Energia słoneczna zyskuje coraz większą popularność na całym świecie, również w Polsce. Panele fotowoltaiczne montowane są zarówno na dachach domów jednorodzinnych, jak i na dużych farmach solarnych. Jakie są zalety i wady tego rodzaju energii odnawialnej? Przyjrzyjmy się bliżej.
Jakie są zalety energetyki słonecznej?
Energia słoneczna ma wiele zalet, które sprawiają, że jest atrakcyjnym źródłem energii. Po pierwsze, jest to energia odnawialna. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, promieniowanie słoneczne jest niewyczerpalne. Słońce będzie świecić jeszcze przez miliardy lat, więc możemy mieć pewność dostępu do tego źródła energii.
Po drugie, energia słoneczna jest przyjazna dla środowiska. W przeciwieństwie do elektrowni węglowych czy gazowych, panele PV nie emitują szkodliwych związków ani nie produkują odpadów. Pomagają więc chronić środowisko naturalne.
Kolejną zaletą jest niski koszt uzyskania energii słonecznej. Wprawdzie instalacja paneli PV wymaga sporych nakładów na start, jednak później eksploatacja jest bardzo tania. Od kilkunastu lat koszty paneli fotowoltaicznych systematycznie spadają.
Energię słoneczną można wykorzystywać na miejscu jej wytworzenia. Pozwala to uniknąć strat przesyłowych. Dodatkowo możliwa jest dystrybucja energii w małych, lokalnych sieciach energetycznych.
Instalacje PV można montować zarówno na dachach prywatnych domów, jak i na dużą skalę - w postaci farm fotowoltaicznych. Panele solarne zajmują stosunkowo niewiele miejsca, nie trzeba też wykonywać dodatkowych prac ziemnych. Możliwości lokalizacyjne są praktycznie nieograniczone.
Wady i zagrożenia związane z energią słoneczną
Mimo wielu zalet, energetyka słoneczna ma również pewne wady i zagrożenia, o których trzeba pamiętać. Po pierwsze, podstawową wadą jest nieciągłość produkcji energii. Panele PV działają tylko wtedy, gdy świeci słońce. Nocą oraz przy pochmurnej pogodzie produkują znacznie mniej prądu lub wcale.
Oznacza to konieczność magazynowania nadmiaru energii na momenty jej niedoboru. Obecnie dostępne akumulatory i magazyny energii są dość drogie i nie pozwalają na długoterminowe przechowywanie. Rozwiązaniem jest integracja z tradycyjnymi elektrowniami, co podwyższa koszty systemu.
Kolejną wadą są stosunkowo wysokie koszty początkowe instalacji paneli PV. Choć same panele są coraz tańsze, to montaż, konstrukcja i pozostałe urządzenia nadal są dość drogie. Okres zwrotu inwestycji wynosi zwykle kilka lat.
Na uwagę zasługuje też problem utylizacji zużytych paneli słonecznych. Proces ten jest skomplikowany, a recyrkulacja materiałów nie zawsze możliwa. Panele mogą też stanowić zagrożenie, jeśli się zapalą lub ulegną uszkodzeniu podczas pożaru.
Czy panele słoneczne są opłacalne w Polsce?
Opłacalność fotowoltaiki w Polsce zależy od kilku czynników. Przede wszystkim od ilości promieniowania słonecznego w danym regionie kraju. Im więcej słońca, tym więcej energii elektrycznej można wyprodukować. Najlepsze warunki panują na południu Polski.
Bardzo ważne są również ceny prądu z sieci. Rosnące ceny energii elektrycznej poprawiają opłacalność własnych paneli PV. Dodatkowo państwo oferuje korzystne systemy wsparcia, jak np. program "Mój Prąd" z dotacjami do mikroinstalacji.
Dzięki temu inwestycja w panele słoneczne zwraca się zwykle po 5-7 latach. Coraz więcej osób i firm decyduje się na montaż instalacji fotowoltaicznej jako sposób na tańszą energię.
Jak działają elektrownie słoneczne?
Elektrownie słoneczne, nazywane też farmami fotowoltaicznymi, wytwarzają energię elektryczną z promieniowania słonecznego. Składają się z wielu paneli PV zamontowanych na konstrukcjach wolnostojących lub na dachach budynków.
Panele fotowoltaiczne zbudowane są z ogniw krzemowych. Pod wpływem światła słonecznego w ogniwach zachodzi efekt fotowoltaiczny, czyli bezpośrednia konwersja promieniowania na prąd stały. Napięcie z poszczególnych paneli jest sumowane i zamieniane na prąd przemienny.
Wytworzona energia elektryczna może zostać zużyta na potrzeby własne lub przesłana do sieci elektroenergetycznej. Nowoczesne farmy PV wyposaża się w systemy optymalizujące pozyskiwanie energii z paneli.
Gdzie najlepiej instalować farmy fotowoltaiczne?
Lokalizacja ma kluczowe znaczenie dla opłacalności farmy słonecznej. Najlepsze efekty osiąga się na południu Polski, gdzie natężenie promieniowania słonecznego jest największe. W północnych regionach opłacalność jest znacznie mniejsza.
Farmy PV powinny być budowane na otwartym terenie, z dala od zacienienia. Najlepiej na nieużytkach, glebach o niskiej przydatności rolniczej. Możliwy jest również montaż paneli na dachach budynków przemysłowych i gospodarskich.
Ważny jest też dostęp do sieci elektroenergetycznej o odpowiedniej mocy, aby odebrać wyprodukowaną energię. Lokalizacja farmy PV powinna być starannie przeanalizowana pod względem wszystkich tych czynników.
Czy energia słoneczna jest przyszłością Polski?
Eksperci są zgodni, że znaczenie energetyki słonecznej będzie stale rosło. Ze względu na zalety tego źródła energii oraz malejące koszty technologii fotowoltaicznej, udział PV w miksie energetycznym Polski zwiększy się w nadchodzących latach.
Według prognoz, do 2040 roku moce zainstalowane w fotowoltaice mogą sięgnąć nawet 10-15 GW. To pozwoli pokryć ok. 10% zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju ze słońca. Warunkiem jest dalszy rozwój i modernizacja sieci dystrybucyjnych.
Aby to osiągnąć, konieczne będą zarówno duże farmy PV, jak i miliony małych instalacji prosumenckich. Dzięki temu energia słoneczna stanie się ważnym filarem polskiego systemu elektroenergetycznego.
Jaki jest koszt instalacji paneli fotowoltaicznych?
Koszty instalacji fotowoltaicznej w dużym stopniu zależą od jej wielkości. Małe, prosumenckie instalacje o mocy 2-8 kW to obecnie wydatek rzędu 15-25 tys. zł. W tej cenie mieści się zakup paneli, falownika, konstrukcji i pozostałych komponentów oraz usługa montażu.
Im większa farma PV, tym koszt 1 kW mocy zainstalowanej jest mniejszy. Dla farm powyżej 1 MWp spada on do ok. 1-1,5 tys. zł/kW. Dodatkowo trzeba doliczyć wydatki na infrastrukturę i przyłączenie do sieci dystrybucyjnej.
Ogólnie rzecz biorąc, koszty instalacji paneli słonecznych w Polsce wciąż są dość wysokie na tle Europy Zachodniej. Jednak dzięki postępowi technologicznemu i rosnącej skali rynku szybko się obniżają.
Jakie są wady energii słonecznej?
Mimo wielu zalet, energetyka słoneczna ma też pewne wady, o których trzeba pamiętać. Podstawową jest nieciągłość dostaw energii, uzależnionych od nasłonecznienia. Konieczne jest magazynowanie nadmiaru energii na okresy mniejszego nasłonecznienia.
Kolejną wadą są wysokie koszty początkowe instalacji PV, choć są one z roku na rok coraz niższe. Nieco kłopotliwa może być też późniejsza utylizacja zużytych paneli słonecznych.
Energetyka słoneczna ma także stosunkowo niską gęstość mocy - panele zajmują duże powierzchnie w stosunku do wytworzonej energii elektrycznej. To ograniczenie można jednak niwelować poprzez budowę farm PV na nieużytkach i mało przydatnych rolniczo gruntach.
Podsumowanie
Energia słoneczna ma ogromny potencjał i będzie odgrywać coraz większą rolę w polskim systemie elektroenergetycznym. Korzyści w postaci czystości, niezależności energetycznej i rozwoju rozproszonych źródeł przeważają nad wadami takimi jak nieciągłość produkcji czy wysokie koszty inwestycyjne. Aby w pełni wykorzystać ten potencjał, potrzebne jest jednak odpowiednie wsparcie regulacyjne i inwestycyjne ze strony państwa.
Tagi
Udostępnij
