Piezīme: Autora aprēķini uz vēja turbīnu instalāciju Eiropā atlasīto datu pamata.

Avots: Risoe

Pēdējos gados elektrotīklam pievienoto vēja turbīnu attīstībā ir iezīmējušās trīs galvenās tendences:

1. Turbīnas ir kļuvušas lielākas un augstākas;

2. Turbīnu iedarbīgums nepārtraukti palielinās; un

3. Neskatoties uz to, ka pēdējos trijos – četros gados tika pamanītas novirzes no šīs tendences, kopumā, investīciju izmaksas uz vienu kW ir pazeminājušās.

2007. gadā MW klases (ar jaudu virs 1MW) turbīnas sastādīja 95 procentus no tirgus, mazākajām mašīnām atstājot tikai 5 procentus. Šajā MW segmentā jo lielāka nozīme ir turbīnām ar 2,5 MW jaudu pat sauszemes instalācijās. Enerģiju, kādu var saražot turbīna, nosaka vēju režīmi instalācijas vietā, augstums, kādā atrodas turbīnas rotors un ražošanas procesa iedarbīgums. Tātad, palielinot turbīnas augstumu vien, ir iespējams palielināt izstrādājamās enerģijas apjomu. Līdzīgi arī vēja ātruma instalācijas vietās mērīšanas un vērtēšanas metodes pēdējā laikā ir krietni uzlabojušās, kas savukārt uzlaboja instalācijas vietas izvēles iespējas un jaunu turbīnu uzstādīšanas ekonomiskos apstākļus.

Elektriskās enerģijas ražošanas efektivitāte ir būtiski uzlabojusies arī pateicoties labākām aprīkojuma konstrukcijām. No 80. gadu beigām līdz 2004. gadam kopējās investīcijas uz rotora spārnu šķeltā laukuma vienību samazinājās par vairāk nekā diviem procentiem gadā. Toties 2006. gadā kopējās investīciju izmaksas palielinājās par aptuveni 20 procentiem salīdzinājumā ar 2004. gadu, kas noticis galvenokārt tādēļ, ka visā pasaulē bija palielinājies pieprasījums uz vēja turbīnām, kam pievienojās preču cenu kāpums un resursu piegādes ierobežojumi. Sākotnējie dati norāda uz to, ka arī 2007. gadā turpinājās cenu augšupeja. Šobrīd enerģijas ražošanas izmaksas, aprēķinot uz vienu 2 MW vēja turbīnu, svārstās diapazonā no 5,3 līdz 6,1 eiro centiem/kWh atkarībā no konkrētajā instalācijas vietā pieejamajiem vēja resursiem. Vispārējās efektivitātes izaugsmes līknes analīze liecina, ka līdz 2015. gadam ir sagaidāma izmaksu diapazona pazemināšanās līdz 4,3 – 5,5 eiro centiem/kWh.

S.11. zīmējums. Ar vēja enerģijas ražotās enerģijas izmaksu aprēķins uz vienu kWh; parādīts kā vēju režīma izvēlētajā instalācijas vietā funkcija (pilnas slodzes stundu skaits)

Avots: Risoe

Jūras zonas projektu attīstība

Jūras zonas vējš (III.2. sadaļa) dod tikai aptuveni vienu procentu no visā pasaulē instalēto vēja ietaišu jaudas. Šo instalāciju veidu pamatā attīsta Ziemeļjūras un Baltijas jūras rajonos. 2007. gada beigās jūras zonā tika izvērsta vairāk nekā 1000 MW liela jauda piecās valstīs: Dānijā, Īrijā, Nīderlandē, Zviedrijā un AK. Lielākā daļa šo ietaišu ir izvietota samērā seklos ūdeņos (mazāk, nekā 20 m dziļos), un vislielākais attālums no krasta ir 20km, lai samazinātu pamatu un jūras kabeļu komunikāciju ierīkošanas izmaksas.

Līdzīgi kā sauszemes instalāciju gadījumā, jūras zonas instalāciju cenas ir palielinājušās pēdējos gados. Vidēji ir jārēķinās, ka jaunas jūras zonas vēja fermas instalācija piekrastes zonas seklajos ūdeņos izmaksās €2,0 līdz €2,2 miljoniem/MW. Salīdzinājumā ar uz sauszemes bāzētām turbīnām, šeit izmaksu struktūra mainās, galvenokārt, sakarā dārgākiem pamatiem, transformatoru staciju un jūras pārvades kabeļu papildu izmaksām. Jūras zonā ražotās elektriskās enerģijas pašizmaksa ir aptuveni diapazonā no sešiem līdz astoņiem eiro centiem /kWh; svārstības šajā izmaksu diapazonā ir atkarīgas no jūras dziļuma, attāluma no krasta un investīciju izmaksām.

S.12. zīmējums. Dažu jūras zonas vēja fermu ražošanas izmaksu aprēķins, ieskaitot līdzsvarošanas izmaksas ( pēc 2006. gada cenām)

Avots: Risoe

Finansēšana

Vēja enerģētikas darījumu vide mainās. Neskatoties uz to, ka vēl joprojām pastāv mazie, privātpersonu īpašumā esošie projekti, ir vērojama būtiska novirze uz lieliem, komunālajiem uzņēmumiem piederošiem projektiem – par to ir runāts III.3. sadaļā. Šīnovirze nosaka jaunu naudas līdzekļu pieplūdumu industrijā un samazina projektu atkarību no bankām sākotnējā finansējuma ziņā. Priekšplānā izvirzās arī spēcīgi sponsori. Projekti tiek izstrādāti arvien lielākiem apjomiem un ir uzplaukušas liela mēroga jūras zonas aktivitātes. Ņemot vērā to, ka bankām patīk lieli projekti, šīs pazīmes norāda uz vispārējām pozitīvām izmaiņām industrijā. Ja pasliktināsies vispārējais ekonomikas stāvoklis, iespējams, tas atspoguļosies arī projektu finansējumos, bet spēcīgais atbalsts, ko politiskie un vides aizsardzības spēki sniedz atjaunojamās enerģijas projektiem, nozīmē, ka vēja enerģētikas finansēšana vēl joprojām tiek uzskatīta par ļoti pievilcīgu ieguldījumu.

Cenas un atbalsta mehānisms

Apvienojot dažādus NEA –E (elektrība, kas ražota no neizsīkstošiem enerģijas avotiem) atbalsta mehānisma veidus grupās, kā galvenais kritērijs tika izmantota atšķirība starp tiešajiem un netiešajiem politikas instrumentiem (III.4. sadaļa). Tiešie politikas pasākumi mēģina stimulēt tūlītējas NEA –E tehnoloģiju instalācijas, turpretim netiešie instrumenti koncentrē uzmanību uz ilgtermiņa struktūras apstākļu uzlabošanu. Līdzās reglamentējošajiem instrumentiem pastāv arī brīvprātīgās metodes NEA –E tehnoloģiju sekmēšanai – tās pārsvarā balstās uz patērētāju gatavību maksāt uzcenojumu likmes par ekoloģiski tīru elektrību. Vēl viens klasifikācijas kritērijs ir saistīts ar to, ko tieši ietekmē instruments – cenu vai daudzumu, un vai tas atbalsta investīcijas vai ražošanu. Pārskatot un vērtējot dažādas NEA –E atbalsta programmas, ir ļoti svarīgi izvērtēt, cik veiksmīgi darbojas atsevišķi politikas instrumenti, pamatojoties uz šādiem kritērijiem:

• Efektivitāte: vai NEA –E atbalsta programmas noved pie lielākas NEA –E jaudu izvēršanas tās papildu potenciāla ziņā?
• Ekonomiskā lietderība: kāds bija absolūtais atbalsta līmenis salīdzinājumā ar reālajām NEA –E ģeneratoru enerģijas ražošanas izmaksām un kāda ir perspektīvā tendence?

Neatkarīgi no tā, vai runa iet par nacionālo vai starptautisko atbalsta sistēmu, parasti ar vienu instrumentu nepietiek, lai sekmētu ilgtermiņa NEA –E izaugsmi.

Vēja enerģijas ietekme uz enerģijas aktuālcenām (SPOT cena)

Virknē valstu vēja enerģija aizņem aizvien lielāku daļu kopējā enerģijas ražošanā (III.5. sadaļa). Sevišķi tas ir redzams Dānijā, Spānijā un Vācijā, kur vēja enerģijas ieguldījums kopējā enerģijas piegādē sastāda attiecīgi 21, 12 un 7 procentus. Šajos gadījumos vēja enerģija kļūst par svarīgu enerģijas tirgus spēlētāju un var nozīmīgi ietekmēt cenas uz enerģiju. Pateicoties tam, ka vēja enerģijai ir ļoti zema marģinālā cena (nulles izmaksas uz degvielu), tā „iekrīt” pašā piegādes līknes apakšā, kas šo līkni pabīda pa labi, kā rezultātā cenas uz enerģiju krīt zemāk un tāda krituma lielums ir atkarīgs no enerģijas pieprasījuma cenu elastīguma.

Parasti, kad nozīmīga enerģijas daļa tirgū nāk no vēja enerģijas, cenas uz enerģiju kļūst zemākas intensīvo vēju periodos un augstākas – vājāko vēju periodos. Dānijā paveiktie pētījumi rāda, ka, ja enerģijas piegādei netiktu pievienotas vēja enerģijas iespējas, patērētājcenas uz enerģiju 2004.-2007. gados izaugtu par 4-12 eiro centiem (aprēķināts bez PVN, citiem nodokļiem, pārvades un sadales izmaksām). Tas nozīmē, ka 2007.gadā enerģijas patērētāji ir ietaupījuši aptuveni 0,5 eiro centus /kWh pateicoties tam, ka vēja enerģijas ieguldījums energosistēmā ir samazinājis cenas uz elektrību. Tas ir jāsalīdzina ar 0,7 eiro centus/kWh lieliem “zaļajiem” tarifiem uz vēja enerģiju, ko maksā tās patērētāji. Tātad, neskatoties uz to, ka šobrīd vēl vēja enerģijas izcenojumi patērētājiem pārsniedz no tās saņemtos labumus, tomēr ir viennozīmīgi sasniegta neto izmaksu samazināšana, pateicoties zemākām aktuālcenām.

Tiek sniegta analīze, kurā tiek izvērtēta vēja enerģijas ietekme uz enerģijas aktuālcenām un tās skaitliskā izteiksme ir iegūta, lietojot struktūras analīzi. Koordinātu sistēmas nolasījums sākas situācijā, kur vēja enerģētikas ieguldījums energosistēmā līdzinās nullei. Tiek identificēti daži līmeņi ar augošo vēja enerģētikas ieguldījumu un attiecīgi, pēc koordinātu sistēmas, tiek aprēķināta vēja enerģijas ietekme. Tas ir atspoguļots S.13. zīmējuma kreisajā grafikā, kur apēnotā zona starp divām līknēm aptuveni atbilst vēja enerģijas vērtībai zemāko enerģijas aktuālcenu izteiksmē.

S.13. zīmējums. Vēja enerģijas ietekme uz enerģijas aktuālcenām Dānijas rietumos 2005. gada decembrī

Avots: Risoe

Vēja enerģija salīdzinājumā ar enerģiju no tradicionālajiem avotiem

Kopumā tradicionālās elektriskās enerģijas ražošanas izmaksas tiek noteiktas ar četriem elementiem:

1. degviela;

2. CO₂ izmeši (kā tie ir noteikti Eiropas Emisiju tirdzniecības sistēmā (ES ETS) attiecībā uz CO₂);

3. ekspluatācija un tehniskā apkope (EunTA); un

4. kapitāllīdzekļi, ieskaitot plānošanu, instalācijas un montāžas darbus.

Vēja enerģijas ieviešana pilnīgi anulē ar degvielu un CO₂ saistītās izmaksas, kā arī ļoti nozīmīgu tradicionālo spēkstaciju EunTA izmaksu daļu. Anulētais kapitāla izmaksu apjoms ir atkarīgs no tā, kādā mērā vēja enerģētikas jaudas var izkonkurēt investīcijas jaunajās tradicionālajās spēkstacijās. Tas ir tieši saistīts ar to, kādā veidā vēja spēkstacijas tiks integrētas esošajās energosistēmās.

Pētījumi liecina, ka mainīgās vēja enerģijas integrācija izmaksā aptuveni 0,3 līdz 0,4 eiro centus uz katru vēja saražotās enerģijas kWh. Šie izmaksu rādītāji saglabājas pat pie diezgan lieliem vēja enerģētikas iekļūšanas līmeņiem (aptuveni 20 procentiem, atkarībā no ekspluatācijas sistēmas veida). S.14. zīmējums rāda bāzes scenārija rezultātus, pieņemot, ka 2010.gadā ekspluatācijā tiks nodotas divas jaunas tradicionālās spēkstacijas.

S.14. zīmējums. Tradicionālo un vēja spēkstaciju saražotās enerģijas izmaksu salīdzinājums, 2010.g. (konstanta 2006-€)

Avots: Risoe

Kā redzams pēc bāzes scenārija datiem, tradicionālajās spēkstacijās saražotās enerģijas izmaksu līmenis ir zemāks, nekā ar vēja enerģiju saražotās enerģijas izmaksas, taču ar pieņēmumu, ka cenas uz degvielu ir zemas. Eiropas kontinenta centrā sauszemes instalācijas saražotā vēja enerģija sanāk aptuveni par 33–34 procentiem dārgāka, nekā enerģija, kas tika saražota, izmantojot dabīgo gāzi un ogles (III.6. sadaļa).

Šajā scenārijā tika izmantoti izdevumā “Pasaules Enerģijas pārskats” atrodamie pieņēmumi par degvielas cenām 2010. gadā, ieskaitot arī jēlnaftas cenu 59 ASV dolāri par barelu. Šobrīd, 2008. gada vidū, jēlnaftas cena ir 147 ASV dolāri par barelu. Kaut gan šī naftas cena ir kombinēta ar zemākām ASV dolāra apmaiņas likmēm, tagadējā cena uz naftu ir nozīmīgi augstāka, nekā tā, ko IEK prognozē uz 2010. gadu. Līdz ar to tika veikta jūtības analīze, un tās rezultāti ir parādīti S.15. zīmējumā.

S.15. zīmējums. Tradicionālo spēkstaciju un vēja spēkstaciju ražotās enerģijas izmaksu jūtības analīze, pieņemot fosilās degvielas un CO₂ cenu kāpumu, 2010.g. (konstanta 2006-€)

S.15. zīmējumā ir pieņemts, ka dabīgās gāzes cena dubultosies salīdzinājumā ar atsauksmes datiem (šajā gadījumā naftas cena 2010. gadā būs 118 ASV dolāri par barelu), cena uz oglēm izaugs par 50 procentiem un CO₂ cena pakāpsies līdz €35/t salīdzinoši ar €25/t 2008. gadā. Kā redzams šajā zīmējumā vēja ģenerētās enerģijas konkurētspēja ir ievērojami augstāka, un kontinenta centrā stāvošās sauszemes instalācijas enerģijas izmaksas tagad ir krietni zemākas, nekā ar dabīgo gāzi ražotās enerģijas izmaksas, un tā ir tikai par 10 procentiem dārgāka, nekā uz oglēm strādājošo spēkstaciju enerģija. Vislētākā elektrība nāk no piekrastes zonas vēja enerģijas instalācijām.

Nodarbinātības jautājumi

Šobrīd Eiropas Savienībā vēja enerģētikā strādājošajos uzņēmumos ir nodarbināti 108 600 cilvēku, bet jāņem vērā arī netiešo, ar nozari saistīto nodarbinātību. Šis skaitlis palielināsies līdz 180 000 cilvēku (III.7. sadaļa). Lielākā daļa (aptuveni 77 procenti) visu tieši nodarbināto vēja enerģētikā ir trijās valstīs – Dānijā, Vācijā un Spānijā, kurās kopumā ir instalēti 70 procenti no visas ES pieejamās vēja enerģijas jaudas. Tomēr koncentrācijas līmenis šajā sektorā vairs nav tāds, kāds tas bija vēl 2003. gadā, jo tika atvērti jauni gan ražošanas, gan ekspluatācijas centri topošajos tirgos un daudzi ar vēja enerģijas industriju saistītie darbi, tādi kā sektora veicināšana, E un TA, projektēšana un inženierdarbi, juridiskie pakalpojumi, tagad ir veicami vietējā līmenī. Lielākā daļa nodarbināto strādā vēja turbīnu un to sastāvdaļu ražošanā (59 procenti).

S.3. tabula. Tiešā nodarbinātība vēja enerģētikas uzņēmumos dažās Eiropas Savienības valstīs