania. Turbiny stanęły na szlaku żeglugowym i trasie migracji zwierząt morskich, na terenach połowowych i w miejscu, gdzie przez 200 lat wyrzucano miejskie odpady. Powodów do niepokoju było wiele, jednak turbiny nie zaszkodziły bioróżnorodności, a wręcz przeciwnie: ich podstawy stały się siedliskiem ślimaków i omułków. Rybacy nie skarżą się na słabsze połowy, a ceny nowo budowanych mieszkań z widokiem na śmigła nie spadły, lecz wzrosły.
Ale w morze trzeba będzie iść dalej i głębiej, być może stawiać turbiny na platformach, przyznają niezależnie od siebie Ditlev Engel z Vestas i Per Holmgĺrd, wiceprezes DONG Energy, firmy odpowiedzialnej za bezpieczeństwo energetyczne kraju (73 proc. udziałów państwa). Po pierwsze, nie każdy chce jednak je codziennie oglądać. Po drugie, większe wiatraki, których z przyczyn społecznych nie można budować na lądzie, to stabilniejsza i większa produkcja energii. – Niestety, na pełnym morzu musimy walczyć z falami i pogodą, co podwaja koszty – wyjaśnia Holmgĺrd. – Nikt jednak nie wątpi, że farmy morskie zdominują branżę – dodaje Engel.
Energetyczna tęcza
Realizowany konsekwentnie od 40 lat awangardowy plan energetyczny uniezależnia Danię od kopalnych i jądrowych źródeł energii. Ktoś powie: kraj jest mały (5 mln obywateli), a więc łatwy do zarządzania. Jest też bogaty (PKB na mieszkańca wyższy niż w USA, bliski Szwajcarii), Duńczyków stać więc na płacenie jednych z najwyższych w Europie rachunków za elektryczność, których połowę stanowią podatki (na dopłaty za energię odnawialną, badania naukowe itd.). Sceptycy dopowiedzą, że takim zawsze łatwiej, nawet pod wiatr, dodając, że Duńczycy sprzedają czasem energię poniżej kosztów produkcji i że to interes porównywalny z eksportem czarownic do Niemiec. Ostrzegą, że eksport technologii wiatrowych jest opłacalny głównie dzięki subsydiom w krajach, które je kupują, i że ta zielona bańka kiedyś musi pęknąć.
Ale Duńczycy żyją dostatnio właśnie za sprawą swej zaradności. Dalecy są też od wiatrowego czy ekologicznego dogmatyzmu. – Mamy w Danii pełno elektrowni konwencjonalnych. Ba, stawiamy nowe. Bo przyszłość to miks energetyczny. Musimy przekonywać polityków, by używać całego spektrum tęczy – wyjaśnia Per Holmgĺrd. Poza tym szlachetna ideologia ekologiczna wynika z bezwzględnych realiów rynku energetycznego niedalekiej już przyszłości, który będzie funkcjonował sprawnie tylko wtedy, gdy będzie otwarty, ponadnarodowy, szeroko rozgałęziony, dynamiczny i coraz bardziej inteligentny. Wzajemna zależność – w Danii te słowa wracają jak mantra. A koszty? – Kiedy mamy postawić na dobro ogólne czy indywidualizm, wybieramy to pierwsze – wyjaśnia Antje Orths.