Fotowoltaika w Polsce na tle innych źródeł odnawialnych

Biorąc pod uwagę moc elektrowni korzystających z odnawialnych źródeł energii największy udział w Polsce mają instalacje wykorzystujące energię wiatru. Według danych Urzędu Regulacji Energetyki na koniec 2020 r. stanowiły one 63,6% mocy OZE ogółem, ale należy też odnotować, iż w ostatnim roku moc instalacji solarnych zrosła aż o 85% z 448 MW do 887 MW¹. Jak wygląda sytuacja fotowoltaiki na tle innych źródeł odnawialnych w Polsce? Na to pytanie postaramy się odpowiedzieć w tym artykule.

Co wpływa na wzrost popularności fotowoltaiki?

Bez wątpienia podwojenie mocy i produkowanej energii w ostatnim roku w instalacjach solarnych należy uznać za sukces, który wynika w głównej mierze z rosnącej popularności przydomowych PV. Skąd tak duży skokowy wzrost wartości inwestycji w fotowoltaikę w tej grupie użytkowników? Złożyło się na to kilka przyczyn. Pierwszą z nich są zachęty finansowe wspierające zaangażowanie osób i firm w źródła odnawialne w Polsce. Należą do nich programy "Mój prąd", "Czyste powietrze", ulga termomodernizacyjna oraz dotacje w ramach nowelizacji ustawy o OZE.

Drugim istotnym powodem jest obniżenie kosztów technologii PV, a zatem znacząca poprawa opłacalności inwestycji w instalacje solarne. Według raportu niemieckiego Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ceny dachowego systemu fotowoltaicznego od 10 do 100 kWp wynosiły w 1990 roku około 14 tys. euro za kWp. Na koniec 2020 r. takie systemy kosztowały zaledwie 7,4% ceny z 1990 roku². W okresie 30 lat jest to regres cen netto o około 92%. To samo źródło publikuje także za International Renewable Energy Agency (IRENA ), że średnia ważona kosztów instalacji 1 kWp dla dużych systemów fotowoltaicznych (PV) na świecie spadła od 2010 z 3550 euro do 751 euro.

Kolejnym uwarunkowaniem, które przyczyna się do wzrostu inwestycji mniejszych podmiotów, w tym firm oraz gospodarstw domowych w fotowoltaikę jest obawa o wyższe koszty energii, wynikające z polityki klimatycznej oraz wzmagającej się inflacji. Wobec przewidywanego skoku opłat za energię wiele gospodarstw domowych decyduje się na ucieczkę od wyższych kosztów poprzez jej produkcję we własnym zakresie.

Należy także wspomnieć o coraz większej liczbie firm zajmujących się instalacją paneli solarnych i przyłączaniem ich do sieci energetycznej, co pozwala klientom na większy wybór tych usług i poprawia ich dostępność na rynku. O tym, jak istotny jest to czynnik świadczy porównanie do przydomowych instalacji energetyki wiatrowej, których liczba nie przyrasta aż tak szybko, między innymi ze względu na mniejszą liczbę podmiotów świadczących usługi instalacji.

Produkcja energii elektrycznej w Polsce, czerwiec 2021 [GWh], ARE

Wśród występujących obecnie źródeł energii odnawialnej fotowoltaika zajmuje drugą pozycję, a jej udział w czerwcu 2021 (w najbardziej sprzyjającym produkcji miesiącu letnim) wynosił 4%. Na pierwszym miejscu w Polsce pod względem produkcji znajduje się energetyka wiatrowa, która  stanowiła 5%. W przeciwieństwie do instalacji solarnych, zazwyczaj przydomowych, energia produkowana z tego źródła pochodzi głównie z dużych elektrowni wiatrowych, należących do profesjonalnych podmiotów zajmujących się tym obszarem działalności gospodarczej. Pozostałe źródła energii, czyli m.in. elektrownie wodne i biogazowe pozwalały uzyskać jeden procent produkcji, natomiast biomasowe – 3%.

Instalacje wykorzystujące energię promieniowania słonecznego [MW], źródło: URE

Znaczenie zielonej energii we współczesnej energetyce

Fotowoltaika i ogólnie energetyka odnawialna zaczynają odgrywać coraz większą rolę w gospodarce ze względu na politykę klimatyczną. Unia Europejska dąży do osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 roku. Wprowadzenie gospodarki o zerowych emisjach gazów cieplarnianych netto (GHG) jest centralnym elementem Europejskiego Zielonego Ładu i jest zgodne ze zobowiązaniem UE do globalnych działań na rzecz klimatu w ramach porozumienia paryskiego³. 

Polityka energetyczna Polski wpisuje się w działania zaplanowane i realizowane przez Unię Europejską. Założenia funkcjonowania energetyki na poziomie całej wspólnoty opisuje Europejski Zielony Ład. W dokumencie tym stwierdza się, że UE rozpoczęła już modernizację i transformację gospodarki w celu osiągnięcia neutralności klimatycznej. Pochodząca z grudnia 2018 roku dyrektywa Parlamentu Europejskiego w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych⁴ określa wspólny dla wszystkich państw członkowskich cel. Zdefiniowany on został w taki sposób, by do roku 2030 udział energii ze źródeł odnawialnych (OZE) w końcowym zużyciu energii brutto w całej Unii wynosił co najmniej 32%.

Wykorzystanie różnych form OZE to niezbędny element realizacji Zielonego Ładu w UE. W mniejszych instalacjach to przede wszystkim fotowoltaika i energia wiatru. Fot. Depositphotos

Dostosowując działania naszego kraju do polityki całej Unii we wrześniu 2020 r. rząd przedstawił projekt o nazwie "Polityka energetyczna Polski do 2040 r.⁵"  Według jego założeń udział węgla w strukturze zużycia energii w 2030 r. ma spaść do nie więcej niż 56%. Jeżeli następować będzie stopniowe podwyższanie cen uprawnień do emisji CO2, wówczas udział węgla może spaść nawet do poziomu 37,5%. Konsekwentnie, do roku 2040 r., udział węgla spadnie do 28%. Udział tradycyjnych źródeł energetycznych zastąpiony zostanie przez OZE we wszystkich sektorach i technologiach. Według założeń polityki energetycznej Polski w 2030 r. udział OZE w końcowym zużyciu energii brutto wyniesie co najmniej 23% z dominująca rolą energetyki wiatrowej i fotowoltaiki.

Zalety fotowoltaiki w porównaniu do energii wiatrowej dla instalacji przydomowych

W przypadku gospodarstw domowych realną konkurencją wobec paneli solarnych (PV) jest dla zdecydowanej większości energetyka wiatrowa. Instalacja i utrzymanie elektrowni biogazowych i biomasowych wiąże się bowiem z koniecznością pozyskiwania i przechowywania biopaliwa, co w zdecydowanej większości przypadków jest kłopotliwe i wymaga dodatkowych inwestycji. Porównajmy zatem fotowoltaikę z energetyką wiatrową, które w największym stopniu stanowią wobec siebie alternatywę.

Szacuje się, że elektrownia wiatrowa przydomowa o mocy 3 kW to średni koszt budowy około 20 tysięcy złotych i jest on zbliżony do zapewnienia podobnej mocy energetyki słonecznej. Podobnie jak instalacje PV, także elektrownie wiatrowe mogą być podłączanie do sieci energetycznych (on-grid) lub być odizolowane od zakładów energetycznych (off-grid) – co stanowi rzadkość. Podnoszony często zarzut generowania hałasu przez elektrownie wiatrowe w zasadzie nie dotyczy małych instalacji przydomowych. Montowane tam urządzenia nie powodują uciążliwych dla domowników i sąsiadów zakłóceń akustycznych.

Reasumując, najważniejszą wadą dla instalacji wiatrowych jest prawdopodobnie trudność z oceną zwrotu z inwestycji. Nawet korzystając z interaktywnych map wskazujących, czy na danym terenie występują wiatry o odpowiedniej sile i intensywności, oszacowanie oszczędności wynikających z instalacji wiatrowej nadal będzie trudne.

Bilansowanie mocy w Polsce

W Polsce wciąż dominującym paliwem wykorzystywanym w elektrowniach jest węgiel. Struktura zużycia tego surowca zmienia się jednak z każdym rokiem na korzyść źródeł odnawialnych. Według danych operatora PSE od kilku lat dynamicznie rośnie udział elektrowni wiatrowych i innych źródeł odnawialnych w krajowej produkcji energii. O ile jeszcze w 2015 roku produkowano około 10 tys. GWh ze źródeł odnawialnych, to w 2020 poziom ten wzrósł do 16,4 GWh⁶. Węgiel kamienny jest źródłem paliwa dla 46%, natomiast brunatny 17% ogólnej mocy zainstalowanej elektrowni w Polsce. Jednak już obecnie siłownie wiatrowe i inne źródła odnawialne przekraczają swoją ogólną mocą wartość generowaną przez węgiel brunatny. 

Fotowoltaika w Polsce to nie tylko mikroelektrownie domowe, ale również systemy w obiektach przemysłowych. Przedsiębiorcy płacą za energię znacznie wyższe stawki, dlatego dla nich produkcja własnego prądu jest szczególnie opłacalna. Fot. Zeneris Projekty

Należy jednak zwrócić uwagę, że porównywanie mocy zainstalowanej elektrowni konwencjonalnych i wykorzystujących OZE może być mylące. W przypadku OZE podawana moc oznacza całkowitą możliwą do uzyskania przy sprzyjających warunkach pogodowych. Jest to zatem moc dostępna teoretycznie, w praktyce często jedynie chwilowo. Nie możemy jej także regulować, czyli zwiększać lub zmniejszać na żądanie. Cały czas w polskiej energetyce występuje spore zapotrzebowanie na źródła odnawialne. Wynika to z konieczności dogonienia pod tym względem innych krajów europejskich i nadążania za agendą określoną w dokumentach wspólnotowych.

Marek Rzewuski
zdjęcia: Zeneris

źródła cytowanych danych:
¹URE Moc zainstalowana (MW) https://www.ure.gov.pl/pl/oze/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html
²https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf
³Komisja Europejska, Porozumienie paryskie https://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/paris_pl
⁴DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2018/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:32018L2001&from=PL
⁵Polityka energetyczna Polski do 2040 r." https://www.gov.pl/web/klimat/polityka-energetyczna-polski 
⁶Polskie Sieci Energetyczne "Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2020 roku" https://www.pse.pl/pl_PL/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok-2020