magazyn
magazyn
fotowoltaika
3/2022
cena 16,50 zł (w tym 8% VAT)
ISSN 2083-070X
EP.MERSEN.COM
KO M P L E T N A O C H RO N A
I N S TA L AC J I FOTOWO LTA I C ZN YC H ,
T E R A Z Z N OW Y M Z A K R E S E M
W KŁ A D E K O R A Z G N I A ZD
B E ZP I EC ZN I KOW YC H
PROGRAM
HELIOPROTECTION®
ROZWIAZANIA DO
FOTOWOLTAIKI
Skontaktuj się z nami:
biuro.polska@mersen.com
Więcej informacji dostępne na
EP.MERSEN.COM
Mersen property
spis treści
magazyn fotowoltaika 3/2022
magazyn fotowoltaika
Instalacje Technologie Rynek
(cztery wydania w roku)
Nr 3/2022 (44) – nakład 3000 egz.
Redakcja
Agnieszka Parzych
redaktor naczelna
agnieszka.parzych@magazynfotowoltaika.pl
Mirosław Grabania
redaktor
miroslaw.grabania@magazynfotowoltaika.pl
Prenumerata
prenumerata@magazynfotowoltaika.pl
tel. 508 200 900
Reklama
reklama@magazynfotowoltaika.pl
tel. 508 200 700
Drukarnia
Digital 7
Zosi 19
Marki
Korekta
Agnieszka Brzozowska
Opracowanie graficzne
Diana Borucińska
Wydawca
ul. Niekłańska 35/1
03-924 Warszawa
tel. 508 200 700, 508 200 900
www.magazynfotowoltaika.pl
Czasopismo dostępne również
w prenumeracie u kolporterów:
KOLPORTER SA
GARMOND PRESS SA
oraz w salonach prasowych EMPIK
magazyn
magazyn
fotowoltaika
Raport
Fotowoltaika w Polsce
Wyznaczanie ceny energii na Towarowej Giełdzie Energii,
czyli jak działa mechanizm ceny krańcowej
Fotowoltaika ucieczką dla firm przed wysokimi cenami energii
10
Finansowanie
Rola dofinansowań w fotowoltaicznym boomie
12
Prawo
Konsultacje projektu ustawy o planowaniu przestrzennym
14
Technologie
Kropki kwantowe – więcej mocy z jednego fotonu
16
Agri-PV – nowy potencjał energetyczny dla upraw rolnych oraz sadów w Polsce
18
Systemy mocowań modułów fotowoltaicznych – aspekty wyboru
20
Trendy rozwojowe i różnorodność systemów mocowania modułów fotowoltaicznych
24
Praktyka
Dynamiczna regulacja mocy biernej
26
Nowości
30
Rynek oferty
GoodWe w TOP 3 producentów falowników hybrydowych
według Wood Mackenzie w 2021 r.
32
Kehua Tech prezentuje serię domowych magazynów energii iStoragE
podczas Global Launch Online Event
34
Renac Power Residential ESS
36
EC Group – na drodze dynamicznego rozwoju i popularyzacji energii solarnej
38
Aktualności
Kraj
39
Świat
45
rAPOrT
magazyn fotowoltaika 3/2022
ierwsze miejsce wśród źródeł OZE zajmuje fotowoltaika
(wykres 1), która stanowi ponad połowę całej mocy zainsta-
lowanej OZE. Na koniec lipca br. moc zainstalowana fotowol-
taiki w Polsce wyniosła 10 570 MW, co oznacza wzrost o 87%
w stosunku do lipca ub.r., kiedy wartość ta wyniosła 5643,9 MW.
Spadek liczby instalacji PV
Z danych przedstawionych przez ARE wynika, że w lipcu
2022 r. powstało 13 281 nowych instalacji fotowoltaicznych,
o 10 800 mniej niż w czerwcu tego samego roku. Spadek dotyczy
także instalacji prosumenckich. W lipcu br. przybyło 11 504 tego
typu instalacji o łącznej mocy 116,141 MW, czyli o 10 557 mniej
niż w czerwcu br. (Tabela 1).
Od kwietnia br. obowiązuje prosumentów nowy system roz-
liczeń – netbilling. Wprowadzenie zmian wpłynęło na spowol-
nienie rozwoju w tym segmencie. Zmiany wprowadzone noweli-
zacją Ustawy o odnawialnych źródłach energii (Ustawa z dnia
29 października 2021 r. o zmianie Ustawy o odnawialnych źró-
dłach energii oraz niektórych innych ustaw) polegają na przej-
ściu z saldowania ilościowego energii elektrycznej wprowadza-
nej do sieci elektroenergetycznej oraz pobieranej z tej sieci przez
prosumenta (w stosunku ilościowym 1 do 0,7 przy mikroinstala-
cji o mocy większej niż 10 kW oraz w stosunku ilościowym 1 do
0,8 przy mikroinstalacji o mocy nie większej niż 10 kW) na saldo-
wanie wartością energii elektrycznej wprowadzonej do sieci dys-
trybucyjnej wobec energii elektrycznej pobranej z tej sieci przez
prosumenta.
Istota tej zmiany sprowadza się do tego, że wartość energii
elektrycznej wprowadzanej do sieci przez prosumenta jest obli-
czana w inny sposób niż wartość energii elektrycznej pobranej
z sieci. Ta druga wartość kalkulowana jest na podstawie warto-
ści ustalonej według hurtowej ceny giełdowej energii elektrycznej.
Jednak obecna sytuacja na rynku związana z dynamicznymi
wzrostami cen energii na rynku hurtowym korzystnie wpływa na
ekonomię nowego systemu rozliczeń.
Rekord produkcji PV
Według danych udostępnianych przez Polskie Sieci Elek-
troenergetyczne, w dniu 7 września br. padł kolejny krajowy
rekord produkcji energii z fotowoltaiki.
Polska fotowoltaika wygenerowała w tym dniu 6711,3 MWh
energii. Poprzedni rekord wynosił 6617 MWh i miał miejsce 25
lipca br.
Fotowoltaika w Polsce
Według najnowszego raportu Agencji Rynku Energii (ARE) moc odnawialnych źródeł energii na koniec lipca br. wyniosła
20 073 MW, co stanowi około 35% mocy elektrycznej osiągalnej ze wszystkich źródeł wytwórczych.
Źródła:
1.
https://www.are.waw.pl/wydawnictwa#informacja-statystyczna-o-energii-elektrycznej
2.
https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-dobowe-z-pracy-kse/generacja-zrodel-wiatrowych
3.
„PROSUMENT 2021” – dodatek do numeru 4/2021 „Magazynu Fotowoltaika”, s. 10.
Wykres 1. Moc elektryczna osiągalna w instalacjach OZE [MW]. Źródło: ARE
Tabela 2. Podstawowe informacje o prosumentach energii odnawialnej – dane za okres sprawozdawczy. Źródło: ARE
Wyszczególnienie
Energia elektryczna wprowadzona do sieci OSD
lipiec
Indeks
dynamiki
[%]
I styczeń – lipiec
Indeks
dynamiki
[%]
2021
2022
2021
2022
MWh
MWh
Razem prosumenci energii odnawialnej
395 199,4
827 266,0
209,3
1 669 126,6
3 610 941,6
216,3
wodne
142,0
123,9
87,3
1 202,6
1 200,8
99,9
wiatrowe
15,9
21,5
134,8
59,5
101,5
170,6
fotowoltaiczne (PV)
394 952,4
826 981,3
209,4
1 667 406,1
3 608 854,9
216,4
hybrydowe
41,3
52,0
125,7
177,9
249,2
140,1
biogazowe
34,6
65,6
189,4
205,8
426,2
207,1
biomasowe
13,2
21,8
165,5
74,6
109,0
146,0
Tabela 1. Nowe instalacje odnawialnego źródła energii i jednostki kogeneracji (na podst. sprawozdań operatorów systemu elektroenergetycznego)
– dane za okres sprawozdawczy. Źródło: ARE
Wyszczególnienie
Liczba
jednostek
Moc
zainstalowana
Liczba
jednostek
Moc
zainstalowana
lipiec
styczeń – lipiec
2022
2022
szt.
MW
szt.
MW
Razem instalacje odnawialnego źródła energii
13 287
280,24
281 868
3 083,45
wodne
13
1,53
wiatrowe
5
50,90
43
335,22
fotowoltaiczne (PV)
13 281
228,84
281 780
2 740,34
hybrydowe
1
0,01
biogazowe
1
0,50
18
6,10
biomasowe
13
0,27
Jednostki kogeneracji
1
0,08
10
31,06
www.pl.goodwe.com
GoodWeSolarEngine
GoodWeSolarEngine
TOP 3 producentów falowników hybrydowych w 2021r.
WIĘCEJ ENERGII
· Maks. sprawność do 98.2%
· Przewymiarowanie DC o 150%
· 3-fazowe niesymetryczne oddawanie energii na fazy
ELASTYCZNE ZARZĄDZANIE
· Inteligentne zarządzanie urządzeniami „SG Ready”
· Możliwość ustawienia harmonogramu ładowania magazynu energii
BEZPIECZEŃSTWO I NIEZAWODNOŚĆ
· Przełączanie na zasilanie awaryjne w standardzie UPS (poniżej 10ms)
· Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe typu II po stronie DC
PRZYGOTUJ SWÓJ DOM NA
NOWY WYMIAR
MAGAZYNOWANIA ENERGII
3 fazowy | Falownik hybrydowy (HV)
5kW-10kW
Seria ET PLUS+
No.6
93.4%
raport
magazyn fotowoltaika 3/2022
ynek energii zorganizowano w taki sposób, aby w pierwszej
kolejności do systemu elektroenergetycznego trafiała ener-
gia produkowana przez jednostki o najniższym koszcie zmiennym
wytwarzania. To reguła tzw. merit order. Im większe zapotrzebo-
wanie na energię elektryczną, tym więcej coraz droższych jedno-
stek wytwórczych angażowanych jest do zaspokojenia potrzeb
rynku. Z kolei im mniejsze zapotrzebowanie, tym mniej jedno-
stek jest potrzebnych w eksploatacji. Właśnie dlatego – zgodnie
z zasadami rynku – prąd jest najtańszy wówczas, gdy jest najniż-
sze zapotrzebowanie na energię, a cena rośnie wraz ze wzrostem
popytu i włączaniem do systemu kolejnych elektrowni.
Giełdowa cena energii na bieżąco jest wyznaczana przez naj-
droższą jednostkę funkcjonującą w systemie, czyli przez tzw. cenę
krańcową. Energia w szczycie zapotrzebowania (ang. peak) jest
więc droższa niż poza szczytem (ang. off-peak). Elektrownie kon-
wencjonalne (węglowe i gazowe) mogą dostosowywać swoją pro-
dukcję do popytu oraz warunków rynkowych w ramach swych
technicznych możliwości. Z kolei podaż energii elektrycznej ze
źródeł odnawialnych jest zależna wyłącznie od warunków atmos-
ferycznych – kiedy zachodzi słońce lub ustaje wiatr, źródła OZE
przestają produkować prąd, więc muszą zostać zastąpione przez
elektrownie węglowe i gazowe.
Wyznaczanie ceny energii na Towarowej
Giełdzie Energii, czyli jak działa mechanizm
ceny krańcowej
Zgodnie z prawem wyprodukowana energia elektryczna powinna być sprzedawana na giełdzie energii (nie licząc ustawowych
wyjątków). Handel hurtowy odbywa się na rynku terminowym oraz spotowym, na którym ceny są wyznaczane w odniesieniu do
ceny oferowanej przez najdroższą jednostkę wytwórczą pokrywającą zapotrzebowanie w danym momencie (tzw. cenę krańcową).
Aktualna cena rynkowa ma wpływ na cenę oferowaną na rynku dnia następnego oraz w kontraktach terminowych, które już wprost
przekładają się na ceny oferowane przez sprzedawców energii elektrycznej firmom, samorządom i instytucjom.
Przykład 2 – mała produkcja z OZE, małe zużycie
Niedziela, 28 sierpnia 2022 r., godz. 6.00
Przykład 1 – mała produkcja z OZE, duże zużycie
Środa, 17 sierpnia 2022 r., godz. 21.00
raport
magazyn fotowoltaika 3/2022
Najtańszymi jednostkami wytwarzającymi energię elek-
tryczną na polskim rynku są odnawialne źródła energii. Koszt
inwestycji w ich przypadku jest relatywnie wysoki, jednak sam
koszt zmienny produkcji energii pozostaje najniższy. Droższe
w zestawieniu są jednostki zasilane węglem brunatnym i kamien-
nym, elektrownie szczytowo-pompowe, które pełnią również
funkcję magazynów energii, oraz jednostki gazowe, których średni
koszt wytworzenia jest obecnie najwyższy. Na wysokie koszty
produkcji energii z węgla kamiennego i gazu wpływają zarówno
rekordowo wysokie ceny tych surowców, jak i koszty zakupu praw
do emisji dwutlenku węgla w systemie EU ETS.
Dzięki mechanizmowi tzw. ceny krańcowej w całej Unii Euro-
pejskiej promowane są odnawialne źródła energii, które – choć
ich funkcjonowanie uzależnione jest od sprzyjających warun-
ków atmosferycznych – stają się bardziej opłacalną inwestycją.
Na opłacalności zyskuje również energia jądrowa, mimo kosztów
związanych z inwestycją w tę technologię. Uwzględnienie w sys-
temie kosztów wytworzenia najdroższych jednostek sprawia rów-
nież, że ich funkcjonowanie pozostaje rentowne i nie jest zagro-
żone. To kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycz-
nego, dopóki elektrownie węglowe nie zostaną zastąpione przez
elektrownie jądrowe i źródła odnawialne.
Co wpływa na ceny
To, na jakim poziomie ukształtuje się cena krańcowa, zależne
jest przede wszystkim od dwóch czynników:
––
popytu na energię, czyli aktualnego zapotrzebowania rynku
– gospodarstw domowych, firm, instytucji – im więcej ener-
gii zużywamy, tym droższa jednostka wytwórcza wyznacza
jej cenę;
––
podaży energii z najtańszych źródeł – im większą część
zapotrzebowania pokryją OZE i najbardziej efektywne elek-
trownie węglowe, tym mniej droższych jednostek wchodzi
do systemu i tym niższa jest cena energii na rynku.
Niska produkcja energii ze źródeł odnawialnych (tylko
711 MW) spowodowana warunkami atmosferycznymi i porą dnia
oraz wysokie zapotrzebowanie na energię elektryczną na pozio-
mie 22 837 MW sprawiło, że cenę energii wyznaczały jednostki
gazowe i wyniosła ona 3240,03 zł/MWh.
Niska produkcja energii ze źródeł odnawialnych (tylko
513 MW) przy jednoczesnym małym, spowodowanym wcze-
sną porą dnia zapotrzebowaniu na poziomie 13717 MW spra-
wiły, że cenę energii wyznaczały jednostki węglowe i wynosiła ona
1454,62 zł/MWh. Tym samym cena była dwa razy niższa niż
w przykładzie 1. Warto zauważyć, że zwiększenie zapotrzebowa-
nia o 1000 MW spowodowałoby skokowy wzrost ceny do ponad
2000 zł/MWh.
Przy dużym zużyciu energii (23 116 MW) i wysokiej pro-
dukcji energii ze źródeł odnawialnych na poziomie 7395 MW
cenę energii wyznaczały jednostki węglowe i wynosiła ona
780,93 zł/MWh. Gdyby przy takiej samej produkcji ener-
gii z OZE jej zużycie było takie, jak w przykładzie 2, a więc
o 10 000 MW niższe, to cena energii na giełdzie kształtowałaby się
na poziomie kilkunastu złotych za MWh.
Stosunkowo duża ilość energii produkowanej przez OZE
(3916 MW) oraz dość niskie zużycie w niedzielny poranek
(13 857 MW) spowodowały, że cenę wyznaczały jednostki zasi-
lane węglem brunatnym. Dzięki temu kształtowała się ona na
stosunkowo niskim poziomie zaledwie 487,05 zł/MWh. To
ponad sześciokrotnie mniej niż w przykładzie 1, w którym pro-
dukcja z OZE była znacznie niższa, a zużycie energii dużo wyższe.
Źródło: Polski Komitet Energii Elektrycznej
Przykład 3 – duża produkcja z OZE, duże zużycie
Piątek, 19 sierpnia 2022 r., godz. 14.00
Przykład 4 – duża produkcja z OZE, małe zużycie
Niedziela, 10 lipca 2022 r., godz. 8.00
rAPOrT
10
magazyn fotowoltaika 3/2022
Drogie surowce napędzają
wzrosty cen energii elektrycznej
W ostatnim czasie sektor energetyczny
przykuwa uwagę niemal każdego, a skutki
zachodzących w nim zmian odczuwalne
są dla wszystkich. Najpierw gospodarczy
szok wywołany pandemią koronawirusa
i późniejszym lockdownem, który zaburzył
światowe łańcuchy dostaw. Dynamiczne
ożywienie światowego handlu w krótkim
czasie wywołało nagły wzrost popytu na
surowce energetyczne. Jeszcze w marcu
2020 r. tona węgla kosztowała 34 dol., pod-
czas gdy w połowie września 2022 r. było
to już 330 dol.
Drogi węgiel jest dużym problemem
dla polskiej energetyki. Pomimo wzrostu
nowych mocy wytwórczych z OZE, wciąż
70% energii elektrycznej w Polsce powstaje
na skutek spalania tego surowca. Trwająca
od lutego wojna w Ukrainie tylko pogor-
szyła trudną sytuację. W ramach sank-
cji nałożonych na Kreml, wiosną polski
rząd zdecydował się wprowadzić embargo
na dostawy węgla z Rosji i Białorusi, czyli
kluczowych importerów.
Zależność od węgla sprawia, że polska
gospodarka jest wyjątkowo wrażliwa na
wysokość ceny uprawnień do emisji dwu-
tlenku węgla. Również i ona bije rekordy.
Jeszcze na początku 2020 r. za wyemitowa-
nie 1000 kg CO2 trzeba było zapłacić ok.
25 euro, dziś jest to już 90 euro. Między
innymi z tego powodu produkcja 1 MWh
energii elektrycznej w Polsce jest trzykrot-
nie droższa od średniej w Unii Europejskiej.
Oczywiście, środki pozyskane z tych trans-
akcji trafi ają do polskiego budżetu i wspie-
rają transformację energetyczną, jednak
efekty tej polityki zaprocentują w przyszło-
ści, i to przy rozważnych działaniach przy-
szłych rządów.
Przedsiębiorcy ucierpieli jako
pierwsi
Nałożenie się tylu niekorzystnych
czynników nie może pozostać bez wpływu
na wysokość rachunków odbiorców indy-
widualnych. Przedsmakiem nadchodzą-
cego kryzysu były styczniowe wzrosty
cen energii elektrycznej o 24%. Wszystko
wskazuje na to, że najbliższe miesiące
będą jeszcze trudniejsze. Spółki obrotu już
w lipcu złożyły wnioski do prezesa URE
o zmiany cen taryf na rok 2023. Według
nieofi cjalnych informacji można spodzie-
wać się wzrostów nawet o 180%.
Urząd Regulacji Energetyki musi
wyrazić zgodę na podwyżki dla odbior-
ców objętych taryfą G. Jego jurysdyk-
cja nie sięga jednak przedsiębiorców, któ-
rzy rozliczani są wg taryfy C. To dlatego
od 1 września klienci biznesowi spółki
Tauron za 1 kWh płacą już 2,18 zł i jest
to aż o 77 groszy więcej niż w lipcu. Jest
to już siódma podwyżka od początku
roku. Jeszcze dziewięć miesięcy temu za
1 kWh trzeba było zapłacić 37 groszy.
Operatorzy systemu dystrybucyjnego
nie mają dużego pola manewru, ponieważ
kupno energii elektrycznej na Towarowej
Giełdzie Energii jeszcze nigdy nie było
tak kosztowne. W sierpniu 2021 r. średnia
cena 1 MWh wynosiła 383 zł, rok później
było to już 1390 zł/MWh.
Z tego powodu w Polsce systema-
tycznie pogarszają się nastroje właścicieli
fi rm. Według badań Związku Przedsię-
biorców i Pracodawców, są one najniższe
od ponad dekady. Większość przedstawi-
cieli sektora nie wierzy, aby w najbliższych
miesiącach ceny energii miałyby spaść,
wyhamowując tym samym dynamiczny
wzrost infl acji. Dlatego mali i średni przed-
siębiorcy zaczęli szukać sposobów na ogra-
niczenie rosnących kosztów prowadzenia
swojej działalności.
– Jednym z rozwiązań powstrzymujących
olbrzymi koszt energii elektrycznej, szczególnie
Fotowoltaika ucieczką dla firm
przed wysokimi cenami energii
Kryzys energetyczny, który wkrótce uderzy w odbiorców indywidualnych, dotarł już do przedsiębiorców.
Cena energii w taryfi e C przekracza już 2 zł za kilowatogodzinę [kWh], co spędza sen z powiek właścicie-
lom fi rm. Czy rozwiązaniem może być montaż instalacji PV?
Źródło: tge.pl/dane-statystyczne
Konrad Pytka,
Soltec sp. z o.o. sp.k.
rAPOrT
11
magazyn fotowoltaika 3/2022
dla małego i średniego biznesu, jest zwrócenie
uwagi inwestycyjnej w stronę instalacji fotowol-
taicznej, która gwarantuje stabilność ceny ener-
gii dla przedsiębiorstwa. Nawet jeżeli instala-
cja PV miałaby pokryć tylko w części zasilanie
fi rmy, to i tak stanowi to poważne oszczędno-
ści dla przedsiębiorcy. W takim modelu zaopa-
trywania własnego biznesu w energię elek-
tryczną dodatkowym elementem polepszają-
cym ogólną rentowność inwestycji są maga-
zyny energii elektrycznej, które zwiększą auto-
konsumpcję własnej energii PV w przypadku
nadprodukcji. Mogą stanowić również cie-
kawy model uzyskiwania dodatkowych przy-
chodów z arbitrażu cenowego, a nawet rynku
mocy przy odpowiedniej skali magazynu ener-
gii – uważa Krzysztof Bukała, project mana-
ger ds. magazynów energii w Soltec.
Liczby przemawiają za
fotowoltaiką
Coraz więcej właścicieli fi rm decy-
duje się na inwestycje w instalacje PV.
Pomimo obaw części komentatorów zwią-
zanych z niedawną zmianą systemu rozli-
czania prosumentów, pozyskiwanie energii
ze Słońca wciąż pozostaje wyjątkowo atrak-
cyjnym sposobem na zredukowanie kosz-
tów prowadzenia swojej fi rmy.
Dowodem podtrzymującym powyższą
tezę jest symulacja produkcji z instalacji
PV o mocy 40 kWp wykonana z użyciem
programu PVSol. Do celów obliczenio-
wych przyjęto założenia, według których
80 modułów Trina Solar Vertex o mocy
500 W zostało zamontowanych pod kątem
15° na dachu płaskim o orientacji połu-
dniowej. Energia elektryczna prądu sta-
łego jest konwertowana na energię prądu
przemiennego za pomocą falownika Sofar-
Solar 36000TL.
Instalacje biznesowe cechują się wyso-
kim poziomem autokonsumpcji, dla-
tego w założeniach przyjęto, że produkcja
z instalacji PV pokryje 54% zapotrzebo-
wania na energię. Według obliczeń, wspo-
mniane komponenty rocznie wyprodu-
kują 42 364 kWh. 21 637 kWh zostanie
skonsumowana na bieżące potrzeby, pozo-
stałe 20 728 kWh sprzedane do zakładu
energetycznego.
Na stronie fi rmy Soltec każdy może
skorzystać z bezpłatnego kalkulatora
opłacalności PV. Jest to narzędzie, które
pozwala na oszacowanie stopy zwrotu
z inwestycji zarówno w instalacje dla
odbiorców indywidualnych, jak i fi rm.
Przy obecnych cenach komponentów PV
koszt budowy wyżej wymienionej instala-
cji wyniósłby ok. 165 tys. zł. Przy założe-
niu, że montaż zostanie przeprowadzony
w fi rmie o rocznej konsumpcji 30 MWh,
inwestor może liczyć na zwrot ze swojej
instalacji po 5 latach od montażu.
W założeniach obliczeniowych przy-
jęto, że cena energii elektrycznej dla fi rm
będzie rosła średnio w tempie 7,1% rocznie.
Z uwagi na obecną sytuację rynkową, jest
to bardzo ostrożne założenie. Według pro-
gnoz do końca 2024 r., podwyżki cen ener-
gii elektrycznej doprowadzą do przyspie-
szenia okresu zwrotu do 3,5–4 lat.
Instalacje biznesowe napędzają
branżę PV
Na rodzące się zapotrzebowanie na
fotowoltaiczne rozwiązania biznesowe jest
już gotowa fi rma Soltec:
– Nie tylko dostarczamy sprawdzone
komponenty dla inwestycji o różnej skali, ale
także posiadamy rozbudowany dział projek-
towy oraz dział magazynów energii. Nasze
16-letnie doświadczenie w branży PV spra-
wia, że jesteśmy w stanie przygotować pro-
jekt instalacji wraz z doborem niezbędnych
zabezpieczeń zarówno dla małych fi rm, jak
i dużych przedsiębiorstw. Soltec doradza
swoim klientom w doborze rozwiązań oraz
oferuje przygotowanie dokumentacji niezbęd-
nej w czasie formalnego przeprowadzenia
procesu inwestycyjnego – komentuje Robert
Kowalczyk, dyrektor techniczny w Soltec.
Atrakcyjne perspektywy inwestycyjne
powodują wzrost zainteresowania foto-
woltaiką pośród przedsiębiorców, który
jest już zauważalny w branży PV. Firma
Appeco, partner biznesowy Soltec, który
zajmuje się montażami instalacji domo-
wych i przemysłowych, także dostrzega tę
tendencję.
– Od kilku miesięcy wielu przedsiębior-
ców zaczęło szukać odpowiedzi na coraz
dynamiczniejsze podwyżki cen energii elek-
trycznej. W obecnej sytuacji fotowoltaika staje
się coraz lepszym sposobem na redukcję kosz-
tów prowadzenia fi rmy. Dlatego w ostatnim
czasie otrzymujemy ogromną liczbę zapy-
tań zarówno na temat mikroinstalacji do
50 kW, jak i większych instalacji przemy-
słowych o mocy do 1 MW – mówi Maciej
Jeziorski z fi rmy Appeco.
Magazyny energii – większe
bezpieczeństwo dla firm
Potencjalny
kryzys
energetyczny
i chęć zwiększenia bezpieczeństwa swojej
fi rmy skłania również część przedsiębior-
ców do inwestycji w magazyny energii oraz
zakupu pompy ciepła.
Argument bezpieczeństwa przema-
wia do wyobraźni wielu przedsiębior-
ców. Posiadanie własnych modułów bate-
rii akumulatorowych wraz z falownikiem
hybrydowym pozwala ochronić fi rmę
przed skutkami zaniku napięcia z sieci
elektroenergetycznej.
– Wbudowany system UPS przełączy się
w tryb zasilania awaryjnego w przeciągu 10
milisekund. W tak krótkim czasie urządzenia
elektryczne nie odnotują spadku napięcia i nie
zaprzestaną swojej pracy, jeżeli nie w skali
całej fi rmy, to przynajmniej w jej najistotniej-
szych działach lub pomieszczeniach. To szcze-
gólnie istotna zaleta, zwłaszcza dla fi rm, dla
których podobne sytuacje oznaczałyby zna-
czące straty fi nansowe – dodaje Krzysztof
Bukała.
Bez wątpienia nadchodzące miesiące
nie będą łatwe dla osób prowadzących
działalność gospodarczą. Jednak odpo-
wiednie inwestycje i rozpoczęcie produk-
cji własnej energii elektrycznej zagwa-
rantuje oszczędności, które z pewno-
ścią częściowo uchronią przedsiębiorców
przed wzrostem cen energii.
Źródło: Kalkulator opłacalności Soltec
FInAnSOWAnIe
12
magazyn fotowoltaika 3/2022
Programy dofinansowywane
przez UE
Regionalne
programy
operacyjne
(RPO) i Program Operacyjny Infrastruk-
tura i Środowisko (POIiŚ) na lata 2014–
2020 to programy dofi nansowywane
z Funduszy Europejskich realizowane na
skalę odpowiednio regionalną i krajową.
Część budżetu przeznaczana jest na wspar-
cie technologii odnawialnych źródeł ener-
gii i poprawę ich udziału w miksie ener-
getycznym Polski. Do końca 2021 r. pod-
pisano ponad 2800 umów dotyczących
projektów związanych z energetyką sło-
neczną, które stanowiły aż 92% wszystkich
realizowanych projektów w zakresie OZE.
Według danych otrzymanych od Mini-
sterstwa Funduszy i Polityki Regional-
nej (MFiPR), w ramach programów
RPO i POIiŚ całkowite nakłady inwesty-
cyjne instalacji słonecznych przekroczyły
7 mld zł, z czego łączna kwota dofi nan-
sowania tych projektów ze środków Unii
Europejskiej wyniosła ponad 4,27 mld zł
(wykres 1).
W ramach ww. konkursów, na koniec
2021 r. szacowana całkowita zdolność
wytwarzania energii elektrycznej przez
nowe
mikroinstalacje
przekroczyła
1,2 GW. Jest to wartość docelowa, ponie-
waż jeszcze nie wszystkie projekty zostały
zrealizowane (wykres 2).
Województwem otrzymującym naj-
więcej dofi nansowań pozostaje od lat
woj. lubelskie. Region ten ma najkorzyst-
niejsze warunki nasłonecznienia w Pol-
sce, co oznacza, że dociera do niego naj-
więcej energii promieniowania słonecz-
nego w ciągu roku. Łączny koszt instala-
cji fi nansowanych w ramach Regionalnego
Programu Operacyjnego Województwa
Lubelskiego na lata 2014–2020 wynosił
1,67 mld zł na koniec 2021 r. Jest to dwa
razy więcej niż woj. podkarpackie, które
znalazło się na drugim miejscu. Całko-
wita moc zainstalowana w woj. lubelskim
wynosiła 238 MW – również znacznie
więcej niż w pozostałych województwach.
Przeprowadzono również analizę pro-
jektów energetyki słonecznej pod wzglę-
dem struktury benefi cjentów. Większość
dofi nansowań w skali kraju otrzymują
gminne wspólnoty samorządowe (63%),
znacznie mniej mikro- lub małe (18%)
i średnie lub duże (10%) przedsiębior-
stwa. Wyróżniono jeszcze stowarzysze-
nia (4%), związki wyznaniowe (0,2%)
oraz inne podmioty (4%), do których zali-
czane są m.in. fundacje, wspólnoty miesz-
kaniowe, uczelnie i banki (wykres 3).
Wsparcie na skalę regionalną w ramach
RPO w większości województw otrzy-
mały głównie gminy. Wyjątek stanowią
woj. warmińsko-mazurskie, zachodniopo-
morskie i lubuskie, gdzie większość fun-
duszy przeznaczono na małe przedsię-
biorstwa. Województwa pomorskie i dol-
nośląskie także się wyróżniają, ponieważ
w każdym z nich jeden bank otrzymał aż
po 50 mln zł. W ramach POIiŚ, będącego
Rola dofinansowań w fotowoltaicznym
boomie
Programy dofi nansowujące mikroinstalacje pełnią kluczową rolę we wzroście popularności energetyki słonecznej w Polsce. Inwe-
stujący w takie technologie mogli uzyskać wsparcie m.in. w 2010 r. od Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki
Wodnej (NFOŚiGW), w latach 2013–2015 poprzez pierwszy program dla prosumentów oraz w 2018 r. w programie „Czyste Powie-
trze” w celu termomodernizacji i poprawy efektywności energetycznej budynków użytkowych.
Wykres 1. Dofi nansowanie projektów w ramach programów RPO i POIiŚ w poszczególnych województwach, dane: MFiPR, opracowanie IEO
Wykres 2. Moce zainstalowane w instalacjach słonecznych w ramach programów RPO i POIiŚ w poszczególnych województwach (stan na 31 grud-
nia 2021 r.), dane: MFiPR, opracowanie IEO
FInAnSOWAnIe
13
magazyn fotowoltaika 3/2022
programem na skalę krajową, dofi nan-
sowano dwa projekty instalacji fotowol-
taicznych dla dużych przedsiębiorstw –
Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanali-
zacji (woj. wielkopolskie) oraz TAURON
Wytwarzanie (woj. śląskie).
„Mój Prąd”
„Mój Prąd” to program fundo-
wany przez NFOŚiGW, który dofi nan-
sowuje mikroinstalacje. Od rozpoczę-
cia I naboru w 2019 r. do maja 2022 r.
zapewnił indywidualnym prosumentom
wsparcie w wysokości 1,44 mld zł. Znacz-
nie przyczynił się do wzrostu udziału sek-
tora prosumenckiego na polskim rynku
– w 2021 r. prosumenci stanowili niemal
80% pod względem mocy zainstalowa-
nej w fotowoltaice. Całkowita kwota dofi -
nansowania w ramach konkursów w trzech
pierwszych naborach programu „Mój Prąd”
wyniosła ok. 17,5% sumy nakładów inwe-
stycyjnych projektów, natomiast całkowita
kwota dofi nansowania przez UE w ramach
konkursów RPO i POIiŚ na koniec 2021 r.
– ok. 60,8%. Oznacza to, że pojedynczy
projekt nowej instalacji słonecznej może
być w większej części refundowany z Fun-
duszy Europejskich (Tabela 1).
Od kilku lat, szczególnie od 2019 r.,
w którym zaimplementowano program
„Mój Prąd”, w Polsce odnotowuje się coraz
większy roczny przyrost mocy zainsta-
lowanej w fotowoltaice. Dzięki dofi nan-
sowaniom, mikroinstalacje PV stały się
powszechnie akceptowane oraz dostępne
dla części społeczeństwa, dla której bez
nich byłyby nieopłacalne.
Z wykresu 4 wynika, że część prosu-
mentów zainwestowała w fotowoltaikę,
nie korzystając ze wsparcia programów
dofi nansowujących. Powodem tego może
być to, że niektóre fi rmy prawdopodobnie
zdecydowały się na użytkowanie technolo-
gii energetyki słonecznej w celu zabezpie-
czenia się przed rosnącymi cenami energii
elektrycznej.
Nowe programy
Z końcem 2023 r. zakończy się obecna
edycja dofi nansowań z Funduszy Euro-
pejskich. Nadchodząca edycja POIiS na
lata 2021–2027, zwana FEnIKS (Fundu-
sze Europejskie na Infrastrukturę, Klimat,
Środowisko), będzie wspierać obniżenie
emisyjności gospodarki i poprawę funk-
cjonowania sieci elektroenergetycznych,
która jest konieczna przy zniesieniu ogra-
niczeń dostępu mikroinstalacji do sieci.
Z kolei najnowsza, czwarta odsłona pro-
gramu „Mój Prąd”, z budżetem 350 mln zł,
wprowadziła dotacje do magazynów ener-
gii cieplnej i elektrycznej, które umożliwią
zużycie wyprodukowanej przez mikro-
instalacje energii w czasie największego
zapotrzebowania. Dzięki temu prosu-
menci zbliżą się do wykorzystania poten-
cjału tkwiącego w odnawialnych źródłach
energii oraz zyskają większą niezależność
od gazu i paliw stałych.
Źródło: dodatek do raportu „Rynek fotowoltaiki
w Polsce 2022”, IEO
Tabela 1. Zestawienie rezultatów programów RPO i POIiŚ z programem „Mój Prąd”
RPO i POIiŚ na lata 2014–2020 (stan na grudzień 2021 r.)
Program „Mój Prąd” od 2019 (stan na maj 2022 r.)
Całkowita moc zainstalowana
1261,21 MW
1706,37 MW
Całkowita liczba podpisanych umów
2837
296 250
Całkowite nakłady inwestycyjne
7,02 mld zł
8,22 mld zł*
Łączna kwota dofi nansowania
4,27 mld zł
1,44 mld zł
* oszacowane na podstawie badań rynku PV przeprowadzonych przez IEO dot. cen instalacji PV o mocy 5 kW
Wykres 3. Struktura benefi cjentów, którzy otrzymali dofi nansowanie z UE w ramach programów RPO i POIiŚ w poszczególnych województwach
(stan na 31 grudnia 2021 r.), dane: MFiPR, opracowanie IEO
Wykres 4. Roczny przyrost mocy zainstalowanej w mikroinstalacjach fotowoltaicznych w Polsce, dane: „Rynek fotowoltaiki w Polsce”, IEO
PrAWO
14
magazyn fotowoltaika 3/2022
łówną uwagą zgłaszaną przez branżę były obawy o konse-
kwencje, jakie spowoduje przewidziany w projekcie obo-
wiązek lokalizowania farm PV powyżej 1 MW wyłącznie na
podstawie miejscowych planów zagospodarowania przestrzen-
nego. Wygląda na to, że ta kwestia znalazła zrozumienie u usta-
wodawcy.
– Na bieżąco obserwujemy rozwój branży fotowoltaicznej
oraz wpływ przepisów dotyczących planowania przestrzennego na
możliwość rozmieszczenia obiektów pozyskujących energię ze źró-
deł odnawialnych. Dokumenty planistyczne muszą być tworzone
z uwzględnieniem ładu przestrzennego i zrównoważonego rozwoju;
powinny też uwzględniać opinię lokalnej społeczności. Takie działa-
nie sprawi, że będziemy w przyjazny sposób rozwijali OZE, jedno-
cześnie promując korzyści, jakie instalacje OZE przynoszą – wyja-
śnia w komentarzu na stronie Ministerstwa Rozwoju i Techno-
logii (MRiT) wiceminister Piotr Uściński.
Konsultacje projektu ustawy o planowaniu
przestrzennym
– Udało się wypracować rozwiązania, które pozwolą zachować ciągłość inwestycji w fotowoltaikę. To bardzo dobra wiadomość
zarówno dla branży, fi rm tworzących krajowy łańcuch dostaw, jak i, oczywiście, dla odbiorców energii elektrycznej – poinformowała
Ewa Magiera, prezes Zarządu Polskiego Stowarzyszenia Fotowoltaiki.
PrAWO
Do końca 2025 r. na dotychczasowych zasadach
Projekt ustawy zakłada obowiązek lokalizowania OZE
w planie miejscowym od 1 stycznia 2026 r. Do końca roku 2025
(ewentualnie do momentu uchwalenia planu ogólnego w danej
gminie, o ile nastąpi to wcześniej niż przed końcem roku 2025)
obowiązywać ma dotychczasowy system, czyli możliwe będzie
wydawanie decyzji o warunkach zabudowy (WZ) dla instalacji
fotowoltaicznych – o co zabiegała branża.
Na gminach będzie ciążył obowiązek uchwalenia planów
ogólnych do końca roku 2025. Brak dopełnienia tego obo-
wiązku uniemożliwi im uchwalenie planów miejscowych
i wydania jakiejkolwiek decyzji WZ, począwszy od 1 stycz-
nia 2026 r. Dotyczyć to będzie nie tylko inwestycji w OZE,
ale także budownictwa mieszkaniowego i innych inwestycji
gminnych. W ocenie Ministerstwa Rozwoju i Technologii taka
groźba zmobilizuje gminy do uchwalania planów ogólnych.
– Najważniejsze jest to, że uniknęliśmy paraliżu inwestycyj-
nego. Uchwalanie planów lokalnych w roku wyborczym, jak począt-
kowo zakładano, byłoby praktycznie niemożliwe. Dzięki zapisa-
nym rozwiązaniom realizacja inwestycji w OZE nie będzie zagro-
żona. Ważne dla nas jest też to, że decydujące znaczenie ma wszczę-
cie procedury o wydanie WZ, a nie jej uzyskanie – komentuje Ewa
Magiera.
Gmina będzie musiała procedować wnioski złożone przed
1 stycznia 2026 r, a decyzje wydane na podstawie WZ nie będą
ograniczone w czasie. Resort odstąpił od pierwotnego zamiaru
ograniczonego obowiązywania decyzji o warunkach zabudowy.
Bardzo ważną zmianą, która porządkuje obecny stan prawny,
jest doprecyzowanie przepisów tak, by umożliwić wydawanie
decyzji WZ dla farm PV w sytuacji niezgodności ze studium
uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego
gminy. Ta kwestia jest obecnie przedmiotem licznych sporów
prawnych między inwestorami a gminami.
Uproszczone procedury dla OZE
Projekt zakłada też wprowadzenie uproszczonej proce-
dury uchwalania / zmiany planu miejscowego dla OZE – obej-
mującego wyłącznie teren tej inwestycji. Od momentu wejścia
w życie ustawy inwestor może wszcząć procedurę o uchwale-
nie tzw. zintegrowanego planu inwestycyjnego (ZPI) dla terenu
projektowanej farmy PV, także wówczas, gdy studium uwarun-
kowań nie będzie przewidywać OZE w danej lokalizacji. Pro-
jekt zakłada taką możliwość również dla dużych farm słonecz-
nych. Podpisanie w tej sprawie umowy urbanistycznej z gminą
umożliwi inwestorowi partycypowanie w kosztach sporządze-
nia ZPI.
Takie rozwiązania to dobra wiadomość dla lokalnych przed-
siębiorstw z branży konstrukcyjnej, dla których produkcja na
rzecz branży PV stanowi coraz istotniejszy fragment biznesu.
Ostateczny projekt ustawy powinien pojawić się na stro-
nie Rządowego Centrum Legislacyjnego do końca września.
Według założeń rządu, ma on wejść w życie 1 stycznia 2023 r.
Źródło: Polskie Stowarzyszenie Fotowoltaiki
Praca w EWS:
www.photovoltaics.pl/jobs
Śledź EWS również na
+48 22 2630909
info@photovoltaics.pl
www.photovoltaics.pl
EWS GmbH & Co. KG
Am Bahnhof 20
24983 Handewitt/Niemcy
Praca w EW
Wypróbuj teraz! Kup teraz!
www.photovoltaics.pl/quickshop
Cena/moc
Wydajność
Odporność na temperaturę
Stabilność fizyczna
Gwarancje
Nieistotne
Ważne
Zindywidualizowane
zalecenia
75
60
55
45
30
15
Rozwój zapasów
dzisiaj
30 dni
60 dni
90 dni
120 dni
150 dni
180 dni
Dostępność w czasie
■ Najlepsze produkty
■ Atrakcyjne ceny
■ Znakomita obsługa
16
magazyn fotowoltaika 3/2022
technologie
iewielki rozmiar kryształu działa jak pudełko kwantowe
i zamyka elektrony i dziury w objętości mniejszej niż odpo-
wiedni promień ekscytonu Bohra (promień orbity elektronu
w atomie wodoru). Im mniejsza kropka, tym większa energia
uwięzienia i wyższa energia fotonów, które są pochłaniane lub
emitowane.
Światło pojawia się w pakietach energii znanych jako fotony.
Kiedy półprzewodnik pochłania foton, energia elektromagne-
tyczna jest przenoszona na ujemnie naładowany elektron i jego
dodatnio naładowany odpowiednik, zwany dziurą. Pole elek-
tryczne może transportować te cząstki w przeciwnych kierun-
kach, umożliwiając w ten sposób przepływ prądu. To jest podsta-
wowa operacja ogniwa słonecznego. Może wydawać się to pro-
ste, ale optymalizacja wydajności kwantowej lub uzyskanie jak
największej liczby par elektron-dziura z nadchodzących fotonów
było od dawna celem prac wielu zespołów naukowców.
Kropki kwantowe w fotowoltaice
Atrakcyjność wykorzystania kropek kwantowych do pro-
dukcji ogniw słonecznych wynika z kilku zalet w porównaniu
z innymi technologiami ogniw: kropki te mogą być wytwarzane
w energooszczędnym procesie w temperaturze pokojowej; mogą
być wykonane z obfitych, niedrogich materiałów, które nie wyma-
gają intensywnego oczyszczania tak jak w przypadku krzemu;
mogą być umieszczane na różnych niedrogich, także elastycznych
podłożach takich jak lekkie tworzywa sztuczne lub folie.
Perowskity
Termin perowskit odnosi się do minerału tlenku wapniowo-
-tytanowego o wzorze chemicznym CaTiO3. Terminy „perow-
skit” i „struktura perowskitu” są często używane tak, jakby były
wymienne, podczas gdy w rzeczywistości prawdziwy perow-
skit (minerał występujący w naturze) składa się z wapnia, tytanu
i tlenu w postaci CaTiO3, a struktura perowskitu to wszystko, co
ma ogólną formę ABX3 i taką samą strukturę krystalograficzną
jak perowskit (minerał). W strukturze perowskitu A i B to dwa
kationy o bardzo różnych rozmiarach, a X jest anionem, który
łączy się z obydwoma. Gustav Rose odkrył perowskit na rosyj-
skim Uralu w 1839 r. i nazwał go na cześć rosyjskiego mineraloga
Lwa Perowskiego (1792–1856). W tej strukturze można osadzić
wiele różnych kationów, co umożliwia opracowywanie różnorod-
nych materiałów inżynierskich.
Jak materiały perowskitowe odnoszą się do
przemysłu kropek kwantowych?
Kropki kwantowe perowskitu to półprzewodnikowe nano-
kryształy. Obecnie opracowywana jest nowa klasa kropek kwan-
towych, oparta na półprzewodnikowych materiałach (struktu-
rach) perowskitowych. Gdy rozmiar kryształów halogenkowych
perowskitu zmniejsza się i osiąga skalę nanometrów, zaczynają
one wykazywać kwantowe ograniczenie i fotoluminescencję. Te
nanokryształy (kropki kwantowe) mają wyjątkową wydajność
fotoluminescencyjną – do 100% (wydajność kwantowa fotolumi-
nescencji lub PLQY cząsteczki lub materiału jest definiowana jako
ułamek liczby wyemitowanych fotonów do liczby zaabsorbowa-
nych fotonów).
Konwersja światła na moc w nanocząsteczkach
Dzięki syntezie materiału półprzewodnikowego zawierają-
cego nanocząsteczki na bazie cyny – kropki kwantowe – między-
narodowy zespół naukowców z Zakładu Fizyki Stosowanej Poli-
techniki w Hongkongu osiągnął imponującą konwersję światła na
moc. Nanomateriały oferują sposób na uzyskanie wielu ładunków
elektrycznych z każdego fotonu zaabsorbowanego przez ogniwo
słoneczne. Drobne kryształy – kropki kwantowe – umożliwiły
międzynarodowemu zespołowi osiągnięcie wydajności kwanto-
wej przekraczającej 100% konwersji fotoprądu generowanego
Kropki kwantowe – więcej mocy
z jednego fotonu
Kropki kwantowe (QD) to stworzone przez człowieka kryształy w nanoskali. Kropka kwantowa (QD) lub półprzewodnikowy nano-
kryształ (NC) to pojedynczy kryształ materiału półprzewodnikowego o średnicy zaledwie kilku nanometrów. Gdy pada na niego
światło – foton – następuje wzbudzenie.
Kropki kwantowe - nanocząsteczki na bazie cyny
© 2022 KAUST; Heno Hwang
17
magazyn fotowoltaika 3/2022
TeCHnOLOGIe
w hybrydowym nieorganiczno-organicznym półprzewodniku.
Kropki kwantowe (QD) to półprzewodnikowe nanocząsteczki
o rozmiarze mniejszym niż 10 nm.
Nanomateriały
Perowskity są ekscytującymi półprzewodnikami do zastoso-
wań związanych z pozyskiwaniem światła i już wykazały imponu-
jące osiągi w ogniwach słonecznych. Poprawa wydajności konwer-
sji światła jest jednak konieczna, aby wprowadzić tę technologię
na szerszy rynek. Jedną z przyczyn nieefektywności jest to, że jeśli
foton ma więcej energii, niż potrzeba do wytworzenia pary elek-
tron-dziura, nadwyżka energii jest zwykle tracona w postaci cie-
pła. Rozwiązaniem są nanomateriały. Małe cząstki, takie jak nano-
kryształy lub kropki kwantowe, mogą przekształcać wysokoener-
getyczne fotony w więcej niż jedną parę elektron-dziura.
Jun Yin i Omar Mohammed z KA UST z Yifanem Che-
nem i Mingjie Li z Hong Kong Polytechnic University i zespo-
łem zademonstrowali generację MEG (generowanie więcej niż
jednego ekscytonu z absorpcji pojedynczego fotonu) ekscyto-
nów (kwazicząsteczek powstałych w wyniku korelacji elektronu
i dziury pod wpływem siły Coulomba) w nanokryształach perow-
skitu z halogenku cyny i ołowiu. – Wykazaliśmy wydajność kwan-
tową fotoprądu przekraczającą 100% konwersji, wykorzystując MEG
w urządzeniach nanokrystalicznych perowskitu – mówi Yin.
Chen, Yin i zespół zsyntetyzowali materiał półprzewodnikowy
złożony z maleńkich cząstek perowskitu formamidyniowo-cyno-
-jodkowo-ołowiowego – wykonany z niewielkich ilości cyny – osa-
dzony w cząsteczce FAPbI3. Zespół uważa, że wprowadzenie cyny
pomaga spowolnić chłodzenie. – Będziemy w stanie dalej zoptymali-
zować nanokryształ perowskitu, zmieniając jego skład, aby uzyskać wyż-
szą wydajność MEG i poprawić konwersję światła na moc – mówi Yin.
Opracowanie: Mirosław Grabania
Żródła: KAUST Discovery, Nano Werk, Ossila.
Kropki kwantowe
© 2022 Ossila
18
technologie
magazyn fotowoltaika 3/2022
Dlaczego ten rodzaj wytwarzania energii ze
Słońca zasługuje na szczególną uwagę?
Po pierwsze, warto wspomnieć, że rolnictwo w naszym kraju
jest bardzo ważnym sektorem gospodarki. Tam, gdzie na świecie
przeciętne wykorzystanie gruntów na cele rolnicze stanowi 39%,
w Polsce jest to 47% (14 637 000 ha wg danych Głównego Urzędu
Statystycznego z 31.03.2021 r. – Powszechny spis rolny 20201).
Bardziej szczegółowo, uprawy stanowią 10 707 000 ha, użytki zie-
lone 3 185 000 ha, a sady 301 000 ha. Liczba dużych, dobrze zarzą-
dzanych gospodarstw i sadów stale rośnie. W związku z rosnącym
zapotrzebowaniem na żywność na całym świecie nigdy wcześniej
nie było tak ważne jak dziś, aby zachować cenne, wysokiej jakości
grunty rolne i zabezpieczyć żyzne gleby do produkcji żywności.
Agrofotowoltaika ma ogromny potencjał w naszym kraju, i to
nie tylko z uwagi na dużą powierzchnię gruntów rolnych. Pol-
scy rolnicy coraz częściej zmagają się ze skutkami zmian klimatu,
zwłaszcza z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, takimi jak
ulewne deszcze, burze oraz fale upałów. Zużycie wody może być
bardzo wysokie w sektorze rolniczym, więc rolnicy mogą również
stanąć w obliczu problemu niedoborów wody.
Dodatkowo warto uwzględnić ambitne prognozy dotyczące
zainstalowanej mocy OZE w Polsce, z docelowym poziomem
44 GW do 2030 r. (pakiet Komisji Europejskiej „Fit for 55”2).
W związku z tym konieczne staje się rozszerzenie naszego miksu
energetycznego i wykorzystywanych źródeł energii odnawialnej,
w tym energii słonecznej. Agri-PV jest obiecującym rozwiąza-
niem, które ma do odegrania ważną rolę jako aplikacja o podwój-
nej funkcji. Pozwala ono na wykorzystanie ziemi zarówno do
zrównoważonej produkcji rolnej, jak i do wytwarzania energii
słonecznej, a tym samym umożliwia wykorzystanie synergii obu
sektorów.
W dziedzinie Agri-PV, która jest tak zróżnicowana jak sama
działalność rolnicza, rozróżnić możemy rozwiązania, gdzie panele
słoneczne są zainstalowane nad uprawami, oraz rozwiązania,
gdzie panele słoneczne są zainstalowane w rzędach pomiędzy
uprawami, tak aby umożliwić przejazd dużych maszyn rolniczych.
Jakie są korzyści dla rolników?
Instalacje Agri-PV o podwójnym zastosowaniu chronią
uprawy. Niekorzystne zjawiska pogodowe stają się coraz bardziej
regularne, np. grad, susze, ulewne deszcze i fale upałów. Panele
PV instalowane nad uprawami pomagają osłonić je przed nie-
pożądanymi czynnikami atmosferycznymi. Dzięki temu można
znacznie ograniczyć stosowanie folii plastikowych, których insta-
lacja i wymiana co kilka lat jest kosztowna i czasochłonna. Sektor
rolniczy potrzebuje dużych ilości wody, której zasoby w Polsce są
mocno ograniczone. Instalacja agrofotowoltaiczna zmniejsza paro-
wanie i transpirację, a półprzezroczyste moduły dostarczają wystar-
czającą ilość światła słonecznego do wzrostu roślin, redukując zbyt
duże promieniowanie słoneczne. Dodatkowo system pomaga
w gromadzeniu i zagospodarowaniu wody deszczowej. Rolnicy
mogą cieszyć się również łatwiejszymi zbiorami. Bardziej kontro-
lowane warunki uprawy umożliwiają wydłużenie okresu uprawy,
a w razie potrzeby również zebranie plonów w czasie, który ma naj-
większy sens handlowy. Zrównoważone temperatury pod pane-
lami zapewniają również bardziej komfortowe warunki zbiorów.
W przypadku instalacji PV między rzędami upraw rolnicy
mogą korzystać ze stałych opłat z tytułu dzierżawy. Aspekty tech-
niczne i środowiskowe obejmują m.in. mniejszą erozję gleby
dzięki ochronie przed wiatrem oraz zwiększenie bioróżnorod-
ności w przypadku zachowania pasów zieleni i roślin łąkowych
pod panelami. Rolnicy przyczyniają się do tworzenia gospodarki
cyrkularnej i odbudowy ekosystemu, podczas gdy przeznaczenie
gruntów pozostaje takie samo. Podobnie jak w przypadku instala-
cji nad uprawami, instalacja może zostać wzbogacona o system do
zbierania wody deszczowej i zarządzania nią.
Wreszcie Agri-PV pozwala na generowanie czystej, zielonej
energii, będącej dodatkowym zyskiem ekonomicznym dla rolnika.
Fotowoltaika rolnicza jako rozwiązanie dla rynków
europejskich
Obecnie na świecie zainstalowanych jest ponad 14 GW
mocy w Agri-PV (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems
ISE3). Wiele instalacji agrofotowoltaicznych znajduje się w Azji
Agri-PV – nowy potencjał energetyczny
dla upraw rolnych oraz sadów w Polsce
Magdalena Mosio,
Greenfield Development Manager,
BayWa r.e. Polska Sp. z o.o.,
Maximilian Tegtmeyer,
Agri-PV Produktmanager, BayWa r.e. AG
Fotowoltaika rolnicza (inaczej agrofotowoltaika lub Agri-PV) to jednoczesne wykorzy-
stanie gruntów zarówno do celów rolniczych, jak i do produkcji energii ze Słońca. Obec-
nie agrofotowoltaika jest jeszcze rozwiązaniem niszowym w Polsce, choć na świecie
staje się coraz popularniejsza, także w krajach europejskich.
RWA/Imre Antal
19
magazyn fotowoltaika 3/2022
technologie
(Japonia, Chiny), jednak coraz więcej pojawia się także w Euro-
pie. Jedną z kluczowych zalet Agri-PV jest jej podwójna funkcja,
pozwalająca na produkcję żywności i energii na tym samym tere-
nie. Rosnący entuzjazm można zauważyć w wielu krajach UE.
Włochy zobowiązały się już do przeznaczenia 1,1 mld euro na
promocję agrofotowoltaiki, w tym do zainstalowania 2 GW mocy
fotowoltaicznych w rolnictwie. Francja natomiast promuje rol-
nicze PV od 2017 r. poprzez serię przetargów na innowacje, z 48
zainstalowanymi projektami w samym 2020 r. (Intersolar Europe
2022: Technologies et projets photovoltaïques innovants pour l’agricul-
ture (Tecsol blog) (blogs.com)4).
Nowa technologia rozwija się również w Niemczech. Nasi
zachodni sąsiedzi oczekują, że środki wprowadzone w ostatnim
pakiecie regulacyjnym oraz publikacja nowej normy dla Agri-PV
(DIN SPEC 91434) przyczynią się do jej rozwoju. Wspomniana
norma definiuje fotowoltaikę rolniczą jako „łączne wykorzystanie
jednego i tego samego obszaru gruntu do produkcji rolnej jako
zastosowania podstawowego oraz do produkcji energii elektrycz-
nej za pomocą systemu PV jako zastosowania wtórnego”.
Ponadto we wrześniu ubiegłego roku w sadzie jabłoniowym
w niemieckim landzie Nadrenia-Palatynat (warunki zbliżone do
polskich sadów) zainstalowano 258-kilowatową instalację testową
w celu zademonstrowania potencjału rolniczej fotowoltaiki i opty-
malizacji jej wykorzystania w sadownictwie. Kolejne pięć rolni-
czych instalacji demonstracyjnych Agri-PV, o łącznej mocy co naj-
mniej 1650 kW, planowane jest również w gospodarstwach owoco-
wych i jagodowych w Badenii-Wirtembergii w Niemczech. Plany
te zostały ogłoszone przez Ministerstwo Środowiska Badenii-Wir-
tembergii w połowie stycznia 2022 r., wraz z pakietem finansowa-
nia projektów w wysokości 2,5 mln euro.
W Europie prym w dziedzinie Agri-PV wiedzie Holandia.
W miejscowości Babberich na 3,3-hektarowej farmie z powo-
dzeniem uprawia się maliny pod instalacją Agri-PV o mocy
2,67 MW – największą komercyjną instalacją Agri-PV w Europie.
Wykorzystanie agrofotowoltaiki zwiększyło jakość zbieranych
owoców w porównaniu z konwencjonalnymi technikami uprawy
malin, wykorzystującymi politunele, a jednocześnie pozwoliło na
produkcję energii elektrycznej. Holenderski Uniwersytet Wage-
ningen przeprowadził badania nad agrofotowoltaiką w produk-
cji owoców miękkich, wykazując, że wyrównanie temperatury
pod panelami oraz poprawa ewapotranspiracji i nawodnienia,
uzyskane dzięki zastosowaniu Agri-PV, mają pozytywny wpływ
na jakość produkowanych owoców.
Podsumowanie
Powyższe przykłady pokazują, że Agri-PV to globalny
trend nie do zatrzymania. Agrofotowoltaika proaktywnie odpo-
wiada na wyzwania związane ze zmianami klimatycznymi, które
już teraz dotyczą całej naszej planety. Instalacje fotowoltaiczne
służą zarówno do wytwarzania energii, jak i do zrównoważonej
produkcji rolnej. Produkcja czystej energii nigdy nie była jeszcze
tak blisko ludzi.
BayWa r.e. jest wiodącym globalnym deweloperem energii odna-
wialnej, dostawcą usług, dystrybutorem i dostawcą rozwiązań
energetycznych. Działając na terenie Europy, obu Ameryk oraz
Azji i Pacyfiku, firma aktywnie kształtuje przyszłość energetyki
i przeciwdziała zmianom klimatu. Wykorzystując innowacyjność,
kreatywność i wiedzę, BayWa r.e. z powodzeniem wybudowała
ponad 4,5 GW energii odnawialnej. Jednocześnie zarządza akty-
wami o łącznej mocy ponad 10 GW.
Dzięki zrealizowanym w Europie projektom Agri-PV (Holandia
i Niemcy), BayWa r.e. jest pionierem w dziedzinie agrofotowolta-
iki, a od 2019 r. jest zaangażowana w rozwój standaryzacji dla tej
technologii. Celem tych prac jest określenie jakości standardów dla
systemów Agri-PV i ostateczne zmniejszenie ryzyka technicznego
dla wszystkich uczestników projektu, ze szczególnym uwzględ-
nieniem rolnika. Prace te przyczyniły się do wsparcia utworzenia
niemieckiej normy Agri PV – DIN SPEC 91434, która została opu-
blikowana w kwietniu 2021 r. Norma obejmuje główne zastoso-
wania rolnicze Agri-PV, jak również elementy takie jak kryteria
planowania, eksploatacji, monitorowania i dokumentacji syste-
mów fotowoltaicznych.
BayWa r.e. Polska Sp. z o.o. działa od 2009 r., dostarczając roz-
wiązania w zakresie energii odnawialnej dostosowane do potrzeb
konkretnych podmiotów, zmniejszające ślad węglowy oraz obni-
żające koszty energii. Nasze kompleksowe działania obejmują
rozwój energetyki wiatrowej i słonecznej, a także magazynowanie
energii. W portfolio polskiej spółki znajduje się farma wiatrowa
oraz pionierska farma fotowoltaiczna o mocy 64,6 MWp, wybudo-
wana bez dotacji w gminie Witnica. BayWa r.e. Polska jest człon-
kiem grupy roboczej ds. agrofotowoltaiki w Polskim Stowarzysze-
niu Fotowoltaiki, podejmując działania na rzecz upowszechniania
wiedzy o tym innowacyjnym wykorzystaniu energii odnawialnej
w produkcji rolniczej i sadowniczej.
Przypisy:
1. Główny Urząd Statystyczny / Obszary tematyczne / Rolnictwo. Leśnictwo / PSR 2020 / Powszechny Spis Rolny 2020. Raport z wyników www.stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rolnictwo-lesnictwo/psr-2020/informacja-o-
-wstepnych-wynikach-powszechnego-spisu-rolnego-2020,1,1.html
2. Excel files for MIX scenario (europa.eu) www.energy.ec.europa.eu/excel-files-mix-scenario_en
3. www.ise.fraunhofer.de/en/key-topics/integrated-photovoltaics/agrivoltaics.html
4. www.tecsol.blogs.com/mon_weblog/2022/03/intersolar-europe-2022-technologies-et-projets-photovoltaïques-innovants-pour-lagriculture.html
BayWa r.e. AG
20
magazyn fotowoltaika 3/2022
TeCHnOLOGIe
ystemy mocowań modułów fotowoltaicznych umożliwiają
ich zabudowę, stabilizują, a także dostosowują nachylenie
tak, aby zapewnić maksymalne napromieniowanie na jednostkę
powierzchni. Nachylenie oraz azymut determinują sprawność
elektrowni słonecznej i pozwalają na maksymalną generację ener-
gii elektrycznej. Istnieje bardzo wiele rodzajów systemów moco-
wań modułów fotowoltaicznych. Zasadniczo konstrukcje wspo-
rcze dzielimy na gruntowe i obiektowe.
Dzisiejsze konstrukcje wsporcze i ich elementy wykonuje
się z materiałów takich jak aluminium, stal nierdzewna lub stal
konstrukcyjna o podwyższonej wytrzymałości. Do zabezpie-
czeń elementów stalowych przed korozją stosuje się różnego
rodzaju materiały oraz techniki nakładania warstwy ochron-
nej. Powszechnie stosowane zabezpieczenia to cynkowanie
(ogniowe, galwaniczne, natryskowe i proszkowe), magnelis
(kąpiel cynkowa z domieszką 3,5% aluminium i 3% magnezu),
galvalum (stop 55% aluminium i 43,4% cynku oraz 1,6% krzemu
nakładany w temperaturze 600 °C) oraz zaawansowane techniki
lakiernicze.
Mechaniczna trwałość całej elektrowni PV
Wybór sprawdzonego, wysokiej jakości systemu mocowań,
dobór właściwych elementów konstrukcji wsporczej do miej-
sca, w którym moduły będą pracować, oraz właściwy, zgodny
z instrukcją producenta montaż – to kluczowe czynniki gwaran-
tujące mechaniczną trwałość elektrowni PV. W przypadku sys-
temów przeznaczonych na obiekty, poprawny dobór i zabudowa
elementów konstrukcji wsporczej ogranicza ryzyko uszkodzenia
pokrycia dachowego oraz zapewnia jego szczelność. Przy zacho-
waniu należytej dbałości o jakość produkcji, inżynieria materia-
łowa oraz technologie precyzyjnego wytwarzania umożliwiają
obecnie wykonanie trwałych konstrukcji wsporczych, które zde-
cydowanie mogą przewyższyć żywotność pozostałych części skła-
dowych kompleksu fotowoltaicznego.
Normy i certyfikacja
Niezależnie od tego, czy przedmiotem obrotu są artykuły spo-
żywcze, urządzenia elektroniczne, maszyny proste czy pojazdy
mechaniczne, większość produktów jest wytwarzana (powinna
Systemy mocowań modułów
fotowoltaicznych – aspekty wyboru
Systemy mocowań – konstrukcje wsporcze – modułów fotowoltaicznych stanowią kręgosłup elek-
trowni słonecznych. Odpowiednio dobrane wpływają na uzyskanie zakładanego w projekcie przez
inwestora, przynajmniej 25-letniego okresu pracy całego systemu PV.
Mirosław Grabania
Perfekcyjne rozwiązanie na każdy dach
Dachówka
Dach płaski
Blacha trapezowa
gwarancja szczelności i wytrzymałości dzięki
użyciu dobrych jakościowo materiałów
dużo możliwości ułożenia paneli, dzięki
różnym modelom i wysokościom mostków
niska cena mostków
system podnoszący moduł o 6° od poszycia
dachu
wyjątkowo solidny hak montażowy ZD 30/40
gwarancja uniknięcia uszkodzeń dachówki pod
instalacją, dzięki oryginalnej konstrukcji haka
możliwość poprowadzenia kabli wewnątrz szyn
Możliwość zaprojektowania instalacji dla
wszystkich rodzajów dachów w bezpłatnym
programie Solar-Planit
niskie balastowanie
testowana w tunelach aerodynamicznych
zniwelowane ryzyko uszkodzenia poszycia
dachu, dzięki zastosowaniu szerokiej szyny
podstawowej i zaokrąglonych krawędzi
specjalne rozwiązanie do dachów
zielonych
Platforma B2B: sklep.baywa-re.pl
Dachówka
22
magazyn fotowoltaika 3/2022
TeCHnOLOGIe
być) w oparciu o wysokie standardy jakości gwarantujące m.in.
trwałość i bezpieczeństwo użytkowania. Standaryzujące zbiory
zasad, wytycznych i charakterystyk dla poszczególnych produk-
tów zawarte są w normach i certyfi katach ustanowionych w dro-
dze konsensusu przez właściwe, krajowe lub międzynarodowe
zespoły złożone z ekspertów w danej branży. Systemy mocowań
modułów fotowoltaicznych nie są wyjątkiem, podlegają ocenie,
certyfi kacji i normalizacji jak każdy przedmiot wprowadzany do
obrotu rynkowego.
W krajach Unii Europejskiej wprowadzenie wyrobu budow-
lanego – a takim jest konstrukcja wsporcza modułów fotowolta-
icznych oraz jej elementy – do obrotu na rynek możliwe jest po
nadaniu znaku CE. Certyfi kacja CE to proces polegający na oce-
nie zgodności parametrów produktu z wymogami określonymi
w unijnych dyrektywach Nowego Podejścia1. Oznakowanie CE
informuje o przebytym procesie certyfi kacji obejmującym m.in.
rzetelne badania wyrobu, sporządzenie stosownej dokumentacji
i deklaracji zgodności.
Wprowadzanie wyrobów budowlanych na polski rynek2 regu-
lowane jest przez:
[1] Rozporządzenie 305/2011 (UE)
Przepisy rozporządzenia 305/2011 stosowane są bezpośred-
nio we wszystkich państwach członkowskich Unii Europejskiej.
Rozporządzenie określa zasady wprowadzania do obrotu wyro-
bów budowlanych objętych normą zharmonizowaną lub zgod-
ność z wydaną dla niego europejską oceną techniczną. Wyrób taki
oznakowany jest znakiem „CE” i sporządzana jest dla niego dekla-
racja właściwości użytkowych.
[2] Ustawę o wyrobach budowlanych
Ustawa o wyrobach budowlanych określa zasady i tryb wpro-
wadzania do obrotu lub udostępniania na rynku krajowym wyro-
bów budowlanych, zasady kontroli wyrobów budowlanych wpro-
wadzonych do obrotu lub udostępnionych na rynku oraz zasady
działania organów administracji publicznej.
Wyroby budowlane nieobjęte normą zharmonizowaną i te, dla
których nie została wydana europejska ocena techniczna, mogą
być wprowadzone do obrotu, jeżeli zostały oznakowane znakiem
budowlanym „B” i sporządzono dla nich krajową deklarację wła-
ściwości użytkowych.
Niezwykle ważna jest niedopuszczalność łączenia ze sobą ele-
mentów konstrukcji wsporczych różnych systemów mocowań
modułów fotowoltaicznych od różnych producentów. Taka kon-
strukcja i jej połączenia nie są przebadane łącznie. Zakaz taki
wynika wprost z treści powyżej wymienionego rozporządzenia
305/2011 (UE) oraz Ustawy o wyrobach budowlanych. Każdy
wyrób (produkt), który spełnia kryteria wskazane w defi nicji
wyrobu budowlanego, określonej art. 2 pkt 1 w rozporządzeniu
(UE) Nr 305/2011 [1] – jest wyrobem budowlanym.
Według tej defi nicji i art. 2 pkt 1 Ustawy o wyrobach budow-
lanych [2] – „wyrób budowlany” oznacza każdy wyrób (produkt)
lub zestaw wyprodukowany i wprowadzony do obrotu w celu
trwałego wbudowania w obiektach budowlanych lub ich czę-
ściach, którego właściwości wpływają na właściwości użytkowe
obiektów budowlanych w stosunku do podstawowych wymagań
dotyczących obiektów budowlanych (przedstawionych w załącz-
niku I do ww. rozporządzenia (UE) nr 305/2011).
Jednocześnie powyższy „zestaw” – w myśl art. 2 pkt 2 roz-
porządzenia nr 305/2011 – oznacza wyrób budowlany wprowa-
dzony do obrotu przez jednego producenta jako zestaw co naj-
mniej dwóch odrębnych składników, które muszą zostać połą-
czone, aby mogły zostać włączone w obiektach budowlanych.
Takie łączenie może skutkować co najmniej utratą gwarancji,
odpowiedzialnością za uszkodzenia, a w najgorszym przypadku
brakiem wypłaty środków odszkodowawczych w razie powstania
roszczenia.
Komisja Europejska 30 marca 2022 r. przygotowała propo-
zycje rozporządzenia ustanawiającego zharmonizowane warunki
wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych, zmieniają-
cego rozporządzenie (UE) 2019/1020 i uchylającego rozporzą-
dzenie (UE) 305/2011. Jak czytamy w uzasadnieniu, nowe prze-
pisy przyczynią się m.in. do stworzenia jednolitego rynku wyro-
bów budowlanych, uproszczą ramy prawne i przepisy dotyczące
wyrobów budowlanych, umożliwią realizację szerszych prioryte-
tów politycznych, takich jak ekologiczna i cyfrowa transformacja
oraz bezpieczeństwo wyrobów.
Osobami odpowiedzialnymi za właściwy dobór konstrukcji
wsporczej dla modułów oraz bezpieczne wykonanie prac monta-
żowych (zgodnie z mającymi zastosowanie przepisami obowią-
zującymi na terytoriom Polski) są uczestnicy procesu budowla-
nego. Uczestnikami procesu budowlanego, w rozumieniu ustawy,
są: inwestor, inspektor nadzoru inwestorskiego, projektant oraz
kierownik budowy lub kierownik robót. Ponoszą oni odpowie-
dzialność za stosowanie wyrobów, w tym wyrobów budowlanych,
w sposób zapewniający zgodność z przepisami, w tym technicz-
no-budowlanymi, oraz spełnienie podstawowych wymagań. To
zatem przede wszystkim oni jako osoby posiadające odpowiednie
przygotowanie zawodowe decydują, m.in. na podstawie zasad wie-
dzy technicznej, czy dany wyrób budowlany o określonych właści-
wościach użytkowych może być zastosowany w konkretnym miej-
scu danego obiektu budowlanego. W przypadku instalacji prosu-
menckich, gdzie nie jest wymagane pozwolenie na budowę, a co za
tym idzie, nie jest wymagany projekt elektrowni fotowoltaicznej,
wykonawca robót budowlanych (przedsiębiorstwo budowlane)
współpracuje z inwestorem przy realizacji elektrowni zasadniczo
wyłącznie na podstawie umowy o roboty budowlane.
Tak jak to ma miejsce w przypadku wyboru falownika lub
modułów fotowoltaicznych, wykonawca prosumenckiej instalacji
fotowoltaicznej powinien uzasadnić inwestorowi wybór propono-
wanego systemu mocowań modułów na modernizowanym obiek-
cie. Powinien on spełniać wymogi prawne wiążące się ze stoso-
waniem i dopuszczeniem do obrotu zgodnie z przepisami Ustawy
o wyrobach budowlanych. Systemowa konstrukcja wsporcza
od sprawdzonego na rynku producenta, posiadająca odpowied-
nie certyfi katy zgodności z normami, zapewnia trwałość oraz bez-
pieczeństwo pracy elektrowni słonecznej przez cały przewidziany
czas jej funkcjonowania.
Przypisy:
1 Rezolucja mająca na celu zreformowanie harmonizacji technicznej w Unii Europejskiej (UE) na nowej podstawie, ograniczając się wyłącznie do harmonizacji zasadniczych wymogów produktów i stosując „odniesienie do norm”
oraz zasadę wzajemnego uznawania w celu usunięcia technicznych przeszkód dla swobodnego przepływu towarów.
2 Aktualizacja z dnia 9 lipca 2021 r., strona Ministerstwa Rozwoju i Technologii: https://www.gov.pl/