Coraz częściej doceniamy energię słoneczną. Słońce nie tylko zapewnia ciepło i radość, ale także stanowi fundament ekologicznych rozwiązań, takich jak fotowoltaika. Dzięki temu, że światło jest nieograniczonym źródłem energii, coraz chętniej inwestujemy w panele fotowoltaiczne, które nie tylko obniżają koszty energii, ale również przyczyniają się do ochrony środowiska. Słońce daje nam dobrą energię – zarówno fizyczną, jak i ekonomiczną.
Fotowoltaika wykorzystuje promienie słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej. Kluczowym elementem systemu są panele fotowoltaiczne, które przekształcają światło słoneczne w prąd stały, zamieniany przez inwertery na prąd zmienny używany w sieciach energetycznych.
Elektrownie słoneczne w Polsce szybko się rozwijają, mimo różnych problemów (trudności z podłączaniem instalacji do sieci, biurokracja). Pod koniec roku 2023 łączna moc paneli słonecznych w kraju wyniosła 17,08 GW, a na początku 2024 roku wzrosła do 17,73 GW. Fotowoltaika pozostaje ważnym źródłem odnawialnej energii w Polsce, odpowiadając za 60% mocy w tym sektorze (*).
W Polsce coraz więcej osób decyduje się na montaż instalacji fotowoltaicznych, co jest możliwe dzięki dotacjom. W 2023 roku byliśmy na czwartym miejscu w Unii Europejskiej pod względem nowych instalacji i na szóstym pod względem całkowitej mocy zainstalowanej. Popularność fotowoltaiki w naszym kraju stale rośnie, czego dowodem jest przekroczenie liczby 1,3 miliona takich instalacji.
Ile można zaoszczędzić na fotowoltaice?
Dla 4-osobowej rodziny z instalacją 5 kW koszt prądu bez fotowoltaiki mógłby wynosić około 4000–5000 zł rocznie. Dzięki inwestycji w światło słoneczne rachunki mogą spaść nawet o 50–70%, czyli oszczędność wynosi od 2000 do 3500 zł rocznie. Po spłaceniu inwestycji energia praktycznie nic nie kosztuje. Dodatkowo fotowoltaika chroni przed wzrostem cen energii.
O tym, że fotowoltanika szybko się zwraca przekonały się warszawskie spółdzielnie mieszkaniowe. Przykład dobrze ilustruje opłacalność inwestycji w fotowoltaikę: szybki zwrot kosztów dzięki oszczędnościom na energii:
Jedna instalacja średniej zainstalowanej mocy kosztowała osiedle około 40 tys.zł. Administracja WSM Wawrzyszew skorzystała z warszawskiego programu dotacji na każdą instalację w wysokości 14,4 tys.zł. Czyli z budżetu WSM wydano 25,6 tys.zł na jedną instalację.
– Przyjmując, że 1 MWh kosztuje 750 zł, w 2024 roku oszczędziliśmy 94,5 tys.zł, bo nie musieliśmy kupić 126 MWh. Oznacza to, że na koniec pierwszego, niepełnego roku eksploatacji nakłady poniesione na 3,7 instalacji fotowoltaiki „zwróciły się”. Można spodziewać się, że każdy kolejny rok przyniesie produkcję na poziomie 250 MWh, czyli w kolejnym roku „zwrócą się” nakłady na kolejne 7,4 instalacji. Nakłady na wszystkie dotychczas wykonane instalacje zwrócą się na koniec piątego roku eksploatacji. Oczywiście w sytuacji spodziewanego wzrostu cen okres ten ulegnie skróceniu – wyliczają przedstawiciele osiedla Wawrzyszew. Program rozbudowy fotowoltaniki będzie kontynuowany. Osiedle uzyskało granty na kolejne inwestycje.
Warto wiedzieć:
– Im większa instalacja, tym więcej energii wyprodukujesz, ale i inwestycja jest
wyższa. Typowe instalacje dla gospodarstw domowych to 3–10 kW.
– Jeśli produkujesz dużo energii i zużywasz ją na bieżąco, oszczędności są
większe.
– W systemie net-billingu nadmiar energii sprzedajesz do sieci po cenie
rynkowej, a w razie potrzeby dokupujesz prąd. Opłacalność zależy od różnicy
między ceną zakupu a sprzedaży.
Warto wiedzieć:Podążanie za słońcem: nowoczesne technologie
Farmy słoneczne coraz częściej wykorzystują systemy śledzenia słońca, podobne do ruchu kwiatu słonecznika. Tracker solarny to konstrukcja, która pozwala fotowoltaice śledzić ruch słońca i ustawiać się do niego w idealnym położeniu. Trackery jednoosiowe zwiększają wydajność paneli do 30%, a dwuosiowe nawet do 40%. Jeszcze większą efektywność zapewnia innowacja – SunBOT. Przypominając roślinne łodygi, SunBOT może absorbować aż 98% światła słonecznego, podczas gdy tradycyjne panele uzyskują przeciętnie 24%.
Synergia energii i rolnictwa
Fotowoltaika może współistnieć z rolnictwem, co prowadzi do rozwoju agrowoltaiki. Projekty tego typu łączą produkcję energii z uprawą roślin lub hodowlą zwierząt.
Przykładowo, na Sycylii powstała farma o mocy 65 MW, gdzie panele słoneczne wspierają uprawy migdałowców, oliwek oraz roślin aromatycznych. Korzyści z agrowoltaiki obejmują m.in. efektywne wykorzystanie gruntów, poprawę plonów. W Afryce kapusta uprawiana pod panelami osiągała masę o 30% większą niż na tradycyjnych poletkach.
Solary na wodzie i drogach: innowacyjne wykorzystanie przestrzeni
W miastach o ograniczonej przestrzeni coraz większą popularność zdobywają pływające farmy słoneczne. Największa tego typu instalacja znajduje się w Singapurze, gdzie panele na powierzchni 45 boisk piłkarskich zaopatrują w energię pięć oczyszczalni ścieków. Podobne farmy powstają w Chinach i Europie. Panele umieszczone na wodzie mają od 5 do 15% większą wydajność dzięki efektowi chłodzenia.
Kolejną innowacją są solary na drogach i chodnikach. Przykładem jest francuski projekt w Tourouvre-au-Perche, gdzie kilometr trasy pokryto panelami generującymi średnio 767 kWh energii rocznie. Choć koszty instalacji są wysokie, trwają prace nad ich optymalizacją.
Wpływ na środowisko Fotowoltaika ogranicza emisję gazów cieplarnianych, wspierając ochronę środowiska, choć jej produkcja i utylizacja mają pewne wady. Wytwarzanie paneli wymaga surowców i energii, co wpływa na środowisko, a same instalacje mogą ingerować w lokalne ekosystemy. Wyzwaniem są odpady, ale rozwój technologii recyklingu pozwala odzyskać aż 80-90% materiałów, takich jak szkło, aluminium czy miedź. Dzięki temu panele fotowoltaiczne pozostają przyjaznym środowisku źródłem energii.
Wyzwania i perspektywy
Fotowoltaika stoi przed wyzwaniami, takimi jak wysokie koszty wdrożenia nowych technologii, ryzyko awarii czy wpływ na środowisko. Jednak dynamiczny rozwój technologii oraz wzrastająca świadomość ekologiczna sprawiają, że branża stale się rozwija, oferując coraz bardziej zaawansowane i wydajne rozwiązania. W Polsce fotowoltaika staje się jednym z kluczowych elementów transformacji energetycznej, a innowacje związane z energetyką słoneczną otwierają nowe możliwości dla zaspokajania rosnącego zapotrzebowania na czystą energię.
(*) Instytut Energetyki Odnawialnej
