Wtorek, 12 grudnia 2017

Alternatywa na teraz i na przyszłość - energetyka słoneczna

2017-11-23 09:10:29 (ost. akt: 2017-11-23 09:07:15)
Energia słoneczna wykorzystywana jest głównie do wytwarzania ciepła w kolektorach słonecznych lub do produkcji energii elektrycznej w modułach fotowoltaicznych

Energia słoneczna wykorzystywana jest głównie do wytwarzania ciepła w kolektorach słonecznych lub do produkcji energii elektrycznej w modułach fotowoltaicznych

Autor zdjęcia: Marek Szymański

Podziel się:

Słońce — bez niego nasza cywilizacja nie byłaby w stanie istnieć. Wstając rano podświadomie szukamy za oknem jego pierwszych promieni, ale czy zastanawialiśmy się kiedykolwiek nad tym, jaki potencjał energetyczny drzemie w witającym nas codziennie rano słońcu?

Poza niekwestionowanymi zaletami słońca, jakie niesie dla naszego organizmu, odpowiednio przekształcone promieniowanie słoneczne może być źródłem zarówno energii cieplnej, jak i elektrycznej.

Ilość energii słonecznej, jaka dociera do Ziemi w postaci promieniowania słonecznego mierzy się poprzez wyznaczenie natężenia promieniowania słonecznego. Nasz kraj, nie może niestety pochwalić się takim nasłonecznieniem jak Hiszpania, czy Grecja, jednak jeśli chodzi o poziom nasłonecznienia wartość ta oscyluje w granicy od około 900 do 1200 kWh/m2, czyli na podobnym poziomie jak Niemcy, czy północna Francja, gdzie energetyka słoneczna jest przecież bardzo rozwinięta.

Energia słoneczna to nasza przyszłość


Energia słoneczna wykorzystywana jest głównie do wytwarzania ciepła w kolektorach słonecznych lub do produkcji energii elektrycznej w modułach fotowoltaicznych. Do niedawna technologia fotowoltaiczna była wykorzystywana przede wszystkim w przemyśle kosmicznym, na szeroką skalę mogliśmy korzystać z niej jedynie w naszych kalkulatorach. W ostatnim czasie zauważyć można znaczący wzrost wydajności energetycznej modułów fotowoltaicznych, przy znaczącym spadku cen tej technologii, co spowodowało, że fotowoltaika jest już dostępna niemalże dla wszystkich.

A wszystko zaczęło się od solara…


Pierwszą technologią słoneczną, której ekspansję można było zauważyć na dachach polskich domów, były kolektory słoneczne, czyli urządzenia do konwersji promieniowania słonecznego do energii cieplnej. Kolektory słoneczne, zwane również solarami, wykorzystywane są przede wszystkim do ogrzewania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), ale również mogą wspomóc instalację ogrzewania pomieszczeń, czy też basenów.

Zasada działania solara, w uproszczony sposób wygląda tak: kolektor słoneczny absorbuje ciepło promieniowania słonecznego, dzięki czemu ogrzewany jest czynnik roboczy, który przepływa przez kolektor. Po ogrzaniu w kolektorze, ciecz robocza przepływa przez wężownicę (wymiennik ciepła) w bojlerze, gdzie oddaje ciepło, ogrzewając wodę w zbiorniku. Następnie ciecz przepływa po raz kolejny przez kolektor, gdzie zostaje ponownie nagrzana.

Instalacje solarne mają oczywiście swoje zalety, ale również wady. Największy uzysk energii cieplnej odnotujemy w miesiącach letnich wówczas, gdy jest największe nasłonecznienie. W tych miesiącach instalacja solarna jest w stanie pokryć niemalże całkowite nasze zapotrzebowanie na c.w.u. Zdecydowanie gorzej sytuacja ma się w miesiącach zimowych, kiedy ze względu na niewielkie nasłonecznienie instalacja może wyprodukować jedynie około 10 proc. naszego zapotrzebowania na ciepłą wodę.

Szacunkowy stopień pokrycia zapotrzebowania na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej energią słoneczną przy wykorzystaniu prawidłowo dobranej i wykonanej instalacji
Fot. Oprac. Instaleks
Szacunkowy stopień pokrycia zapotrzebowania na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej energią słoneczną przy wykorzystaniu prawidłowo dobranej i wykonanej instalacji


Do dużej popularności instalacji solarnych przyczynił się Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW), który wdrażał w latach 2010-2015 program priorytetowy „Wspieranie rozproszonych, odnawialnych źródeł energii” — dopłaty na częściowe spłaty kapitału kredytów bankowych przeznaczonych na zakup i montaż kolektorów słonecznych dla osób fizycznych i wspólnot mieszkaniowych, w którym uzyskać można było nawet 45 proc. dotacji na instalację kolektorów słonecznych. Program zakończył się, ale jego efektem jest całkiem pokaźna ilość instalacji solarnych w naszym kraju.

Fotowoltaika — prąd ze słońca


Obecnie technologią, do której częściej sięgamy są systemy fotowoltaiczne, nazywane również fotoogniwami. Za pomocą ogniw fotowoltaicznych możliwe jest konwertowanie promieniowania słonecznego w energię elektryczną. W bardzo uproszczony sposób wygląda to tak: ogniwo fotowoltaiczne zbudowane jest z dwóch, przylegających do siebie, bardzo cienkich krzemowych płytek. Na styku tych płytek pod wpływem światła słonecznego powstają ładunki elektryczne. Od spodu ogniwo pokryte jest przewodzącą metalową powłoką, od góry metalową siatką. Ich zadaniem jest odprowadzenie powstającego w ogniwie prądu stałego. Ogniwa łączy się w moduły, a zestawione razem moduły tworzą panel. Aby móc korzystać z wyprodukowanej w ogniwach energii elektrycznej, trzeba wyposażyć instalację w falownik, którego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego w prąd zmienny, o częstotliwości i napięciu odpowiadającym wymaganiom domowej sieci elektrycznej.

Instalacja fotowoltaiczna umożliwia produkcję energii elektrycznej dla własnych potrzeb. Rozróżniamy dwa typy instalacji — ON-GRID i OFF-GRID. Ten pierwszy to instalacja, w której możemy energię wprowadzać do sieci operatora, natomiast drugi typ to instalacja, która pracuje tylko na naszej wewnętrznej sieci, a ewentualną nieskonsumowaną energię możemy gromadzić w magazynie energii.

To jaki typ instalacji wybrać zależy od naszych potrzeb i sposobu rozliczania z operatorem. Dobór całego systemu fotowoltaicznego jest bardzo ważna, dlatego decydując się na inwestycję w fotowoltaikę powinniśmy powierzyć to wykonawcy z doświadczeniem. Dobrze dobrany system może nam się zwrócić już w około 7 lat, natomiast instalacja źle dobrana lub źle wykonana może wydłużyć ten zwrot nawet dwukrotnie. Na czas zwrotu mają również wpływ czynniki techniczne takie jak sama lokalizacja przedsięwzięcia (usytuowanie względem południa, kąt nachylenia, itp.), ale również wybór technologii oraz jakości podzespołów.

Prosument


Prosument — przez to pojęcie rozumie się „odbiorcę końcowego dokonującego zakupu energii elektrycznej na podstawie umowy kompleksowej, wytwarzającego energię elektryczną wyłącznie z odnawialnych źródeł energii w mikroinstalacji w celu jej zużycia na potrzeby własne, niezwiązane z wykonywaną działalnością gospodarczą regulowaną ustawą z dnia 2 lipca 2004 r. o swobodzie działalności gospodarczej”.

Od lipca 2016 r. katalog prosumentów został rozszerzony i obecnie prosumentami są nie tylko osoby fizyczne, ale również Jednostki Samorządu Terytorialnego, czy też np. związki wyznaniowe.
Jeszcze kilka lat temu produkcja energii elektrycznej przez osobę fizyczną i odsprzedaż jej do sieci była w naszym kraju bardzo utrudniona i nierentowna. Jednak nowelizacja Ustawy w lipcu 2016 roku dała nowe możliwości prosumentom.

W kilku słowach wygląda to tak, że prąd wyprodukowany przez instalację PV wykorzystywany jest na bieżące zużycie gospodarstwa domowego. W chwili, gdy produkujemy więcej energii niż zużywamy lub nie ma nas w domu, jest ona odprowadzana do sieci elektroenergetycznej i w niej magazynowana. Oczywiście każda kilowatogodzina jest rejestrowana na liczniku energii, który nasz operator wymienia na dwukierunkowy w momencie zgłoszenia naszej mikro-instalacji.

Instalacje OZE w gospodarstwie rolnym


Instalacja ogniw fotowoltaicznych lub innego odnawialnego źródła energii nie musi służyć tylko i wyłącznie zaspokojeniu potrzeb gospodarstwa domowego. Możemy przecież zaprojektować i wybudować instalację, z której produkowana energia będzie wykorzystywana na cele produkcyjne w gospodarstwie rolnym. Wówczas, gdy instalację taką wybudujemy ze środków własnych (bez udziału finansowania z pomocy publicznej) możemy starać się o przyznanie ulgi w podatku rolnym na podstawie art. 13 pkt 2 lit. c Ustawy o podatku rolnym.

Możliwości finansowania OZE


Produkcja energii z odnawialnego źródła energii dla własnych potrzeb czy to elektrycznej czy cieplnej niesie za sobą szereg korzyści, po pierwsze stajemy się w jakimś stopniu niezależni energetycznie, po drugie (w dłuższej perspektywie) możemy na tym zaoszczędzić nasze pieniądze, ale przede wszystkim są to również korzyści dla środowiska, gdyż konwertując promieniowanie słoneczne na energię cieplną lub elektryczną, zmniejszamy zużycie paliw kopalnych takich jak węgiel, czy ropa naftowa.

Województwo warmińsko-mazurskie


Obecnie możliwości finansowanie odnawialnych źródeł energii są niewielkie.

— NFOŚiGW uruchomił środki 40 mln złotych na rozwój energetyki obywatelskiej. Program ten pod nazwą Ekokredyt Prosument II, wdrażany jest od dnia 16.10.2017 r. przez BOŚ Bank. Można w nim uzyskać korzystnie oprocentowaną pożyczkę na instalację OZE wraz z dofinansowaniem do spłaty kapitału w wysokości 30 proc. Należy się jednak bardzo spieszyć, bo kwota nie jest zbyt duża w stosunku do zainteresowania i topnieje z dnia na dzień.

— Dla sektora MŚP (mikro, małych i średnich przedsiębiorstw) dofinansowania można szukać w regionalnych programach operacyjnych (RPO Warmia i Mazury). Niestety z ubiegania się o te środki wykluczeni są rolnicy, którzy nie prowadzą działalności gospodarczej.

— Korzystnie oprocentowaną pożyczkę na instalację OZE o wdzięcznej nazwie EWA PLUS znajdziemy w Wojewódzkim Funduszu Ochrony Środowiska w Olsztynie

Województwo podlaskie


Podobnie jak w woj. w-m przedstawia się sytuacja na Podlasiu, stąd tylko różnicą, że funduszy należy szukać w ramach RPO dla województwa podlaskiego i w Wojewódzkim Funduszu Ochrony Środowiska w Białymstoku, który oferuje korzystnie oprocentowane pożyczki dla działań związanych z ochroną atmosfery z linii „Ochrona Atmosfery”. Niestety zarówno środki z RPO jak i z WFOŚiGW w Białymstoku na ten rok zostały już wyczerpane. Należy jednak bacznie przyglądać się harmonogramom naborów konkursów na rok 2018, które powinny być znane już w okolicach grudnia tego roku.

Województwo mazowieckie


Podobnie jak w woj. w-m przedstawia się sytuacja na Mazowszu, stąd tylko różnicą, że funduszy należy szukać w ramach RPO dla województwa mazowieckiego i w Wojewódzkim Funduszu Ochrony Środowiska w Warszawie, który oferuje korzystnie oprocentowane pożyczki dla działań związanych z ochroną atmosfery. Niestety zarówno środki z RPO jak i z WFOŚiGW w Warszawie na ten rok zostały już wyczerpane. Należy jednak bacznie przyglądać się harmonogramom naborów konkursów na rok 2018, które powinny być znane już w okolicach grudnia tego roku.

mgr inż. Justyna Całka-Orłowska, WMODR z siedzibą w Olsztynie
rolniczeabc@rolniczeabc.pl


Artykuł ukazał się w miesięczniku "Rolnicze ABC" nr 11 (326) listopad 2017
Polub nas na Facebooku:

Komentarze (0) pokaż wszystkie komentarze w serwisie

Dodaj komentarz Odśwież

Dodawaj komentarze jako zarejestrowany użytkownik - zaloguj się lub wejdź przez FB