Assessment of energy resources of Polish Baltic Sea areas

• Autorzy: Kałas M. , Piotrowski P.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.4761

Warianty tytułu

PL

Ocena zasobów energetycznych polskich obszarów Morza Bałtyckiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents spatial characteristics of energy fluxes recorded in the area of the Polish Exclusive Economic Zone (EEZ) in the four-year period of 2013–16. Data presented in this work are based on results of forecast calculations with application of numerical models of the atmosphere (HIRLAM) and sea (WAM and HIROMB). Conducted analyses were concerned with dynamics of physical phenomena above the sea surface (wind), on its surface (wind waves motion), and in its near-surface layer up to 4 m (seawater flows). Physical energy resources connected with these processes for subsequent four years were computed and compared with the amount of annual electricity output generated by conventional and renewable sources of energy. Such an analysis of estimated energy resources reveals that the resource are highly differentiated in terms of space and in individual years, and significantly exceed the annual production of Polish power plants.

PL

Praca przedstawia charakterystykę rozkładów przestrzennych strumieni energii, jakie w latach 2013–16 związane były z obszarem polskiej strefy odpowiedzialności na Bałtyku (EEZ). Przedstawione dane uzyskano korzystając z wyników obliczeń prognostycznych operacyjnych modeli numerycznych: atmosfery (HIRLAM) oraz morza (WAM i HIROMB). Wykonane analizy dotyczyły dynamiki zjawisk fizycznych nad powierzchnią morza - wiatru, na jego powierzchni - falowania wiatrowego oraz w jego przypowierzchniowej warstwie (do 4 m) – przepływów wody. Oszacowano fizyczne zasoby energii związane z wymienionymi procesami dla czterech kolejnych lat i porównano je z wielkościami rocznej produkcji energii elektrycznej ze źródeł konwencjonalnych i odnawialnych. Analiza tak otrzymanych wielkości pokazuje, że zasoby energii są znacząco zróżnicowane przestrzennie jak i w poszczególnych latach i znacząco przewyższają możliwości produkcyjne polskich elektrowni.

Słowa kluczowe

EN

renewable energy resources; wind; wave motion; water flows; polish marine areas of the Baltic Sea

PL

zasoby energii odnawialnej; wiatr; falowanie; przepływy wody; polskie obszary morskie na Bałtyku

• Wydawca: Instytut Morski w Gdańsku
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 32, No. 1
• Strony: 93--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kałas M.

• Department of Operational Oceanography of the Maritime Institute in Gdańsk, Poland

autor

Piotrowski P.

• Department of Operational Oceanography of the Maritime Institute in Gdańsk, Poland

Bibliografia

• [1] BPI of the Ministry of Maritime Economy and Inland Navigation, http://gospodarkamorska.bip.gov.pl/gospodarka-morska/pozwolenia-na-konstrukcje-w-obszarachmorskich-2011-15.html.
• [2] Blažauskas N., Włodarski M., Paluauskas S., 2013, Perspektywy rozwoju morskiej energetyki wiatrowej w krajach południowo-wschodniego Bałtyku, Coastal Research and Planning Institute of the Klaipėda University, Klaipėda, ISBN 978-9955-18-723-3.
• [3] Funkquist, L.,Kleine, E., 2007, HIROMB, an operational eddy-resolving model for the Baltic Sea. SMHI Report oceanography, 37, 1–39.
• [4] Gajewski L., Gajewski J., Kałas M., Staśkiewicz A., Szefler K., 2016, Optimum location of autonomous measurement stations on the Southern Baltic, Bull. Marit. Inst. 31(1) p. 46-57.
• [5] Gilbert C (ed.), 2008, State of the Coast of the South East Baltic: an indicators-based approach to evaluating sustainable development in the coastal zone at the South East Baltic Sea, ISBN 978-83-75780-91-5.
• [6] Hasager Ch. B., Badger M., Peña A., Larsén X. G., Bingöl F., 2011, SAR-Based Wind Resource Statistics in the Baltic Sea, Remote Sens. 3, p. 117-144, ISSN 2072-4292, doi:10.3390/rs3010117.
• [7] HIRLAM http://www.hirlam.org/
• [8] HIROMB http://www.smhi.se/en/research/research-departments/oceanography/ hiromb-1.8372
• [9] Kałas M., Szefler K., 2016, Applications of correlation functions to determine optimal locations of autonomous measuring buoys in the Southern Baltic Sea, Bull. Marit. Inst. 31(1) p. 44-45.
• [10] Kałas M., Szefler K., 1998, The test of application of WAM model for the wind wave forecasting of the Baltic Sea, Bull. Mar. Inst. v. 25/2, p. 73-82.
• [11] Kałas M., Gajewski J., Piotrowski M., 2006a Adaptacja modelu falowania wiatrowego WAM dla potrzeb wspomagania i zabezpieczania działalności gospodarczej oraz efektywnego prowadzenia akcji ratowniczych w obszarze polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku. Raport merytoryczny z realizacji projektu badawczego Nr 4T 12C 041 26, Internal Materials of the MIG No. 6292.
• [12] Kałas M., Staśkiewicz A., Gajewski L., 2002a Application of numerical hydro-meteorological fields to investigations and practice of marine hydrological forecast, [in:] “Research Works based on the ICM’s UMPL numerical weather prediction system results” Jakubiak B. (ed.)., ICM, the “Fizyka Atmosfery” series, Warszawa, ISBN 83-917150-0-0.
• [13] Kałas M., Staśkiewicz A., Gajewski J., Szefler K., 2002b Wind characteristics in the Gulf of Gdańsk area from HIRLAM and UMPL models in comparison with the measurements on the MIG-1 buoy, Environmental and Chemical Physics, 24,4, ISSN 1392-740X.
• [14] Kałas M., Gajewski J., 2003, Hydrometeorologiczne uwarunkowania posadowienia i eksploatacji morskich farm wiatrowych wzdłuż polskiego wybrzeża, Internal Materials of the MIG No. 6031.
• [15] Kałas M., Gajewski J., Szefler K., 2004, Evaluation of wind forecasts above sea surface obtained from numerical models of atmosphere. [in:] Abstracts USA-Baltic International Symposium “Advances in Marine Environmental Research, Monitoring and Technologies” Kłajpeda, p. 67, DOI: 10.1109 /BALTIC.2004.7296801.
• [16] Kałas M., Gajewski J., Staśkiewicz A, Szefler K., 2006, Evaluation of wind wave forecast for the Southern Baltic base on the data of measurements (Polish), [in:] Proc. XV Int. S&T Conf. “The Role of Navigation in Support of Human Activity on the Sea – NavSup’06” Gdynia, p. 136-142.
• [17] Kałas M., Staśkiewicz A., Nowak J., 2010, HIROMB validation by ADCP measurements, [in:] “BOOS-HIROMB Workshop 2010”, Copenhagen, Denmark (http://www.boos.org/ index.php?id=155).
• [18] Kałas M., Zasońska A., Piotrowski P, Piotrowski M., 2012, Ocena informacji dla pól wiatru uzyskiwanej operacyjnie z prognostycznych modeli atmosfery dla obszaru Południowego Bałtyku, Internal Materials of the MIG No. 6743.
• [19] Lizuma L., Avotniece Z., Rupainis S., Teilans A., 2013, Assessment of the Present and Future Offshore Wind Power Potential: A Case Study in a Target Territory of the Baltic Sea Near the Latvian Coast, Scientific World Journal v. 2013, p. 1-10, http://dx.doi. org/10.1155/2013/126428.
• [20] Massel S. (ed.), 1992, Poradnik Hydrotechnika, Wydawnictwo Morskie.
• [21] Rodrigues L., 2008, Wave power conversion systems for electrical energy production, Renewable Energies and Power Quality Journal, v.1, no. 6, p. 601-607.
• [22] Niecikowski K., Kistowski M., 2008, Uwarunkowania i perspektywy rozwoju energetyki wiatrowej na przykładzie strefy pobrzeży i wód przybrzeżnych województwa pomorskiego, Foundation for the Development of the University of Gdańsk, Gdańsk, ISBN 978-83-7531-066-5.
• [23] PSE – http://www.pse.pl/index.php?modul=8&y=2016&m=12&id_rap=212.
• [24] Staśkiewicz A., Jakubiak B., Gajewski J., Kałas M., 2008, Implementation of high resolution model of atmosphere into operational oceanographic forecasts In the south-eastern Baltic in: Book of Abstracts US/EU Baltic 2008 International Symposium, Tallinn, 27-29.05, Estonia, p. 148, ISBN 978-9985-59-796-5.
• [25] Uiboupin R., Väli G., Raag L., 2013, Wind Field Parameters Calculated From Operational Model Hirlam And Baltan65+ Fields, http://gorwind.msi.ttu.ee/files/ download/149.
• [26] Zimna J., Przedrzymirska J., Matczak M., Zaucha J., 2013, Mapa Drogowa rozwoju polskich obszarów nadmorskich opartego na czerpaniu pożytków z innowacyjnych form wykorzystania zasobów Bałtyku, Maritime Institute in Gdańsk, Gdańsk, ISBN 978-83-62438-17-4.