Wykorzystanie energii ze słońca na przykładzie Gminy Wierzchosławice doświadczenia, budowa i eksploatacja. Autor: mgr inż. Marcin Wasa Prezes Zarządu Energia Wierzchosławice Sp. z o.o.
I. Działania i plany Gminy Wierzchosławice w zakresie praktycznego, innowacyjnego wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Badania i rozpoznanie możliwości wykorzystania potencjału odnawialnych źródeł energii (OZE): wiatr - brak dobrych warunków wietrznych; woda - próg wodny na rzece Dunajec w miejscowości Ostrów (projekt na elektrownię wodną o mocy 2,1 MW- prywatny inwestor); wody geotermalne - zasoby określone przez PAN z Krakowa, w 2010 roku koncesja na odwiert geotermalny o głębokości 3600 m w Bobrownikach Małych, w 2011 środki z NFOŚiGW w Warszawie na odwiert poszukiwawczo-badawczy w celu określenia zasobności źródła wód geotermalnych; słońce - kolektory słoneczne i modułu fotowoltaiczne. 2
I. Działania i plany Gminy Wierzchosławice w zakresie praktycznego, innowacyjnego wykorzystania odnawialnych źródeł energii. W roku 2009/2010 w ramach programu ograniczenia niskiej emisji i emisji gazów cieplarnianych zainstalowano na 40 dachach domów mieszkańców Gminy Wierzchosławice kolektory słoneczne do podgrzewania wody użytkowej. Ciągle monitorujemy rynek środków Unii Europejskiej w poszukiwaniu dotacji na kolektory w celu objęcia pełnej liczby mieszkańców Gminy zgłoszonej w programie. 3
I. Działania i plany Gminy Wierzchosławice w zakresie praktycznego, innowacyjnego wykorzystania odnawialnych źródeł energii cd. W roku 2011 przystąpiliśmy do realizacji dużego przedsięwzięcia związanego z fotowoltaiką pn.: Budowa farmy fotowoltaicznej o mocy 1,8 MW w Wierzchosławicach Etap I. Na ten cel otrzymaliśmy z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie pożyczkę na preferencyjnych warunkach w wysokości 4 300 000 zł. Równocześnie w dniu 22 grudnia 2010 podpisaliśmy umowę z Urzędem Marszałkowskim Województwa Małopolskiego na dofinansowanie ww. projektu na kwotę 4 308 670 zł z Małopolskiego Regionalnego Programu Operacyjnego 2007-2013, Działanie 7.2 Poprawa jakości powietrza i zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Pierwsza w Polsce przemysłowa farma fotowoltaiczna o mocy 1,0 MW została uruchomiona 30.09.2011 r. 4
Pierwsza w Polsce farma fotowoltaiczna o mocy 1,0 MW w Wierzchosławicach została wybudowana i uruchomiona w dniu 30.09.2011 r. Farma fotowoltaiczna działa na zasadzie zjawiska fotowoltaicznego tj. konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Następnie energia z paneli fotowoltaicznych spływa do przetwornic - falowników, które zamieniają prąd stały na zmienny. Przez transformator i rozdzielnie przesyłamy go do sieci energetycznej. Fot. Archiwum GEORYT Krzysztof Witkowski
Natężenie promieniowanie słonecznego w naszym kraju jest różne w zależności od regionu i waha się od 900 do 1200 kwh/m 2. Spośród 8760 godzin w roku w Polsce możemy liczyć na nasłonecznienie w przedziale od 1390 do 1900 godzin, przy czym największa efektywność występuje w okresie od kwietnia do września.
Strefy od 1000 W/m2 do 1160 W/m2 Mapa nasłonecznienia w Polsce
Co to jest panel fotowoltaiczny Same ogniwa fotowoltaiczne są zbyt kruche i nieodporne na warunki zewnętrzne by możliwe było ich praktyczne wykorzystanie bez dalszego przetworzenia. Nie mogą one istnieć samodzielnie i dlatego łączy się je w większe jednostki funkcjonalne panele fotowoltaiczne. Panel fotowoltaiczny definiowany jest jako urządzenie służące do przemiany światła słonecznego bezpośrednio na energię elektryczną. Składa się on z pasemek zlutowanych ze sobą ogniw krzemowych, które są zalaminowane, pokryte szybą i oprawione w aluminiowe ramy. Dostępne komercyjnie panele fotowoltaiczne mają moc od 5W do 400W i mogą być dowolnie łączone w celu uzyskania żądanych parametrów. 8
Rodzaje paneli fotowoltaicznych Ogniwo fotowoltaiczne z krzemu monokrystalicznego Ogniwo fotowoltaiczne z krzemu multikrystalicznego 9
Schemat budowy panela fotowoltaicznego 1 - Warstwa czołowa: hartowane szkło o niskiej zawartości Fe 2 - Pierwsza warstwa laminatu EVA (octan etylowinylu) 3 - Krzemowe ogniwa fotowoltaiczne, połączone ze sobą w szereg 4 - Druga warstwa laminatu EVA 5 - Warstwa tylna (KPK, Tedlar) 10
Widok na panel fotowoltaiczny zastosowany na naszej farmie. 60 ogniw połączonych szeregowo Przód Bok Tył Gniazdo złączeniowe Widok z przodu Ramka aluminiowa Widok z tyłu 11
Podstawową korzyścią z użycia instalacji fotowoltaicznej jako źródła energii jest to że jest ona przyjazna środowisku. Produkcja energii nie jest związana z emisją jakiejkolwiek zawartości dwutlenku węgla. Instalacja pracuje nie emitując także hałasu i jakichkolwiek innych zanieczyszczeń. Źródło energii zlokalizowane jest blisko miejsca wykorzystania co ogranicza straty powstałe podczas przesyłu tradycyjnej energii.
Przygotowanie inwestycji wraz z budową i oddaniem do eksploatacji trwa max. 6 miesięcy. Z uwagi na prawo budowlane oraz prawo energetyczne obecnie obowiązujące nie wymagane jest pozwolenie na budowę oraz ocena oddziaływania na środowisko. Fot. Archiwum Energia Wierzchosławice Sp. z o.o.
Na terenie Gminy Wierzchosławice powstała farma fotowoltaiczna, należąca do spółki Energia Wierzchosławice Sp. z o.o. Budowa farmy rozpoczęła się 15.07.2011r, zakończyła 30.09.2011. Drugiego października odbyło się uroczyste otwarcie z udziałem V-ce Premiera i Ministra Gospodarki Waldemara Pawlaka. Na działce o powierzchni ok. 2 ha zamontowano 4445 tys. paneli o mocy 225 W, każdy na konstrukcji stalowej wbijanej kafarem do ziemi.
Farma mogła powstać dzięki środkom unijnym z Małopolskiego Regionalnego Programu Operacyjnego (działanie 7.2. Poprawa jakości powietrza i zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł). Projekt uzyskał dofinansowanie 50% kosztów kwalifikowanych. Równocześnie Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie udzielił spółce pożyczki na wkład własny w wysokości 50% środków kwalifikowanych. Na pozostałą część kosztów oraz podatek VAT spółka zaciągnęła kredyt w banku. W taki sposób udało się złożyć cały projekt i przystąpić do realizacji. Fot. Archiwum Energia Wierzchosławice Sp. z o.o.
Szacowane przychody roczne to ok. 450 do 600 tys. zł. (w zależności od nasłonecznienia). Inwestycja zwróci się po ok. 7 latach. Energia produkowana przez największą w Polsce elektrownię fotowoltaiczną będzie odsprzedawana bezpośrednio do sieci energetyczne. Produkcja energii elektrycznej ze słońca ma również dodatkowy przychód związany ze sprzedażą świadectw pochodzenia energii ze źródeł odnawialnychzielonych certyfikatów. Fot. Archiwum Energia Wierzchosławice Sp. z o.o.
Celem całego projektu była poprawa efektywności energetycznej poprzez wprowadzenie systemów energii odnawialnej. Energia Wierzchosławice Sp. z o.o. planuje wybudować w sumie 10MW mocy zainstalowanej w fotowoltaice, co da łączny przychód dla gminy Wierzchosławice ok.4,5-6 mln zł na rok. Mamy nadzieję, że farma zapoczątkuje budowę tego rodzaju instalacji w całej Polsce, ponieważ są one ekologiczne! Fot. Archiwum Energia Wierzchosławice Sp. z o.o.
Fot. Archiwum GEORYT Krzysztof Witkowski
Fot. Archiwum GEORYT Krzysztof Witkowski
PODZIĘKOWANIA W tym miejscu chciałbym szczególnie podziękować za trud i wielką przychylność wykonawcom tj. Panu Krzysztofowi Witkowskiemu i Panu Zbigniewowi Zagrajkowi oraz dyrektorowi naczelnemu firmy TAURON Dystrybucja S.A. Oddział w Tarnowie Panu Januszowi Onakowi. Opracowania własne oraz zdjęcia z archiwum Energia Wierzchosławice Sp. z o.o. oraz GEORYT Krzysztof Witkowski 20
PODSUMOWANIE 1. Brak pozwolenia na budowę(zgłoszenie robót budowlanych). 2. Nie jest wymagana ocena oddziaływania na środowisko. 3. Czas przygotowania i budowy nawet do 6 miesięcy (najkrótszy z OZE). 4. Realny brak jakiegokolwiek złego wpływu na środowisko i otoczenie człowieka. 5. Łatwość rozbudowy. 6. Racjonalne miejsca pracy. 7. Łatwe i realne przyłączenie do sieci SN 15-20kV (rozproszone źródła). 8. Czysta energia (słońce niewyczerpalne przez 5 mld lat). 9. Oszczędność dla gmin i zyski dla budżetu. 21
Dziękuję za uwagę Zapraszamy do zwiedzania I w Polsce farmy fotowoltaicznej w Wierzchosławicach www.energia-wierzchoslawice.pl www.wierzchoslawice.pl