Wyspy energetyczne obiecują zaspokoić rosnące zapotrzebowanie świata na niedrogą, stabilną i odnawialną energię. John Ammentorp, dyrektor ds. krajowego rynku energii w Danii, bada sposoby zapewnienia konkurencyjności wysp energetycznych i pomaga przenieść tę przełomową koncepcję z deski kreślarskiej do rzeczywistości.

Koncepcja wysp energetycznych znalazła się w centrum uwagi, gdy Dania przedstawiła swoją ambitną wizję zerowej emisji netto w porozumieniu klimatycznym dotyczącym energii i przemysłu w 2020 r. W planie przewidziano dwie wyspy energetyczne, w tym sztuczną wyspę na Morzu Północnym o mocy 3 GW z możliwością rozbudowy do 10 GW.

Od tego czasu Morze Północne przykuło uwagę narodów pragnących zmienić przyszłość produkcji energii odnawialnej. Kraje europejskie zdecydowały się na ambitne inicjatywy mające na celu wykorzystanie potencjału morskiej energii wiatrowej na Morzu Północnym, a Belgia ogłosiła budowę własnej wyspy ze sztuczną energią. Plan budowy duńskiej wyspy energetycznej na Morzu Północnym powoli dojrzewa, ponieważ wstępna koncepcja jest obecnie poddawana ponownej ocenie. W miarę jak projekty te nabierają kształtu, uwaga skupia się na szerszym kontekście wysp energetycznych i ich rentowności.

John Ammentorp, dyrektor ds. rynku krajowego w dziale energii Ramboll w Danii, odpowiedział na pytania o perspektywy i wyzwania związane z zapewnieniem konkurencyjności kosztowej wysp energetycznych.

Dlaczego kraje powinny inwestować w wyspy energetyczne?

Po pierwsze, chodzi o to, aby energia była przystępna cenowo. Wyspy energetyczne służą celowi strategicznemu, pełniąc funkcję środowiska przybrzeżnego, gdy badamy obszary dalej od wybrzeża. Umieszczając farmy wiatrowe bliżej wysp energetycznych, zmniejszamy złożoność i koszty, na przykład unikając lub minimalizując potrzebę układania długich podwodnych kabli prowadzących do lądu.

Po drugie, chodzi o elastyczność i transport energii tam, gdzie jest ona najbardziej potrzebna. W miarę zwiększania się wykorzystania energii odnawialnej trudno jest zrównoważyć produkcję i zużycie. Wyspy energetyczne mogą gromadzić nadwyżki energii w okresach obfitości. Kiedy zapotrzebowanie osiąga szczyt, energia może być dystrybuowana tam, gdzie jest ona najpilniej potrzebna.

Jakie są główne koszty związane z rozwojem i eksploatacją wysp energetycznych?

Tworzenie i eksploatacja wysp energetycznych wiąże się z kosztami w kilku wymiarach. W zakresie nakładów inwestycyjnych (CAPEX) mamy koszty związane z budową infrastruktury fizycznej, w tym platformy lub sztucznej wyspy, oraz infrastruktury elektrycznej do wytwarzania i przesyłu energii. Kolejnym wymiarem są koszty operacyjne, które zależą od różnych czynników, m.in. od specyfiki projektu, zastosowanej technologii, położenia geograficznego i skali projektu.

Na koniec mamy koszty rozwoju technologicznego, takie jak sprzęt wysokiego napięcia prądu stałego (HV/DC) i Power-to-X.

Skalowalność i elastyczność są kluczem do zarządzania ryzykiem i niepewnością

Co jest potrzebne, aby wyspy energetyczne stały się konkurencyjne kosztowo?

Wyspy energetyczne wymagają ogromnych inwestycji. Ich konkurencyjność kosztowa jest podyktowana redukcją ryzyka i starannym zarządzaniem niepewnościami. Kluczem jest opracowanie standardowych modeli, które stanowią podstawę skalowalnych rozwiązań ewoluujących wraz z dynamiką rynku.

Ważne jest, aby dostosować się i pozostawić przestrzeń na integrację nowych technologii, jeśli na rynku zachodzą drastyczne zmiany. Podejście modułowe pozwala kontrolować koszty CAPEX i umożliwia dostosowanie zakresu i skali projektu. Aby to osiągnąć, potrzebujemy silnego łańcucha dostaw i wspólnego zrozumienia, w jaki sposób zapewniamy opłacalność tych projektów.

Czy projekt lub rodzaj wyspy energetycznej wpływa na uzasadnienie biznesowe?

Tak. W zależności od tego, jak ambitny jest projekt, należy rozważyć kilka konfiguracji. W wielu przypadkach kluczowa może być prostota, obejmująca węzeł energetyczny z jedną lub większą liczbą platform. Istnieje możliwość zbudowania sztucznej wyspy, która ma potencjalnie więcej zalet pod względem umieszczenia znacznych mocy produkcyjnych i wielkoskalowych technologii Power-to-X do produkcji e-paliw. Jednakże podejście oparte na sztucznych wyspach wiąże się z nieodłącznym ryzykiem, ponieważ zaangażowanie się w jego budowę wymaga pewności co do pełnej realizacji przewidywanej przepustowości. W przeciwieństwie do fundamentów płaszczowych, sztuczną wyspę trudniej skalować w czasie, dlatego dokładne prognozy mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia długoterminowej rentowności uzasadnienia biznesowego.

Przyszłość leży w innowacjach technologicznych

Czy istnieją obecne lub powstające technologie, które mogłyby pomóc w obniżeniu kosztów i poprawie efektywności wysp energetycznych?

Początkowo dobrze zdefiniowany model służy jako plan, ale technologia nie jest statyczna. W tej chwili ważne są ciągłe badania i rozwój sprzętu HV/DC. Rozwiązania zmniejszające gabaryty urządzeń HV/DC będą miały wpływ na masę platformy i ilość stali użytej do jej budowy. Im mniej stali używamy, tym staje się tańsza zarówno pod względem materiałów, jak i transportu i montażu tych ciężkich elementów.

Ekologiczny wodór i e-paliwa również odegrają kluczową rolę, ponieważ tańsze jest transportowanie dużych ilości energii rurami niż kablami.

Czy koncepcję wysp energetycznych można zastosować na całym świecie?

Tak, koncepcję wysp energetycznych można przyjąć na całym świecie, ale należy również wziąć pod uwagę takie czynniki, jak ramy regulacyjne i pozwolenia, warunki gospodarcze i lokalne ekosystemy.