Przegląd modeli połączenia morskich farm wiatrowych z siecią elektroenergetyczną

• Autorzy: Michał Rybiński , Klaudia Ziędalska , Piotr Dzierwa , Sebastian Kowalczyk

Warianty tytułu

EN

Review of models for connecting offshore wind farms to the power grid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono aktualny status i potencjał rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w Polsce oraz możliwości połączenia jej z krajowym systemem elektroenergetycznym. W tym celu omówiono ramy prawne i doświadczenia związane z klastrami energii i spółdzielniami energetycznymi, które są wykorzystywane dla lądowych źródeł OZE oraz rozpatrywanymi przez Operatora Sieci Przesyłowej modelami połączeń dla MFW. Przeanalizowano również doświadczenia innych państw w zakresie połączeń MFW-sieć. Najbardziej rozwiniętą inwestycją jest projekt budowy wyspy energetycznej na Bornholmie, do której mają zostać przyłączone niemieckie i duńskie morskie farmy wiatrowe. Wybór właściwego modelu połączenia morskiej farmy wiatrowej jest niezwykle ważny w kontekście maksymalnego wykorzystania potencjału energetycznego Bałtyku oraz zapewnienia bezpieczeństwa KSE.

EN

The article presents the current status and potential development of offshore Wind energy in Poland and the possibilities of connecting it to the National Power System. For this purpose, the legal framework and experience of energy clusters and energy cooperatives that are used for onshore RES sources and the connection models considered by the Transmission System Operator for OWFs were discussed. The experience of other countries in the field of OWP-grid connections was also analyzed. The most developed investment is the Bornholm power island project, to which Danish and German offshore wind farms will be connected. The choice of the right offshore wind farm connection model is extremely important in the context of maximizing the energy potential of the Baltic Sea and ensuring the safety of the NPS.

Słowa kluczowe

PL

farma wiatrowa morska; system elektroenergetyczny; wyspy energetyczne; klastry energii; spółdzielnie energetyczne

EN

offshore wind farms; power system; energy islands; energy clusters; energy cooperatives

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 6
• Strony: 52--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys.

Twórcy

autor

Michał Rybiński

• Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0009-0008-2454-8069

autor

Klaudia Ziędalska

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0009-0005-8244-3722

autor

Piotr Dzierwa

• Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0000-0001-6381-5627

autor

Sebastian Kowalczyk

• Energia Wytwarzanie S. A

Bibliografia

• [1] 4COffshore, Offshore Wind Turbines Database and Intelligence, dostęp: https://www.4coffshore.com/windfarms/turbines.aspx
• [2] Soares-Ramos E., Oliveira-Assis L., Samas-Mena R., Fernandez-Ramirez L., Current status and future trends of Offshore wind power in Europe, Energy, Volume 202, 2020
• [3] Ustawa z dnia 17 grudnia 2020 r. o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej W morskich farmach wiatrowych (Dz.U.2024. 182 t.j.)
• [4] Ministerstwo Klimatu i Środowiska, Polityka Energetyczna Polski do 2040 r., dostęp:https ://www. gov.pl/web/klimat/polityka-energetyczna-polski
• [5] Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Potencjał morskiej energetyki wiatrowej W Polsce, 2022
• [6] Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, Energetyka Wiatrowa W Polsce — Raport, 2023
• [7] Baltic Power, Baltic Power embarks on construction of Central Europe’s largest green energy project, dostep: https://balticpower.pl/news/baltic-power-einbarks~on-construction-of-central-europe-s-largest-green-energy-project/
• [8] Ministerstwo Infrastruktury, Budowa morskich farm wiatrowych nabierze tempa, dostęp: https ://www. gov.pl/web/ infrastruktura/budowa-morskich-fann—Wiatrowych-nabierze -tempa
• [9] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Raporty: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE W 2018 roku i 2023 roku, dostep: https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z- funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok—20l8 oraz https://www.pse.pl/dane-'systemowe/funkcjonowanie- kse/raporty-roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok-2023
• [10] Instytut Energetyki Odnawialnej, Ponad 40-procentowy przyrost nowych mocy zainstalowanych W fotowoltaice, dostęp: https://ieo.pl/aktualnosci/ l 6 7 7-ponad—40-procentowy-przyrost-nowych—mocy-zainstalowanych-w-fotowoltaice
• [11] Rybiński M., Dzierwa P., Kowalczyk S., Kamińska K., Wyzwania stojące przed bilansowaniem energii elektrycznej w związku ze zmianami w polskim mixie energetycznym, Rynek Energii, 2023
• [12] Opracowanie własne autorów na podstawie: Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Komunikaty OSP 2023-2024, dostep: https://www.pse.pl/komunikaty-osp (on-line)
• [13] Ramakrishnan S., Delpisheh M., Convery C., Niblett D., Vinothkannan M., Mamlouk M., Offshore green hydrogen production from wind energy: Critical review and perspective, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 195, 2024
• [14] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A ,Raport 2010 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2023 roku, 2011, dostep: https: //www. pse pl/dane- -systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/rapony-za-rok-2010
• [15] Urząd Regulacji Energetyki, Nowelizacja ustawy o OZE: nowe systemy wsparcia, ważne rozwiązania dla energetyki lokalnej i kolejne obowiązki dla Prezesa URE, dostep: https://www.ure.govpl/pl/urzad/informacje-ogolne/aktualnosci/ l l326,Nowelizacja-ustawy-o-OZE-nowe-systemy-wsparcia-wazne-rozwiazania-dla-energetyki-.html
• [16] Kuźniacki A., Borek B., Klastry energii jako niezbędny element zmian modelu polskiej energetyki, Nowa Energia, 2023
• [17] Ustawa z dnia 17 sierpnia 2023 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz niektórych innych ustaw, Dz.U. 2023 poz. 1762
• [18] Mól B., Bargieł J., Halinka A., Sowa P., Lokalne bezpieczeństwo energetyczne w kontekście nowych zagrożeń globalnych, Przegląd Elektrotechniczny, 2022
• [19] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Plan rozwoju W zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną na lata 2023-2032, 2022, dostep: https://Www.pse.pl/documents/20l82/291785a3-7832- 4cb6-a5ae—97 l d29024b82
• [20] Sunila K., Bergaentzle C., Martin B., Ekroos A., A supra-national TSO to enhance offshore wind power development in the Baltic Sea? A legal and regulatory analysis, Energy Policy, tom 128, 2019
• [21] Wójcik M.,Koncepcja morskiej sieci przesyłowej zintegrowanej z morskimi farmami wiatrowymi W Polsce i w regionie całego Bałtyku, Nowa Energia, 2015
• [22] Bajor M. ,Kedra B. Kosmecki M., Ziołkowski P.,Opinia ekspercka W zakresie budowy połączenia Polska--Szwecja- Litwa zintegrowanego z morskimi farrnami wiatrowymi z uwzględnieniem uwarunkowań Kraj owego Systemu Elektroenergetycznego, Instytut Energetyki, Gdańsk, 2018
• [23] Liu Z., Zhao H, Analysis of grid-connected operation characteristics and limit access capacity of offshore wind farms, Energy Reports, tom 8,2022
• [24] Buéko P ,Bilansowanie lokalne w systemic elektroenergetycznym, Rynek Energii, 2023
• [25] Tennet B V. North Sea Wind Power Hub, dostęp:. https: //WWW.rennet eu/about-tennet/innovations/north-sea-wind-power-hub
• [26] Jansen M ,Duffy C., Green T., Staffell I., Island in the Sea: The prospects and impacts of an offshore wind power hub in the North Sea, Advances in Applied Energy, tom 6, 2022
• [27] Ostergaard, J., Christensen, E. D., Halsnms, K, Riisager-Simonsen, C., Lisbjerg, D., Jensen, A. D., Duus, J. O., Madsen, H., Frandsen, H. L., Savaghebi, M., Zhang, W., Keles, D., Ladenburg, J., Vest, M. R, Seger, B.,Mortensen, N. H., Sin, G., Kitzing, L., Kolios, A., i in., Denmark as the Energy Island Pioneer, Technical University of Denmark, dostęp: https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/326421863/DTU_Energy_lslands_EN_Digital__Spreads.pdf
• [28] BalticWind.eu, Niemiecko-duński projekt morski “Bornhohn Energy Island” podpisany, dostęp: https://balticwind.eu/pl/niemiecko-dunski-projekt-morski-bornhohn—energy-island-podpisany/
• [29] Rogeau A., Vieubled J., Coatpont M., Nobrega P., Erbs G., Girard R., Techno-economic evaluation and resource assessment of hydrogen production through offshore wind farms: A European perspective, Energy Reviews, tom 187, 2023
• [30] Luth A. Seifert P. ,Egging-Bratseth R., Weibezahn J., How to connect energy islands: Trade- offs between hydrogen and electricity infrastructure, Applied Energy, tom 341, 2023
• [31] d'Amore-Dornenech R., Leo T.„ Pollet B., Bulk power transmission at sea: Life cycle cost comparison of electricity and hydrogen as energy vectors, Applied Energy, Volume 288, 2.021
• [32] Bueger C., Liebetrau T., Critical maritime infrastructure protection: What’s the trouble?, Marine Policy, tom 155, 2023
• [33] Beiter P., Musial W., Kilcher L., Maness M, Smith A., An Assessment of the Economic Potential of Offshore Wind in the United States from 2015 to 2030, NREL, 2017
• [34] South Fork Wind, dostęp: https://southforkwind com/
• [35] @rsted, Orsted Ceases Development of Ocean Wind 1 and Ocean Wind 2 and Takes Final Investment Decision on Revolution Wind, dostep: https://us.orsted.com/news-archive/2023/1O/orsted-ceases-development-of-ocean—Wind-l- and-ocean-wind—2
• [36] Zhang J., Wang H., Development of offshore wind power and foundation technology for offshore wind turbines in China, Ocean Engineering, tom 266, 2022
• [37] Power Technology, Yunlin Offshore Wind Farm, Taiwan Strait, Taiwan, dostep: https://www.power- technologycom/projects/yunlin-offshore-wind-farm-taiwan-strait-taiwan/?cf-View

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).