Baza wiedzy

Ludności na świecie przybywa z roku na rok. Do 2030 r. ma pojawiać się nas kolejny miliard. Aby zapewnić światu wystarczającą ilość energii, jednocześnie nie wykańczając środowiska, ani nie hamując postępu cywilizacyjnego, niezbędne jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE).

Z raportu Instytutu Energetyki Odnawialnej „Raport PV 2021” wynika, że rok 2020 był najlepszym w historii rozwoju fotowoltaiki w Polsce. Pod kątem mocy produkowanej z fotowoltaiki jesteśmy 4. krajem na tle całej Unii Europejskiej.

świadczą o tym, że rozwój OZE jest konieczny i będzie kontynuowany oraz wspierany finansowo.

SolarPower Europe w „EU Market Outlook For Solar Power 2021-2025” zauważa, że pod koniec 2021 r. zostało zainstalowane w Polsce już 6,3 GW mocy fotowoltaicznej.

Wiele osób wciąż patrzy na instalacje fotowoltaiczne nieufnie.

Fakty są jednak takie, że będą musieli oni zaakceptować, że energia pochodząca ze słońca już dziś jest w Polsce powszechnie wykorzystywana, a ten trend będzie się nasilać.

W lutym 2022 polska fotowoltaika miała moc 8,1 GW, z której 6,1 GW pochodzi z prosumenckich instalacji PV

Nasłonecznienie w Polsce

Jednym z najczęstszych mitów dotyczących produkcji energii z paneli słonecznych, jest ten, że w Polsce jest za mało słońca.

Otóż nie o słoneczną pogodę sprawa się rozchodzi.

Panele fotowoltaiczne działają na zasadzie tak efektu fotoelektrycznego, do którego potrzebne jest światło, dlatego także w pochmurne dni fotowoltaika radzi sobie dobrze z produkcją prądu.

Oczywiście do uzyskania jak najlepszych wyników potrzebna jest słoneczna pogoda. Niemniej jednak słońca w Polsce mamy relatywnie dużo, co przekłada się na średni uzysk energetyczny 950 kWh rocznie z jednego kilowata mocy ogniw słonecznych (ok. 6 m2).

Najważniejsze dla paneli fotowoltaicznych, promieniowanie bezpośrednie przyczynia się do generowania największej ilości energii. Dlatego powinno ono jak najdłużej padać na instalacje pod kątem 90 stopni. Ze względu na położenie geograficzne Polski do jak najdłuższego oświetlania paneli fotowoltaicznych pod kątem prostym, należy montować instalacje PV pod kątem 25-40 stopni odwracając je na południe.

Czy można zarobić na farmach fotowoltaicznych w kraju, gdzie przez 7 miesięcy panuje jesienno-zimowa pogoda?

Do produkcji prądu z ogniw słonecznych potrzebne jest światło, a nie ciepło. Dlatego w zimie panele słoneczne działają bez żadnych problemów.

Od lat w Polsce praktykowana jest dzierżawa gruntów pod fotowoltaikę. Dzięki temu zarabiają zarówno właściciele ziem – którym płaci się za wynajem ich gruntów – jak i inwestorzy, sprzedający zieloną energię z elektrowni słonecznej.

To nie jest chwilowa moda.

To nie jest wymysł polityków ani ekologów.

To jest technologia przyszłości!

Czym jest Fotowoltaika? – jest dziedziną nauki i techniki zajmującą się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną, czyli inaczej wytwarzaniem prądu elektrycznego z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego.

Pytania i odpowiedzi

  1. Jakie warunki muszę spełniać, by wydzierżawić moją działkę?

Twoja działka spełnia warunki jeśli:

  • w jej lokalizacji nie ma miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego bądź działka jest wpisana jako możliwa inwestycja w OZE (z przeznaczeniem pod fotowoltaikę, plan dopuszcza lokalizację elektrowni fotowoltaicznej)
  • nie jest położona na obszarze chronionym środowiskowo (poza obszarami wszelkiej ochrony krajobrazowo-przyrodniczej)
  • w jej pobliżu, na jej granicy lub bezpośrednio przez nią przebiega linia średniego napięcia (15 kV). Jest położona niedaleko GPZ
  • jest położona na ziemi klasy IV, V lub VI
  • ma co najmniej 2 ha powierzchni
  1. Na jaki okres czasu mogę wydzierżawić działkę?

Okres dzierżawy działki to 25 lat, a kwota z dzierżawy jest powiększana corocznie względem wskaźnika inflacji. Dzięki czemu nie są Państwo stratni na umowie, a zyskują długoterminowy dochód dostosowany zawsze dostosowany do panującej sytuacji ekonomicznej, a przy tym godny zaufania najemcę.

  1. Czy farma fotowoltaiczna jest bezpieczna dla ludzi i środowiska?

Jak najbardziej farma fotowoltaiczna jest bezpieczna dla ludzi i środowiska. Budowa farmy ma pomóc środowisku, zmniejszając emisji niebezpiecznych i szkodliwych gazów CO2.

Farmy fotowoltaiczne są promowane jako przyszłościowe rozwiązanie problemu energetycznego na świecie. Inwestując w farmę fotowoltaiczną, nie tylko zyskujecie Państwo pieniądze, ale bezpośrednio przyczyniacie się do oczyszczania środowiska dla przyszłych pokoleń.

Instalacja paneli jest wykonywana przez certyfikowanego instalatora OZE. Spełnia wszelkie warunki ochrony przeciwprzepięciowej oraz przeciwpożarowej.

  1. Czy farma fotowoltaiczna może ulec awarii?

Farma fotowoltaiczna nie może ulec awarii.

W 2021 r. jedynie 8 proc. użytkowników mikroinstalacji fotowoltaicznych doznało awarii posiadanych paneli. Kłopoty ze sprzętem zdarzają się niezwykle rzadko, bo w zamyśle, instalacje fotowoltaiczne mają być niezawodne przez okres ponad 20 lat, na co producent daje gwarancje.

Gwarancja na panele fotowoltaiczne wynosi 10-12 lat. Przed wprowadzeniem ich na rynek producent ma obowiązek szczegółowego badania paneli m.in. pod kątem mikropęknięć.

Gwarancja na liniową moc panelu wynosi aż od 20 do 25 lat. Panele są odporne również na bardzo trudne warunki klimatyczne. Przystosowane nie tylko na zimową pogodę, grad czy silne wiatry, ale inne dotkliwe uwarunkowania pogodowe.

Jako użytkownicy nie mamy wpływu na większość najczęściej występujących usterek w działaniu paneli fotowoltaicznych. Jeżeli już problem występuje, to jego źródłami są przeważnie:

  • Nieprawidłowy montaż i transport

Najczęstszym powodem problemów z działaniem paneli fotowoltaicznych jest ich nieprawidłowy montaż i transport. Jeżeli deweloper zadba o profesjonalną instalację modułów, większość czynników mogących wpływać na spadek wydajności lub powodować uszkodzenia, jest wyeliminowanych.

Nieprawidłowy montaż może prowadzić np. do PID, czyli degradacji polegającej na wyciekaniu generowanego prądu do uziemionej ramy, przez co trafia do gruntu, niszcząc tym samym panele. Tzw. ślimacze ścieżki to mikropęknięcia bądź odbarwienia srebrnej pasty z przodu paneli. W dużym stopniu mogą wpływać one na wydajność instalacji, a biorą się z nieprawidłowego montażu, transportu lub serwisowania. Zdarza się też, że niedoświadczony monter zastosował niewłaściwe lub słabej jakości kable, które nie zdają egzaminu w czasie 25 lat, w których ma działać instalacja fotowoltaiczna.

  • Słabe wykonanie

Inne kłopoty biorą się ze słabej jakości wykonania paneli. Zdarza się, że niewidoczne gołym okiem mikropęknięcia lub przebarwienia mogą powstać pod wpływem silnego wiatru, lub śniegu, jeżeli panele były licho wykonane. Podobnie jest w przypadku wad folii mających też swoje źródło w transporcie. Tanie i słabej jakości kable, diody bocznikowe dzielące panele części i wyłączające je lub też skrzynki przyłączeniowe — będące elementem łączącym panele z resztą instalacji — także bywają przyczyną awarii i problemów z panelami.

Ogniwa mogą też nadmiernie nagrzewać się z powodu mikropęknięć, zacienienia, błędów w procesie produkcji lub nieprawidłowej instalacji i magazynowania.

Wniosek z tego taki, że trzeba postawić na profesjonalnego dewelopera, który zajmie się kompleksowym montażem oraz wysokiej jakości, oryginalne części.

Kontrowersje wśród potencjalnych prosumentów paneli fotowoltaicznych wzbudza zagrożenie pożarowe. Powodami powstawania ognia mogą stać się właśnie pęknięcia paneli, odwarstwianie się modułów i niewłaściwie podpięte przez montera okablowanie. Dodatkowe zagrożenie to hotspoty, czyli punkty na instalacji z wyższą temperaturą i rezystancją, w których mogą nawet wypalić się dziury, doprowadzić do pęknięć szyb, lub zwarć. Tak samo sprawa wygląda ze skrzynką przyłączeniową, której przegrzanie może doprowadzić do pożaru. Wciąż jednak zależy to w głównej mierze od kompleksowości montażu i wykorzystywanych części.

Warto ubezpieczyć swoją instalację fotowoltaiczną, by mieć pewność, że żaden zbieg okoliczności nie pozbawi nas efektów inwestycji w PV.

Spory wpływ ma otoczenie np. miejsce ustawienia paneli sąsiadujące z lasem albo parkiem. Pozostałości pyłków, liści, ptasich odchodów czy kurz mogą powodować straty w produkcji energii. Chociaż przeważnie eliminowanie zabrudzeń następuje wraz z deszczem lub śniegiem, niekiedy trzeba mieć na uwadze, że może ono nie wystarczyć i konieczne będzie własnoręczne doczyszczenie powierzchni paneli. 

Powyższe przykłady dotyczą jednak tylko mikroinstalacji. W sytuacji posiadania farmy fotowoltaicznej nie ma się względem jej funkcjonowania żadnych zobowiązań. Elektrownie słoneczne są praktycznie bezawaryjne przez to, że ich wykonanie jest solidne, a montażem i konserwacją zajmuje się deweloper. To w rękach firmy leży prawidłowe funkcjonowanie całej struktury, a użytkownicy nie są do niczego zobligowani. 

  1. Co musi zawierać umowa dzierżawy?

Jedyne, o co od początku do końca powinien zadbać właściciel gruntu, na którym ma stanąć elektrownia słoneczna, jest korzystnie spisana umowa. Aby upewnić się, że deweloper farm fotowoltaicznych nie próbuje oszukać najemcy, ten powinien zasięgnąć porady doradcy, który zna się na tego typu sprawach i posiada odpowiednią wiedzę, by wychwycić wszelkie nieprzychylne kruczki prawne w kontrakcie i zadba o zawarcie w nim kilku kluczowych kwestii:

  • Dzierżawca w całości ponosi koszty budowy farmy fotowoltaicznej
  • Dzierżawca uiszcza na rzecz właściciela gruntu ustaloną opłatę we wcześniej sprecyzowanym terminie, maksymalnie do paru miesięcy zwłoki
  • Dzierżawca przestrzega przepisów prawa budowlanego, energetycznego, prawa ochrony środowiska oraz sam uzyskuje potrzebne do budowy farmy fotowoltaicznej zezwolenia i koncesje
  • Najemca ma prawo odstąpić od umowy wcześniej na wymienionych w kontrakcie zasadach, jeżeli dzierżawca łamie jej założenia
  • Dzierżawca gwarantuje ubezpieczenie OC od wypadków na wynajmowanym terenie dla właściciela gruntu oraz osób trzecich wynikających z działania powstającej farmy
  • Dzierżawca demontuje instalacje i usuwa szkody powstałe w wyniku swojej działalności, w tym prac budowlanych

Inwestycja w farmy fotowoltaiczne jest w stanie zapewnić lukratywne przychody. Podobnie rolnik wynajmujący pole pod farmę fotowoltaiczną może sporo zarobić, bo wieloletnia dzierżawa przyniesie mu długoterminowe zyski.

Wszystko o fotowoltaice

Typowy panel fotowoltaiczny dziś składa się z 60-72 ogniw PV, co łącznie daje mu długość 100 cm w szerokości oraz 165-170 cm w długości. Grubość takiego panela to 40 mm, a jego moc 280 W. Oczywiście, wraz z upływem lat te wymiary się zmieniały z powodu wzrastającej sprawności modułów. Rekordzistami w tej dziedzinie są dziś chińskie firmy:

Maxeon z produktem o najwyższej sprawności – na poziomie 22,7 proc. – osiągnął swój wynik dzięki technologii IBC. Swoją bezkonkurencyjną wydajność zawdzięcza wyjątkowo dużej liczbie ogniw połówkowych – 112 – umieszczonych później na maleńkim, 125-milimetrowym ogniwie.

Firmie Jolywood opłaciło się bazowanie na ogniwach solarnych TOPCon, z których pomocą udało się osiągnąć rekordową moc panelu fotowoltaicznego 700 W i blisko najlepszą wydajność – 22,53 proc.

W historii fotowoltaiki wyróżniło się kilka generacji fotowoltaiki:

  • I Generacja — tradycyjne czarne i niebieskie ogniwa z krystalicznego krzemu

Pojedyncze kryształy krzemu są cięte na kwadratowe plasterki ze zgiętymi rogami — z nich powstają czarne ogniwa monokrystaliczne. Są one droższe od niebieskich, prostokątnych ogniw polikrystalicznych, ale ich sprawność jest bardzo wysoka, bo wynosi od 16% do nawet 22%.

Te drugie — niebieskie — są tańsze i wciąż bardzo często wykorzystywane w fotowoltaice. Sprawdzają się też do generowania energii ze światła rozproszonego. Niestety, są za to mniej wydajne (ich sprawność to zaledwie 14-16%) przez co, instalacje fotowoltaiczne z nich wykonane muszą mieć większą powierzchnię, aby otrzymać dzięki nim taką samą ilość prądu, co z ich czarnych odpowiedników.

  • II Generacja — panele z krzemu amorficznego i panele cienkowarstwowe

Ten rodzaj ogniw jest spotykany znacznie rzadziej. Panele cienkowarstwowe powstają z półprzewodników np. stopu miedzi, indu, galu, CdTe lub GaAs.

Cechują się elastycznością i lepszym wyglądem od swoich starszych odpowiedników z I generacji, przez co są od nich znacznie droższe, jednocześnie ich sprawność jest znacznie niższa i nie dochodzi nawet do poziomu 10%. Z tego też powodu są one sporadycznie wykorzystywane — zwyczajnie się nie opłacają.

  • III Generacja — cienkowarstwowe panele polimerowe i panele DSSC

O ile cienkowarstwowe panele polimerowe nie różnią się jakoś szczególnie od tych z II generacji, to technologia ogniw DSSC, to już coś zupełnie nowego.

Ogniwa DSSC, czyli ogniwa słoneczne uczulane barwnikiem, są półelastyczne i półprzejrzyste. Ich działanie przypomina, odbywający się w komórkach roślinnych, proces fotosyntezy. Sprawnością dorównują one innym ogniwom cienkowarstwowym, więc nie są niestety szczególnie wydajne.

Są też delikatniejsze i podatniejsze na wpływ środowiska zewnętrznego oraz pogody.

  • IV Generacja — ogniwa wytwarzane metodą IBC, HJT i TOPcon

Warto zwrócić uwagę na to, że nie wszystkie panele z poszczególnych generacji są wytwarzane tą samą metodą, mimo wykorzystania takich samych materiałów. Generacja IV jest przykładem na to, że odkrycie właściwej metody produkcji jest niekiedy istotniejsze od wynalezienia nowego materiału.

W artykule Firmy tworzące najlepsze panele fotowoltaiczne w 2022. Nowa technologia produkcji modułów PV podnosi ich wydajność — poruszyliśmy już temat tradycyjnych paneli fotowoltaicznych, wytwarzanych nowymi technikami niż tylko PERC (generacja I), co znacznie podnosi ich wyniki w testach. Chodzi o panele wykonywane metodą interdigitated back contact (IBC), heterojunction (HJT) oraz TOPcon.

Tworzenie paneli IBC jest bardzo drogie, bo wymaga wielu etapów, za to ich wydajność jest naprawdę wysoka. Korzystanie z metody HJT jest tańsze dla producentów, chociaż — jak to często bywa — i mniej sprawne.

Najbardziej imponująca jest metoda TOPcon opracowana przez Chińczyków. W zeszłym roku (2021) zaprezentowano ogniwa J-TOPcon 2.0, będące zarówno tańsze w produkcji, jak i mające rekordową moc w porównaniu z całą konkurencją. Granicą wydajności jest tu nawet 29,43%.

Powoli wyróżnia się Generacja V, którą można określić ogniwa fotowoltaiczne z perowskitów, wynalezione dzięki Polce, Oldze Malinkiewicz w 2014 r. Chociaż wciąż jeszcze raczkują, dzięki swojej zdecydowanie najtańszej metodzie produkcji — drukowaniu ich na folii przy pomocy drukarki 3D w przyszłości mogą być absolutnym przełomem w OZE!

Perowskity to minerały, posiadające krystaliczną strukturę, bardzo dobrze absorbują one promienie słoneczne, a także sztuczne światło i do tego przewodzą prąd. Są 10-krotnie skuteczniejsze w dostarczaniu mocy z fotonów od tradycyjnych ogniw (tych np. z kalkulatorów). Ich sprawność jeszcze dwa lata temu osiągała nawet 30%!

Dzięki swojej formie można je osadzić na folii PET, nie dość, że są elastyczne, bardzo cienkie i leciutkie, to jeszcze mogą występować w innych kolorach, niż tylko czarnym bądź niebieskim, a nawet być całkiem przezroczyste.

Energia elektryczna może być generowana z perowskitów umiejscowionych praktycznie wszędzie — na żaglach, roletach, ścianach, namiotach, plandekach TIRów, dronach, wiatach, przystankach, nieregularnych dachach albo zwyczajnych szybach. W przyszłości być może nawet na naszych ubraniach?

Pierwsze większe pilotażowe projekty Saule Technologies można już znaleźć na fasadach budynków w Warszawie oraz Lublinie, dzięki współpracy marki z deweloperem Skanska.