Wstrzymali wiatr, ruszyło słońce. Polska przeżywa boom na energetykę słoneczną

Energetyka słoneczna z niszowej stała się nowym trendem. Polacy tak chętnie instalują panele fotowoltaiczne, że już wielokrotnie przekroczono prognozy rozwoju energii słonecznej na Wisłą. Przez politykę rządu wyhamował rozwój elektrowni wiatrowych, ale za to te słoneczne mają się świetnie. Przyczyniają się do tego spadajace ceny, a także rządowy program "Mój prąd".
Zobacz wideo Kamil Wyszkowski o źródłach energii w przyszłości: Chińczycy już testują fabrykę solarną. Będzie umieszczona na orbicie okołoziemskiej

W Polsce mamy już 1832 MW mocy w instalacjach fotowoltaicznych - chwalił się niedawno minister klimatu Michał Kurtyka. Choć Polska może nie wydawać się krajem z największym potencjałem wykorzystania słońca w produkcji energii, to ta technologia staje się u nas coraz popularniejsza. Choć sama w sobie nie wystarczy, to może być ważnym elementem transformacji energetycznej i walki ze zmianami klimatu. 

Warto pamiętać, że wykorzystanie mocy słońca nie jest tak nowatorską technologią, jak mogłoby się wydawać. "Udowodniliśmy możliwość uzyskania zysku z energii słonecznej w tropikach i wykazaliśmy, że gdy skończą się nasze zasoby ropy i węgla, ludzkość będzie uzyskiwać nieograniczoną energię z promieni słonecznych" - oceniał amerykański wynalazca Frank Shuman w... 1916 roku. Stosowana przez niego technologia była inna, niż obecnie wykorzystywana do produkcji elektryczności fotowoltaika. Jednak pokazuje to, że już 100 lat temu widziano nie tylko teoretyczne, ale też komercyjne zastosowania dla energii ze słońca.

Jak niektóre inne technologie (np. elektryczne samochody, które także istniały już w XIX wieku), energia słoneczna nie wygrała początkowego wyścigu z paliwami kopalnymi. Ale teraz wiemy, że nie możemy czekać, aż skończą się zasoby węgla i ropy - bo to oznaczałoby wyemitowanie do atmosfery jeszcze większej ilości dwutlenku węgla i nieuniknioną katastrofę klimatyczną.

IPCC: Energia słoneczna ma duży potencjał w zapobieganiu zmianom klimatu

O potencjale energii słonecznej w walce z kryzysem klimatycznym pisało w raporcie z 2011 roku Międzyrządowy panel ONZ ds. Zmian klimatu (IPCC). W "Specjalnym raporcie nt. odnawialnych źródeł energii i łagodzenia zmiany klimatu" czytamy, że energia słoneczna jest "najbardziej obfitym źródłem energii" i ma duży potencjał w krótko- i długoterminowym zapobieganiu zmianom klimatu". 

IPCC zwraca uwagę także na inne (poza produkcją elektryczności) możliwe wykorzystania energii słonecznej: podgrzewanie wody czy ogrzewanie domów. Bardzo proste instalacje mogą służyć nawet do podgrzewania wody na posiłki w miejscach, gdzie brakuje elektryczności. Same zmiany klimatu mogą teoretycznie wpłynąć na uzyskiwanie energii ze słońca (np. przez zmiany schematów zachmurzenia), ale wg IPCC ten wpływ będzie niewielki. Choć nie każdy kraj ma takie same warunki nasłonecznienia, to zdaniem ekspertów niemal wszędzie fotowoltaika może być częścią miksu energetycznego.

Wciąż energia ze słońca jest niewielką częścią całego sektora energetyki - ok. 3 proc. Jednak koszt tej technologii maleje od 30 lat i staje się ona coraz bardziej dostępna. Ostatnia dekada to gwałtowny spadek cen prądu z fotowoltaiki. Jeszcze niedawno był to koszt 3-4 razy wyższy, niż w przypadku paliw kopalnych. Teraz to kwoty w dolnym pułapie cen prądu z węgla czy gazu. IPCC zwraca uwagę też na redukcję kosztów możliwą dzięki rządowym programom wsparcia energetyki słonecznej. Taki program jest realizowany w Polsce i m.in. z nim wiąże się obecny boom na fotowoltaikę. 

Polski boom na fotowoltaikę

Wbrew pozorom Polska - pomimo zmiennej pogody i pór roku - ma warunki do dobrego działania fotowoltaiki. Według mapy serwisu Solargis na terenie Polski potencjał do uzyskiwania elektryczności ze słońca jest "przeciętny". Portal syntezaoze.pl ocenia, że warunki u nas są "optymalne", a wbrew pozorom upały i zbyt duże nasłonecznienie mogą szkodzić instalacjom, prowadząc choćby do przegrzania.  

embed

W ubiegłym roku think tank Forum Energii informował, że "w Polsce właśnie osiągnęliśmy 1 GW mocy w instalacjach fotowoltaicznych" i zapowiadał, że "na kolejny gigawat będziemy czekali znacznie krócej". Rzeczywiście w połowie roku 2020 zbliżamy się do 2 GW. "W roku 2019 do użytku oddano ponad 3,5-krotnie więcej instalacji fotowoltaicznych niż rok wcześniej" - czytamy w raporcie "Transformacja energetyczna w Polsce".

W skali całej energetyki to wciąż niewiele. 1,5 GW mocy zainstalowanej (czyli to, ile prądu mogą wytworzyć wszystkie urządzenia) to według raportu Forum Energii 3,2 proc. całej energetyki. Dla porównania węgiel kamienny to 24 GW mocy zainstalowanej, czyli około 50 proc. Ponadto moc zainstalowana nie przekłada się jeden do jednego na rzeczywistą produkcję elektryczności. W 2019 roku 0,4 proc. wyprodukowanej energii elektrycznej pochodziło z fotowoltaiki. Ale ubiegły rok był dopiero początkiem boomu.

- Od zeszłego roku obserwujemy bardzo duży rozwój fotowoltaiki w Polsce - o wiele szybszy, niż ktokolwiek w polskim rządzie planował. W planie na rzecz rozwoju odnawialnych źródeł energii z 2010 roku przewidywano, że do 2020 roku będziemy mieli 3 MW fotowoltaiki. Już teraz mamy prawie 2000 MW - mówi w rozmowie z Gazeta.pl Marcin Ścigan, ekspert ds. energetyki odnawialnej w Forum Energii. 

- Rozwój fotowoltaiki przekracza oczekiwania m.in. dlatego, że stała się atrakcyjna finansowo - ocenia. Dzięki rozwojowi i upowszechnieniu technologii, w latach 2010-2018 koszt energii słonecznej spadł on o 77 proc. Już teraz prąd z fotowoltaiki (podobnie jak z elektrowni wiatrowych) może być tańszy niż z paliw kopalnych.

Prosumencka transformacja

- Za obecnym wzrostem stoi głównie ruch prosumencki, możliwość instalowania paneli fotowoltaicznych na dachach naszych domów i używania energii po pierwsze na własne potrzeby, a po drugiej - wysyłania nadwyżki do sieci - mówi Ścigan. Prosument to zbitka słów producent i konsument - określa osoby, które zarówno wytwarzają dany produkt czy usługę, jak i z nich korzystają. Są nimi właśnie osoby z tzw. mikroinstalacjami słonecznymi na domach. 

Jedną z głównych motywacji dla prosumentów jest to, że taka inwestycja jest najzwyczajniej opłacalna. - Dzięki temu, że instalujemy panele fotowoltaiczne, ponosimy mniejsze koszty za zakup energii elektrycznej. Taka instalacja zwraca się w 5-7 lat, podczas gdy jej żywotność to 20-25 lat. Dzięki temu przez długi czas będziemy mieć prąd za darmo - tłumaczy ekspert Forum Energii.

Perspektywy opłacalności są jeszcze lepsze, gdy skorzysta się z dofinansowania. - Dodatkowym impulsem (dla prosumentów - red.) był rządowy program "Mój prąd" - ocenia Ścigan. - Zaczął się już w trakcie trwającego boomu, ale poruszył dużą grupę Polaków, którzy do tej pory nie rozważali skorzystania z tej technologii. Zauważyli, że jest duże wsparcie ze strony rządu, co w obszarze OZE jest istotne, więc wzrosło zainteresowanie fotowoltaiką i ruchem prosumenckim.

Zmienia się nastawienie do klimatu i zanieczyszczeń

Spadek kosztów i wsparcie ze strony rządu to jedne z głównych czynników szybkiego rozwoju energetyki słonecznej. Ale - jak mówi ekspert Forum Energii - złożył się na to szereg innych czynników. 

Do niedawna instalacje prosumenckie były najważniejszym motorem rozwoju fotowoltaiki - to ok. 75 proc. nowych instalacji. Mamy też drugi, coraz ważniejszy motor - aukcje OZE organizowane przez rząd. Na corocznych aukcjach rząd określa, ile energii ze źródeł odnawialnych chce zamówić na kolejne lata. Proponowane projekty konkurują ze sobą, a wygrywają te, które oferują najkorzystniejszą cenę. W ostatnich latach kontraktowano każdorazowo kilkaset MW fotowoltaiki, a na tegorocznej aukcji może to być nawet 1500 MW. 

- mówi. Ścigan ocenia, że znaczenie ma też zmieniające się nastawienie społeczne do zmian klimatu i zanieczyszczenia powietrza. Kolejne badania pokazują, że te tematy - a szczególnie zanieczyszczenie powietrza - są postrzegane jako coraz ważniejsze. - Mam wrażenie, że dyskusja o smogu pobudziła wielu Polaków do zastanowienia się nad nowymi źródłami ciepła, a przy okazji pojawił się temat instalacji fotowoltaicznych. Pompy ciepła wydają się technologią przyszłości w ciepłownictwie. Montowanie ich wspólnie z panelami fotowoltaicznymi może poprawić rachunek ekonomiczny takiego rozwiązania - komentuje.

Jedną z przyczyn boomu na fotowoltaikę jest także zastój dotychczasowego rozwoju energetyki wiatrowej, spowodowany negatywnym stosunkiem rządu do tej technologii. Wobec braku możliwości inwestowania w nowe wiatraki, wielu inwestorów przeniosło się do sektora energetyki słonecznej. Poza tym - w mojej ocenie - wsparcie tej rozproszonej energetyki słonecznej było szansą dla rządu na zyskanie pewnego kapitału politycznego. Jest duża grupa beneficjentów, przy okazji realizacja słusznego celu, jakim jest transformacja energetyczna

- ocenia Ścigan. W energię wiatrową uderzyła przyjęta w 2016 roku "ustawa antywiatrakowa". 

Czy słońce będzie dla nas głównym źródłem energii? 

Wg IPCC przyszłość energetyki słonecznej w scenariuszach walki ze zmianami klimatu jest różna. Możliwa jest jedynie "marginalna" rola fotowoltaiki, ale może też być jednym z głównych źródeł elektryczności. 

Międzynarodowa Agencja Energetyczna szacuje, że przy scenariuszu realizowania dotychczasowych deklaracji, fotowoltaika z czasem stanie się jednym z największych źródeł energii. Suma mocy instalacji fotowoltaicznych miałaby wyprzedzić węgiel i gaz już w przyszłym dziesięcioleciu. Jaka będzie jej przyszłość w Polsce? 

Marcin Ścigan szacuje, że już w czerwcu możemy osiągnąć 2 GW mocy w fotowoltaice, a do końca roku - nawet 3 GW. - Na teraz nie widzę barier, które mogłyby przystopować rozwój energetyki słonecznej w Polsce. Patrząc na moce zakontraktowane w aukcjach i te dodawane przez prosumentów, poziom 5-6 GW w najbliższych kilku latach wydaje mi się absolutnie do osiągnięcia. Pytanie, co dalej. Na świecie wiatr i słońce mają dominować jako źródła energii i pewnie tak będzie u nas. Fotowoltaika najpewniej będzie się rozwijała - i to szybciej, niż przewiduje rząd - mówi. 

Jednak według niego teraz czy nawet w najbliższej dekadzie "ta rola fotowoltaiki będzie na poziomie kilku, kilkunastu procent i będzie nadal miała charakter uzupełnienia miksu energetycznego". - W systemach z dużym udziałem energii ze źródeł odnawialnych nie można oprzeć się na jednej technologii, wietrze lub słońcu, ze względu na ograniczenia pogodowe. Konieczna jest kombinacja różnych rozwiązań technologicznych. W długiej perspektywie fotowoltaika może zapewnić nawet 50 proc. mocy zainstalowanej w systemie, ale pewnie nie więcej - prognozuje Ścigan. 

Nie wystarczy kupować paneli słonecznych

Prosumentów zajmuje głównie ich własna instalacja fotowoltaiczna. Jednak kiedy zaczyna działać, staje się częścią rozległej sieci energetycznej. I poza korzyściami, jakie niesie, wiąże się też wyzwaniami.

- Z czasem mogą pojawić się trudności z funkcjonowaniem i stabilnością systemu elektroenergetycznego ze względu na zbyt dużą obecność źródeł pogodozależnych (czyli energetyki wiatrowej i słonecznej - red,) - ocenia Ścigan. - Dlatego konieczne jest inwestowanie w nasze sieci energetyczne oraz zwiększenie elastyczności systemu. W wielu krajach udział źródeł wiatrowych i słonecznych wynosi kilkadziesiąt procent i nie wpływa negatywnie na bezpieczeństwo dostaw energii - dodaje.

Modernizowanie i przystosowanie sieci to tylko jedno z przyszłych wyzwań, o których warto myśleć już teraz. Kolejną jest to, co robić z zużytymi panelami fotowoltaicznymi. Na początku tego roku bloomberg.com opisał problem, jakim zaczynają być łopaty ze starych elektrowni wiatrowych. Choć w czasie użytkowania zapewniały czysty prąd, to teraz okazują się kłopotliwym odpadem - który trudno zrecyklingować i najczęściej zostaje po prostu zakopany. Czy taki problem czeka nas także w kwestii energii słonecznej?

- Problem utylizacji czy recyklingu paneli nie jest jeszcze powszechny, bo mają dość długą żywotność, ok. 20-25 lat. Nie wszystkie elementy będzie można poddać recyklingowi, ale na pewno ich zdecydowaną większość - uspokaja Ścigan. Serwis greenmatch.co.uk przywołuje szacunki o tym, że do 2050 roku możemy wyprodukować 60 mln ton opadów z urządzeń fotowoltaicznych. Ale - czytamy - w większości da się je poddać recyklingowi. Wymaga to m.in. ich rozdzielenia na konkretne materiały (szkło, plastik i metale), ale w ten sposób unika się zaśmiecenia, a zyskuje surowce do produkcji nowych paneli. A jeszcze zanim trafią do przetworzenia, ich żywotność można przedłużyć o kilka lat. - Często zużyte panele z rynków rozwiniętych są wysyłane do tych, gdzie fotowoltaika dopiero raczkuje, głównie w Afryce. Tam w instalacjach poza siecią nadaje się im drugie życie i dodatkowo przedłuża żywotność - dodaje Ścigan.

Fotowoltaiczne drogi i okna

Powstające obecnie w Polsce i na świecie instalacje fotowoltaiczne to podobne do siebie, dość duże panele, instalowane na dachach, czasem wolnostojące. Jednak postęp technologii to nie tylko jej wydajność i obniżenie kosztów, ale znajdowanie zupełnie nowych rozwiązań. 

- Coraz mocniej widać tendencję do tego, by elementy fotowoltaiczne stanowiły integralną część budynku, który ma być zeroenergetyczny.  Są już np. dachówki czy okna, które wytwarzają energię. Te drugie są produkowane również przez polskie podmioty - mówi ekspert Forum Energii. Zastosowanie takich technologii, wraz z zmniejszeniem zużycia energii może pozwolić tworzyć budynki, które mają zerowy pobór prądu z sieci netto - a nawet nadwyżkę, oraz są neutralne klimatycznie. 

Testowane są także rozwiązania łączenia fotowoltaiki z infrastrukturą, jak ogrodzenia, chodniki czy drogi. Nie wszystkie są udane. Eksperymentalna droga z paneli fotowoltaicznych we Francji psuła się, była hałaśliwa i nie produkowała tyle energii, ile zakładano. To jednak dopiero początkowe próby, a technologie są stale rozwijane. - Teraz to nisza, ale w perspektywie długoterminowej wydaje mi się, że będzie to istotna odnoga tego rynku - ocenia Ścigan. 

Więcej o: