ANALIZA POSTĘPU WE WDRAŻANIU FOTOWOLTAIKI NA ŚWIECIE I W POLSCE

Podobne dokumenty
Możliwości rozwoju fotowoltaiki w województwie lubelskim

PERSPEKTYWY ROZWOJU INSTALACJI FOTOWOLTAICZNYCH W KRAJU

RYNEK FOTOWOLTAICZNY. W Polsce. Instytut Energetyki Odnawialnej. Warszawa Kwiecień, 2013r

Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona.

Rynek fotowoltaiki w Polsce. Podsumowanie 2013 roku

Rozwój energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej

Potencjał inwestycyjny w polskim sektorze budownictwa energetycznego sięga 30 mld euro

Potencjał i ścieżki rozwoju polskiej energetyki wiatrowej

Energetyka OZE/URE w strategii Unii Europejskiej: w kierunku promocji odnawialnych źródeł energii w Europie

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ZMIAN MARIAN MIŁEK SULECHÓW,

RAPORT Rozwój polskiego rynku fotowoltaicznego w latach

Przyszłość energetyki słonecznej na tle wyzwań energetycznych Polski. Prof. dr hab. inż. Maciej Nowicki

Sulechów, 18 Listopad 2011 r. Podłączenie do sieci elektroenergetycznych jako główna bariera w rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

8 sposobów integracji OZE Joanna Maćkowiak Pandera Lewiatan,

Krajowy system wsparcia energetyki odnawialnej w Polsce

Jak łapać światło, ujarzmiać rzeki i zaprzęgać wiatr czyli o energii odnawialnej

DYLEMATY POLSKIEJ ENERGETYKI W XXI WIEKU. Prof. dr hab. Maciej Nowicki

Czyste energie. Sposoby rozliczeń za energię elektryczną produkowaną w instalacjach fotowoltaicznych. wykład 6. dr inż.

UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU

Konkurencja wewnątrz OZE - perspektywa inwestora branżowego. Krzysztof Müller RWE Polska NEUF 2010

Zadania Komisji Europejskiej w kontekście realizacji założeń pakietu klimatycznoenergetycznego

System handlu emisjami a dywersyfikacja źródeł energii jako wyzwanie dla państw członkowskich Unii Europejskiej. Polski, Czech i Niemiec

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce w kontekście planów przekształcenia polskiej gospodarki z wysokoemisyjnej na niskoemisyjną

Systemy wsparcia wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach odnawialnego źródła energii. Warszawa, 9 maja 2019 r.

PP7 - Institute of Physics, Technical University of Lublin (Poland) PVs in Bloom Project

Analiza rynku fotowoltaiki w Polsce

Świetlana przyszłość fotowoltaiki

Zagrożenia uzyskania 15% OZE w 2020 roku

Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej

fotowoltaiki w Polsce

MAŁOPOLSKO-PODKARPACKI KLASTER CZYSTEJ ENERGII. Temat seminarium: Skutki wprowadzenia dyrektywy 3x20 dla gospodarki Polski i wybranych krajów UE

PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA GAZU ZIEMNEGO DO PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE

Projektowanie systemów PV. Systemy wsparcia finansowego produkcji energii z OZE i inne zagadnienia ekonomiczne

Gaz ziemny w nowej perspektywie. Unii Europejskiej w okresie transformacji gospodarki europejskiej

Polityka energetyczna Polski Odnawialne źródła energii Regionalne Centrum Edukacji Ekologicznej w Płocku

BOCIAN Program NFOSiGW

Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce

Fotowoltaika przyszłość i inwestycje w branży w świetle nowej ustawy o OZE. Warszawa

Pompy ciepła -uwarunkowania rozwoju w Europie i Polsce

Reporting on dissemination activities carried out within the frame of the DESIRE project (WP8)

Energetyka, a odnawialne źródła energii.

Projekt CEP-REC (Introduction of Regional Energy Concepts) Warszawa, 6-7 grudnia 2011

Raport. Przełom w magazynowaniu energii

Magazyny energii w obecnych i przyszłych programach wsparcia Magdalena Kuczyńska

PVs in Bloom Project. Wprowadzenie. PP7 - Politechnika Lubelska

Perspektywy rozwoju technologii fotowoltaicznej

FOTOWOLTAIKA prąd ze słońca

ENERGETYKA PROSUMENCKA AKTUALNY STAN I KIERUNKI ROZWOJU W ŚWIETLE USTAWY O OZE

System Certyfikacji OZE

51 Informacja przeznaczona wyłącznie na użytek wewnętrzny PG

Regulacje dla rozwoju gospodarczego opartego na nowych źródłach energii (gaz, OZE, inteligentne sieci, przesył)

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH w Gorzowie Wlkp. Technik energetyk Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

Polityka energetyczna w UE a problemy klimatyczne Doświadczenia Polski

Zagadnienia ekonomiczne, środowiskowe i społeczne związane z fotowoltaiką i innymi odnawialnymi źródłami energii dr inŝ.

INSTYTUT NA RZECZ EKOROZWOJU

Fotowoltaika ile to kosztuje?

Projekt ustawy o OZE podstawowe zmiany, regulacje dotyczące przyłączeń

ROZWÓJ CIEPLNEJ ENERGETYKI SŁONECZNEJ W POLSCE I UNII EUROPEJSKIEJ

Prawo Energetyczne I Inne Ustawy Dotyczące Energetyki Kogeneracja Skuteczność Nowelizacji I Konieczność

Czy mamy szansę wygrać walkę ze smogiem?...

Symulacja ING: wpływ technologii na ograniczenie emisji CO 2. Rafał Benecki, Główny ekonomista, ING Bank Śląski Grudzień 2018

Rynek surowców strategicznych w Unii Europejskiej na przykładzie węgla kamiennego.

PANELE I FARMY FOTOWOLTAICZNE (SOLARNE)

Wsparcie przygotowania projektów klastrów energetycznych w gminach Powiatu Tomaszowskiego i Doliny Zielawy. Puławy,

Zielona Energia czyli Rola nauki w rozwiązywaniu zagrożeń cywilizacyjnych

Fotowoltaika w krajach nowo przyjętych do Unii Europejskiej

Mgr inż. Jarosław Korczyński

ŹRÓDŁA FINANSOWANIA NA RYNKU ENERGII ZE ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH W POLSCE

Walka z bezrobociem dzięki rozwojowi OZE

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach

Keep on Track! - nasze działania dla monitorowania realizacji celów wspólnotowych w różnych krajach

Jaki jest optymalny wybór technologii OZE?

Edmund Wach. Bałtycka Agencja Poszanowania Energii

RODZAJE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII nadzieje i obawy

Analiza rynku fotowoltaiki w Polsce

Perspektywy rozwoju odnawialnych źródeł energii elektrycznej. dr inż. Grzegorz Hołdyński Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny

Forma instrumentu wsparcia

Ekonomiczne i środowiskowe skutki PEP2040

Przedstawiciel branży OZE. Podstawy prawne OZE

Wybrane aspekty rozwoju współczesnego rynku ciepła

Odnawialne Źródła Energii (OZE) PREZENTACJA DLA MIESZKAŃCÓW GMINY ZIELONKI

Czy rewolucja energetyczna nadejdzie także do Polski?

Wojciech Grządzielski, Adam Jaśkowski, Grzegorz Wielgus

Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej

Polityka w zakresie OZE i efektywności energetycznej

Wykorzystanie węgla kamiennego. Warszawa, 18 grudnia 2013

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Henryk Majchrzak Dyrektor Departamentu Energetyki Ministerstwo Gospodarki

INSTRUMENTY PRAWNE I EKONOMICZNE WSPIERAJĄCE BUDOWNICTWO ENERGOOSZCZĘDNE W POLSCE

POLITYKA ENERGETYCZNA W WOJEWÓDZTWIE ŁÓDZKIM

PL Zjednoczona w różnorodności PL A8-0175/58. Poprawka. Bas Eickhout w imieniu grupy Verts/ALE

Jako stoimy energetycznie? Leżymy...

Włodzimierz Ehrenhalt

OZE - ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

Instrumenty wsparcia badań B+R w dziedzinie gospodarki niskoemisyjnej Oferta programowa NCBR

Odnawialne źródła energii a bezpieczeństwo Europy - Polski - Regionu - Gminy

polityka w sprawie OZE energii. Energetyczny wymiar polskiej prezydencji w UE. Krzysztof Nosal Dyrektor d/s Środowiska Arizona Chemical

Rynek kolektorów słonecznych w Polsce i UE.

Energetyka ze źródeł odnawialnych jako stymulator rozwoju rynku pracy i przedsiębiorczości w UE i Polsce

Transkrypt:

Jan M. OLCHOWIK ANALIZA POSTĘPU WE WDRAŻANIU FOTOWOLTAIKI NA ŚWIECIE I W POLSCE Streszczenie Fotowoltaika jest jedną z najczystszych form wytwarzania energii elektrycznej. Opiera się ona na zjawisku na konwersji promieniowania słonecznego w prąd elektryczny. Początki praktycznego wykorzystania tego sposobu wytwarzania energii wiążą się z epoką podboju kosmosu. Postęp technologiczny sprawił, że w końcowych dekadach XX wieku ten sposób pozyskiwania energii znalazł również w warunkach ziemskich. W niniejszym artykule przedstawiono analizę rozwoju fotowoltaiki na świecie i w Polsce. WPROWADZENIE Kryzysy energetyczne lat 70. XX w. uświadomiły światu nieuchronność wyczerpania się paliw kopalnych, wykorzystywanych do celów energetycznych. Wówczas, zrodziła się konieczność sięgnięcia po alternatywne rozwiązania. Jednym z takich alternatywnych rozwiązań energetycznych, i jednocześnie bardzo atrakcyjnym bo praktycznie nieograniczonym, jest wykorzystanie zasobów Słońca. Spośród wielu możliwych sposobów wykorzystania energii słonecznej największe zainteresowanie wzbudza jej bezpośrednie przekształcanie na energię elektryczną, z wykorzystaniem tzw. efektu fotowoltaicznego. Podczas tego procesu nie zachodzi produkcja żadnych szkodliwych substancji będących wynikiem reakcji chemicznych. Nie występują też żadne inne skutki uboczne, jak np. hałas czy radiacja. Z pewnością taki sposób wytwarzania energii elektrycznej jest procesem zeroemisyjnym. Fotowoltaika ma przewagę nad pozostałymi źródłami alternatywnymi (energia wiatrów, pływów morskich czy biomasy), gdyż korzystanie z niej jest możliwe niemal wszędzie. Oczywiście intensywność promieniowania słonecznego na powierzchnie Ziemi zależy od szerokości geograficznej, pory dnia, pory roku, stanu atmosfery itp. Niemniej jednak sumaryczne zasoby tej energii są tak olbrzymie, że kilkuminutowe jej zaabsorbowanie przez tylko jedną półkulę wystarczy na zabezpieczenie rocznego zapotrzebowania całego świata w energie elektryczną. Obrazowo przedstawiono na rys. 1. Obecnie najtańszym materiałem, dzięki któremu można zrealizować przemianę promieniowania elektromagnetycznego Słońca w prąd elektryczny jest krzem. Stanowi on ponad 80% światowej bazy surowcowej fotowoltaiki. Wynika to głównie z jego powszechnej dostępności, ponieważ zawiera się on w skorupie ziemskiej niemal w 30%. Nawet niezbyt wysokie sprawności η konwersji PV tego półprzewodnika (komercyjnie dla Si η nie przekracza 20%), pozwalają budować elektrownie słoneczne o pokaźnych mocach przy wykorzystaniu niezbyt dużych obszarów. Obrazowo: aby zabezpieczyć cały świat w energię elektryczną, wystarczy zaledwie niewielką część powierzchni pustyni Sahara po- AUTOBUSY 323

kryć modułami fotowoltaicznymi większy żółty kwadrat na rys. 2. Dla zabezpieczenia Europy potrzeba jeszcze mniej powierzchni mniejszy żółty kwadrat na rys. 2. Rys. 1. Schematyczne przedstawienie wielkości zasobów surowców energetycznych [4]. Rys. 2. Ilustracja powierzchni elektrowni PV, zabezpieczających w energią elektryczną świat i Europę [5]. Stosunkowo niskie ceny energii elektrycznej, wytwarzanej klasycznymi metodami, nie dawały początkowo szans masowemu zaistnieniu tej formy energetyki. Czas zwrotu inwestycji przy takim stanie rzeczy niejednokrotnie przekraczał gwarantowaną żywotności modułów fotowoltaicznych (zwykle sięgającą 20-30 lat). Tylko w miejscach odosobnionych, gdzie brakowało energetycznych linii przesyłowych, stanowiło to niemal wyłączną alternatywę. Jednakże, postępujące niekorzystne zmiany klimatyczne w świecie, spowodowane nadmiernymi emisjami gazów cieplarnianych nieodłącznie towarzyszące klasycznym sposobom wytwarzania energii wymusiły konieczność wprowadzania technologii nisko-, wręcz zeroemisyjnych. Doskonale w ten wątek wpisała się fotowoltaika. Pojawiły się pierwsze działania, które w imię celów wyższych (przywrócenie zrównoważonego rozwoju) zaczęły rozwijać ten sektor energetyki odnawialnej. Pierwszym i pilotażowym działaniem był niemiecki program 1000 dachów PV [8]. Sukces jego wdrożenia poskutkował w następstwie istotnym poszerzeniem w 1998 ogłoszono Program 100 tysięcy dachów, który również przyniósł bardzo pozytywne rezultaty. 1. DYNAMIKA ROZWOJU ŚWIATOWEJ FOTOWOLTAIKI Dostrzegając trudności w przekonaniu inwestorów do szerszego wdrażania instalacji fotowoltaicznych, państwa Unii Europejskiej, jako pierwsze zaczęły stosować zachęty finansowe, w postaci ustalania wyższych cen zakupu takiej energii w porównaniu do ceny energii sprzedawanej ze źródeł klasycznych. Takie wsparcie zyskało miano taryfy stałej (FiT Feed 324 AUTOBUSY

in Tariff). Regulacje te zostały wprowadzane w różnych krajach w różnym czasie. Ułatwienia te miały zbliżony, aczkolwiek nieco zróżnicowanych charakter. W pierwszych okresach były to stawki, gwarantujące producentom zielonej energii bardzo atrakcyjne warunki, które wraz z upływem czasu ulegały degresji. Zawsze były to jednak długoterminowe (przeważnie dwudziestoletnie) gwarancje odkupywania energii przez państwo po cenach wyższych od tych, jakie obowiązywały na czarną energię elektryczną w danym kraju. Obecnie taryfy stałe obowiązują już niemal we wszystkich krajach Unii Europejskiej, m.in. w takich krajach, jak: Austria, Grecja, Włochy, Hiszpania, Słowacja, Niemcy, Czechy, Francja, Macedonia czy Bułgaria. Wprowadzenie taryf stałych spowodowało zwłaszcza w ostatniej dekadzie gwałtowny przyrost zainstalowanych mocy z fotowoltaiki. Na rys. 3. przedstawiono dynamikę zmian w zainstalowanych mocach elektrowni fotowoltaicznych w poszczególnych regionach świata. Rys. 3. Dynamika zmian zainstalowanych mocy PV [2]. Z przedstawionej dynamiki nietrudno przekonać się, że to właśnie wprowadzenie w Europie taryf stałych spowodowało gwałtowny przyrost zainstalowanych mocy siłowni PV. Zważywszy na fakt wprowadzanie tego instrumentu wspomagania inwestycji w różnym czasie, można porównać dynamikę przyrostu mocy elektrowni fotowoltaicznych w poszczególnych krajach. Jak widać, największy rozkwit sektora PV obserwuje się ostatnio w Hiszpanii (rys. 4). Rys. 4. Dynamika regionalnego wzrostu zainstalowanych mocy PV [2]. AUTOBUSY 325

Warto także zwrócić uwagę na udział Europy w produkcji energii elektrycznej za pomocą fotowoltaiki. W chwili obecnej zainstalowana moc PV w skali świata sięga 40 GWp, z czego połowa przypada na Europę [6]. 2. STRATEGIA ROZWOJU FOTOWOLTAIKI W POLSCE Gwałtowne przyspieszenie inwestycji fotowoltaicznych w Europie w ostatnich latach było skutkiem wprowadzenia dyrektywy 28/2009 [1]. Niestety, w Polsce nie spełniono jak dotąd wytycznych tego zapisu. Nie wprowadzono aktów legislacyjnych dotyczących energetyki odnawialnej, a co za tym idzie nie wprowadzono również taryf stałych. To opóźnienie powoduje, że jeszcze do niedawna sumaryczna moc zainstalowana w systemach fotowoltaicznych (zwłaszcza w przydrożnych oświetleniach znaków drogowych) nie przekracza 2 MWp [9]. Na domiar złego, kraj nasz nie spełnia kryteriów Unii Europejskiej co do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, zwłaszcza CO 2, a to właśnie można osiągnąć poprzez wprowadzenie odnawialnych źródeł energii (OZE). Na koniec 2010 roku udział OZE w naszym kraju winien wynosić co najmniej 7,5%, a wyniósł niespełna 6%. Z kolei dyrektywa UE 20/20/20 zakłada osiągnięcie w 2020 roku poziomu 20% udziału energii z odnawialnych źródeł w ogólnym bilansie energetycznym. Dla Polski limit ten wynosi 15%. Jednakże bez uregulowań prawnych osiągnięcie tego celu będzie bardzo trudne, tym bardziej, że Ministerstwo Gospodarki do tego limitu włączyło nie tylko energię elektryczną (której udział planuje się zaledwie na 4,5%), ale również transport, ciepło i chłód [7]. Jednak i w naszym kraju potrzeba zachowania zrównoważonego rozwoju ma swoich entuzjastów. Na początku września 2011 r. została uruchomiona pierwsza w Polsce elektrownia słoneczna o mocy 1,8 MWp (rys. 5). Elektrownia ta została zlokalizowana w strefie buforowej stacji uzdatniania wody dla gminy Wierzchosławice (Małopolska). Inwestorem jest spółka gminna Energetyka Wierzchosławice, która tę inwestycję mogła zrealizować dzięki wsparciu ze strony Marszałka Województwa i unijnych funduszy pomocowych. Inwestycja ta powstała przy współdziałaniu samorządu gminnego podczas realizacji projektu europejskiego, realizowanego w ramach osi Inteligentna Energia dla Europy (IEE) o akronimie PVs in Bloom [10]. Projekt ten zakładał zwiększenie efektywności wykorzystania terenów marginalnych UE na cele wytwarzania czystej energii z konwersji fotowoltaicznej promieniowania słonecznego [3]. Inwestycja ta podwoiła moc z instalacji fotowoltaicznych wytwarzaną w naszym kraju. W porównaniu z Europą wygląda to skromnie, ale stanowić może dobry początek do następnych kroków w kierunku zwiększenia udziału tego sektora OZE. Udział ministra gospodarki, odpowiedzialnego za branżę energetyczną w naszym kraju, przy jej uruchomieniu (rys. 6) dobrze prognozuje na przyszłość tego sektora. Rys. 5. Topologia lokalizacji farmy fotowoltaicznej w gminie Wierzchosławice 326 AUTOBUSY

Rys. 6. Inauguracja uruchomienia pierwszej w Polsce naziemnej elektrowni słonecznej PODSUMOWANIE Sektor fotowoltaiczny w Europie i na świecie rozwija się bardzo dynamicznie. Tylko w ostatnich kilku latach podwojono moce energii elektrycznej, wytwarzanej w wyniku konwersji fotowoltaicznej promieniowania słonecznego. Tej dynamice sprzyjają uregulowania prawne większości krajów, wprowadzające system taryf stałych (FiT). Polska na tym tle wygląda bardzo skromnie. Wynika to głównie z braku ustawy o energetyce odnawialnej i braku mechanizmów wsparcia dla tego sektora. Dobrą prognozą na przyszłość może być jednak inwestycja uruchomiona w ostatnim czasie naziemna farma fotowoltaiczna o mocy 1,8 MWp. ANALYSIS OF PROGRESS IN THE IMPLEMENTATION OF PHOTOVOLTAICS IN THE WORLD AND IN POLAND Abstract Photovoltaics is one of the cleanest forms of electricity generation. It is based on the phenomenon of conversion of sunlight into electricity. The origins of the practical use of this method of energy production are associated with the space conquest era. Technological progress has made it in the final decades of the twentieth century this way of obtaining energy also found in terrestrial conditions. This paper presents an analysis of the development of photovoltaics in Poland and abroad. AUTOBUSY 327

BIBLIOGRAFIA 1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 roku w sprawie promowania i stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/ WE L 140 z 5.06.2009, DzU UE 5.6.2009. 2. EPIA, Global Market Outlook for Photovoltaics until 2013, EPIA, 2010. 3. Olchowik J.M. et al: Strategic Vision Document, IEE Project PVs in Bloom, Venice, 2010. 4. Olchowik J.M.: Fotowoltaika, 2011, nr 1. 5. Olchowik J.M.: Wiadomości Elektrotechniczne, 2011, nr 2. 6. Proc. of 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, 5-9 September 2011, Hamburg (Germany). 7. Strategia energetyczna RP Krajowy Plan Działania w Zakresie Energii ze Źródeł Odnawialnych projekt, Ministerstwo Gospodarki, 2010. 8. www.freesource.co.uk 9. www.pv-polska.pl 10. www.pvsinbloom.eu Autor: prof. zw. dr hab. inż. Jan M. Olchowik Politechnika Lubelska 328 AUTOBUSY