Energia wiatrowa to najbardziej dojrzała technologia wśród wszystkich odnawialnych źródeł energii. Znalezienie odpowiednich lokalizacji do budowy lądowych farm wiatrowych może jednak wkrótce okazać się dużym wyzwaniem ze względu na wysoki poziom urbanizacji (szczególnie w Europie Zachodniej) i obawy związane z negatywnym wpływem farm wiatrowych na estetykę krajobrazu. To otwiera możliwości dla rozwoju morskich farm wiatrowych.

Według najnowszej analizy Frost & Sullivan, globalnej firmy doradczej, pt. "Rozwój technologiczny morskich farm wiatrowych" zwiększone inwestycje w morską energetykę wiatrową przyczynią się do rozwoju nowych technologii. Najważniejszą z nich jest technologia budowania fundamentów dla morskich farm wiatrowych, których koszt często stanowi aż 40% kosztów całej inwestycji.

"Kolejnym technologicznym trendem jest zwiększanie wydajności turbin i wykorzystywanie synchronicznych generatorów z pracujących w układzie Direct Drive, zamiast szeroko używanych dziś generatorów asynchronicznych, które wymagają użycia przekładni" – stwierdza Tomasz Kamiński, analityk grupy Technical Insights z warszawskiego oddziału Frost & Sullivan. "Bezprzekładniowe turbiny wiatrowe zapewniają większą niezawodność, co jest istotnym czynnikiem w projektach morskich, w przypadku których prace konserwacyjne generują znaczące koszty".

Innym rozwiązaniem technologicznym powiązanym z morskimi farmami wiatrowymi jest podmorskie okablowanie. Aktualnie energia generowana przez morskie farmy wiatrowe jest przesyłana na ląd za pomocą kabli wysokiego napięcia do prądu przemiennego (typu HVAC).

"Jednakże wraz z oddaleniem się morskich farm wiatrowych od wybrzeża, kable typu HVAC stają się coraz mniej atrakcyjne z ekonomicznego punktu widzenia ze względu na zwiększające się straty w przesyle" – stwierdza Tomasz Kamiński. "Z tego względu skupiamy uwagę na podmorskich kablach wysokiego napięcia dla prądu stałego (typu HVDC)."

Przyszłość morskich farm wiatrowych będzie zależała w średniej perspektywie od nowoczesnych rozwiązań w zakresie budowy fundamentów na głębokości 30-60 metrów oraz w dłuższej perspektywie na głębokości ponad 60 metrów. Najbardziej atrakcyjnym rozwiązaniem alternatywnym wobec powszechnie stosowanych filarów typu mono są podstawy kratownicowe, które można stosować na wodach o głębokości od 30 do 60 metrów. W perspektywie długoterminowej oraz dla morskich farm wiatrowych bardzo oddalonych od brzegu najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem wydają się podstawy pływające.

"Analiza Frost & Sullivan pokazuje, że podstawy kratownicowe znajdują się już prawie w komercyjnej fazie rozwoju, natomiast podstawy pływające wymagają jeszcze przynajmniej kilku lat badań" – dodaje Tomasz Kamiński. "Obecnie stosowany jest tylko jeden prototyp turbiny wiatrowej wykorzystującej podstawę pływającą".

Oprócz problemów związanych z rozwojem technologii i tworzenia nowych typów podstaw, kolejnym wyzwaniem jest transport elementów morskich farm wiatrowych. Aktualnie istnieje bardzo niewiele statków transportowych i dźwigów, które mogą przewozić i montować ogromne turbiny morskich farm wiatrowych.

Większość środków transportu morskiego została skonstruowana dla branży morskiego wydobycia ropy i gazu, co ogranicza ich zastosowanie w przypadku morskich farm wiatrowych. Jednakże firmy świadczące usługi budowlane w zakresie budowy konstrukcji morskich starają się rozwiązać tę kwestię, a problem niedoboru specjalistycznych statków powinien zostać rozwiązany do końca roku 2013.

"Aby przyczynić się do rozwoju technologii morskich farm wiatrowych, firmy powinny skupić się na obniżeniu kosztów budowy fundamentów" – komentuje Tomasz Kamiński. "Koszty obsługi turbin można obniżyć, stosując bezprzekładniowe generatory w układzie Direct Drive, które są bardziej niezawodne niż generatory asynchroniczne".

Przychody operatorów morskich farm wiatrowych mogą wzrosnąć dzięki rozwojowi technologii i wprowadzeniu turbin o mocy 10 MW. Większe turbiny to większa produkcja energii poprzez lepsze wykorzystanie silnych morskich wiatrów.

Analizę pt. "Rozwój technologiczny morskich farm wiatrowych" można otrzymać w ramach subskrypcji publikacji grupy Technical Insights. Subkskrypcja obejmuje również opracowania w zakresie następujących rynków: Ocena możliwości zdecentralizowanego generowania energii czy Rozwój technologii przechowywania energii elektrycznej.

Efektywne wykorzystanie energii wiatrowej było tematem międzynarodowej konferencji pt. "Wind, Inc. 2012", zorganizowanej w dniach 6-7 lutego w Gdańsku przez Green World Conferences. Daria Pozharova, konsultant Frost & Sullivan, zaprezentowała analizy na temat magazynowania energii w przypadku farm wiatrowych oraz nowych technologii dotyczących turbin wiatrowych.