Fotowoltaika na dobre zagościła w polskich domach i firmach. Wg najnowszych danych moc tkwiąca w instalacjach opartych na energii słonecznej jest większa niż razem wziętych wykorzystujących wiatr i wodę. Najliczniejsze są mikroinstalacje przydomowe, które można postawić ze wsparciem państwowej dotacji. Pomorze z liczbą 18 tys. dotacji zajmuje obecnie ósme miejsce w kraju. Zagrożeniem dla dalszego rozwoju jest jednak zbyt mała dostępność sieci.

Pomorskie to dzisiaj solidny krajowy średniak jeżeli chodzi o rozwój fotowoltaiki. Takie wnioski można wysnuć z wyników rządowego programu „Mój prąd”, dzięki któremu można uzyskać dofinansowanie na budowę instalacji o mocy do 10 kW. W trakcie trzech naborów złożono w całej Polsce 444 tys. wniosków. Obecnie trwa czwarty nabór.

Jak podaje w swoim raporcie Instytut Energii Odnawialnej (stan na maj 2022) najwięcej, bo aż 34 204 dotacji przyznano w Wielkopolsce. Łączna moc dotowanych instalacji wynosi 195 808 kW. Pomorskie znalazło się na ósmym miejscu z 17 591 dotacjami i mocą instalacji na poziomie 103 275 kW. Na ostatnim miejscu wylądowało Podlaskie (6 223 dotacji i 34 788 kW). Instytut wyliczył też odsetek gospodarstw domowych, które dostały dofinansowanie. W Wielkopolsce wyniósł on 2,78%, na Pomorzu – 2,07%, a w Podlaskiem – 1,39%.

Nowe przepisy, mniej wniosków

- Rozkład zainteresowania instalacjami fotowoltaicznymi w skali kraju jest zbliżony jeśli chodzi o ich liczbę i moce. Trochę więcej jest ich na Śląsku, ale to wynika z gęstości zaludnienia. Jednocześnie trochę mniej instalacji fotowoltaicznych jest na wschodzie kraju, co wynika z różnicy w zamożności – komentuje Michał Kitkowski, prezes zarządu gdańskiej firmy SunSol, dostarczającej rozwiązania z zakresu fotowoltaiki w kraju i za granicą. - Już ponad 40% naszych rodaków poszukiwało informacji o panelach fotowoltaicznych. Część z nich w przyszłości może zdecydować się na tego typu inwestycję.

Co ciekawe, mniej niż połowa naszych klientów szuka informacji dotyczących dodatkowych sposobów finansowania, takich jak rządowe programy, i same w sobie nie są one powodem inwestycji – najważniejsza jest chęć energetycznej niezależności. Zauważyliśmy jednak, że programy te najczęściej motywują osoby, które się wahają i odkładają decyzję na temat wykonania instalacji PV - widmo zmiany lub rozbudowy tej już istniejącej sprawia, że są one dla nich dodatkową zachętą – wyjaśnia Michał Kitkowski.

Obecnie zainteresowanie mikroinstalacjami w całej Polsce jednak spadło. W samym Pomorskiem na koniec 2022 roku w ramach czwartej edycji „Mojego prądu” złożono dopiero 2039 wniosków (w trzeciej edycji wpłynęło 20 881 wniosków). Widoczny spadek eksperci wiążą ze zmianą systemu rozliczania wyprodukowanej energii.

- Według danych Agencji Rynku Energii mamy już 1 131 973 mikroinstalacji fotowoltaicznych. Tak duża popularność instalacji domowych to przede wszystkim efekt obowiązujących do niedawna korzystnych warunków rozliczeń – mówi Ewa Magiera, prezeska Polskiego Stowarzyszenia Fotowoltaiki. - Prosument oddawał nadwyżki energii wytworzonej w ciągu dnia, a wieczorem, gdy instalacja już nie wytwarzała energii, mógł pobrać 80% lub 70% w zależności od wielkości instalacji, wprowadzonej wcześniej energii do sieci energetycznej. Duży wzrost liczby mikroinstalacji w Polsce okazał się wyzwaniem dla sieci dystrybucyjnych i doprowadził do zmian sposobu rozliczania. Wraz z początkiem kwietnia 2022 r. system net metteringu zastąpiono net billingiem, czyli sumarycznym bilansowaniem ilości energii elektrycznej wprowadzonej i pobranej z sieci w rozliczeniu godzinowym przy użyciu systemu pomiarowego. Kiedy w skali godziny pobierzemy więcej energii niż wprowadzimy, są naliczane opłaty obowiązujące u danego dystrybutora. Po zmianie systemu popularność mikroinstalacji nieco spadła, choć własna instalacja PV jest nadal atrakcyjną inwestycją dla gospodarstw domowych, zwłaszcza w dobie rosnących cen energii – tłumaczy Ewa Magiera.

Małe i duże

Choć przyrost mikroinstalacji wyraźnie hamuje to eksperci oceniają, że przybywać będzie za to małych instalacji OZE. Do tej kategorii zaliczane są te od mocy 50 kW do 1 MW. Na koniec 2021 roku w całym kraju było ich 1128. Łącznie dysponowały mocą 758 MW. W samym Pomorskiem działało 112, z czego najwięcej w powiecie gdańskim (16) oraz bytowskim (15). Na koniec 2022 ich liczba wzrosła do 129 sztuk.

Trzecią kategorię stanowią farmy fotowoltaiczne, czyli elektrownie słoneczne o mocy powyżej 1 MW, składające się z połączonych paneli fotowoltaicznych oraz falowników umożliwiających działanie instalacji. Taka instalacja PV (ang. photovoltaics) zajmuje znaczną powierzchnię i wytwarza ze słońca energię elektryczną o mocy nawet kilku MW. Może zasilić duży zakład produkcyjny czy nawet całą gminę.

Wśród 15 największych farm fotowoltaicznych w Polsce, opracowanym przez portal Enerad znalazła się farma w Zwartowie (gminie Choczewo, powiat wejherowski). To największa farma w Polsce. Zajmuje 300 hektarów, a do jej budowy użyto około 378 tysięcy modułów fotowoltaicznych połączonych ok. 1,5 tysiąca km przewodów. We wrześniu 2022 roku uzyskano w niej moc 204 MW. Drugą fazę budowy zaplanowano na początek 2023 r. Docelowa moc ma wynieść 290 MW.

Z deklaracji inwestorów - firmy Respect Energy SA i niemieckiego koncernu Goldbeck Solar - wynika, że PV Zwartowo zasili 130 tys. gospodarstw domowych i pozwoli zmniejszyć emisję CO2 o około 5 milionów ton rocznie.

Gdańskie eksperymenty

Zwartowo nie jest jednak pierwszą największą farmę fotowoltaiczną w kraju jaką ma Pomorze. W 2014 roku Grupa Energa wybudowała przy ulicy Benzynowej, na pograniczu Gdańska i Przejazdowa największą wówczas farmę fotowoltaiczną w Polsce. Blisko siedem tysięcy paneli słonecznych o łącznej mocy 1,64 MW zajęło około 25 tys. m2. Inwestycja miała charakter doświadczalny i nie spodziewano się po niej większego udziału w produkcji energii. Stało się inaczej. Farma nadal działa, zasilając w energię elektryczną blisko 700 gospodarstw domowych i produkując ponad 1,6 GWh w skali roku. Obecnie Grupa Energa dysponuje sześcioma farmami fotowoltaicznymi, z czego w Pomorskim jest jedna.

Na Pomorzu powstała także pierwsza w kraju farma słoneczna pływająca na sztucznym zbiorniku retencyjnym. W listopadzie 2022 roku uruchomiła ją Invest GDA na terenie Pomorskiego Centrum Inwestycyjnego obok Centrum Biurowego KOGA (od lipca 2022 r. na dachu biurowca działa standardowa instalacja fotowoltaiczna).

Na instalację składa się 110 paneli o łącznej mocy 49,5 kW. Farma zajmuje mniejszą powierzchnię niż porównywalna instalacja na lądzie i jest bardziej efektywna. Woda chłodzi panele PV, dzięki czemu osiągają wartości o około 5-10 proc. wyższe niż analogiczne instalacje na gruncie czy dachu.

Więcej odmów niż zgód

Nie wszystkie informacje są jednak dobre. Za szybkim tempem rozwoju OZE nie nadąża infrastruktura. Maleje dostępność sieci, co może stać się zagrożeniem dla dalszego rozwoju. Już teraz występujący o tzw. Warunki Przyłączenia (WP) dostają częściej odmowy niż zgody. W 2021 roku łączna moc jaka znalazła się we wszystkich odmowach w kraju była ponad 4 razy większa niż moc w wydanych zgodach. Jak podaje IEO moce przyłączeniowe na kolejne lata są stale redukowane. W 2025 roku planowano, że sieci będą dostępne dla mocy 14,2 GW, a dzisiaj mówi się już tylko o 7,1 GW.

- Działając na terenie całego kraju podobnie do całej branży spotykamy się z odmowami wydania Warunków Przyłączenia (WP). Zaledwie 15 - 17% naszych wniosków uzyskuje WP – ocenia Kamil Nawrocki, Business Development Director w Respect Energy SolarWind, dodając, że branża oczekuje modernizacji sieci energetycznej. - Przede wszystkim wynika to z braku wolnych mocy w sieci oraz faktu, że polska sieć energetyczna nie była projektowana z uwzględnieniem rozproszonych źródeł energii. Gwałtowny rozwój energetyki rozproszonej w Polsce uwypuklił tylko niewydolność sieci. Początkowo były to farmy wiatrowe,

a w latach 2020 - 2022 upowszechnienie fotowoltaiki, w szczególności indywidualnej. W naszej ocenie problem będzie się nasilał. Osobną kwestią jest blokowanie mocy przez WP wydane dla jeszcze nie wybudowanych instalacji. Fotowoltaika wykorzystuje przyznaną moc w stosunkowo krótkich okresach roku, a w pozostałym czasie blokuje możliwość generowania mocy – ocenia Kamil Nawrocki.

Najtrudniej w szczerym polu

Krajowym liderem odmów jest gdańska Energa Operator S.A., która jest operatorem sieci w północnej Polsce. Tuż za nią jest PGE. Wg ekspertów z Instytutu Energii Odnawialnej - liczba odmów wydanych przez te dwa podmioty „wskazuje na niski stan sieci, jej niewydolność techniczną i brak wystarczających inwestycji sieciowych z punktu widzenia wykorzystania lokalnego potencjału OZE”.

Szczególnie problematyczne jest przyłączenie instalacji o mocy powyżej 50 kW w tak zwanym szczerym polu, czyli farm fotowoltaicznych w terenie o niskiej gęstości zabudowy. Od stycznia 2021 do września 2022 roku Energa Operator negatywnie rozpatrzyła aż 2709 wniosków. Pozytywnie zaś tylko 1816. Decyzje zależą od możliwości przesyłowych sieci w danej lokalizacji. Rzecz w tym, by nie dopuścić do przeciążenia infrastruktury, a w rezultacie do rozległej awarii i pozbawienia zasilania dużej liczby odbiorców.

Jak wyjaśnia Grzegorz Baran, koordynator ds. kontaktu z mediami w Energa Operator S.A. powodem rosnących odmów jest duża liczba źródeł i wielkość mocy OZE na obszarze zarządzanym przez firmę. Na koniec 2021 roku do sieci moc przyłączonych OZE do sieci wynosiła 5,6 GW, w tym ponad 1300 większych źródeł o mocy powyżej 50 kW, a także przeszło 200 tysięcy mikroinstalacji.

- To największy wolumen przyłączanej mocy OZE wśród przedsiębiorstw dostarczających energię do końcowego odbiorcy w Polsce – komentuje Grzegorz Baran. - W sieci Energa Operator pracują OZE, których moc stanowi jedną trzecią mocy wszystkich OZE pracujących w polskich sieciach dystrybucyjnych. Dodatkowo zgodnie z zawartymi umowami o przyłączenie oraz wydanymi warunkami, w najbliższych latach zwiększy się ona o kolejne 4,5 GW. Wszystko to sprawia, że w wielu lokalizacjach, zwłaszcza tych najbardziej atrakcyjnych dla działania OZE, wyczerpał się już potencjał sieci, przy zachowaniu stabilnej i bezpiecznej pracy. Stworzenie możliwości dla przyłączania nowych OZE wymaga szeregu działań, w tym znacznej rozbudowy sieci dystrybucyjnych.

Kamil Nawrocki
Business Development Director Respect Energy SolarWind

W najbliższych miesiącach a nawet latach dominowały będą trzy trendy: magazynowanie energii w skali indywidualnej, dla biznesu czy w rozwiązaniach wielkoskalowych, cable pooling oraz inwestowanie w OZE przez biznes i wspólnoty mieszkaniowe.

Magazyny energii stabilizują sieć energetyczną i mogą być wykorzystywane do inteligentnego zarządzania energią.

W obszarze legislacyjno-prawnym na uwagę zasługuje koncepcja cable pooling. Polega ona na wykorzystaniu mocy zabezpieczonej np. dla elektrowni wiatrowej do uruchomienia w tej samej lokalizacji i na tym samym przyłączu farmy fotowoltaicznej. Obydwa źródła wytwórcze - wiatrowe i słoneczne, współdzielą infrastrukturę energetyczną, dzięki czemu moc jest lepiej wykorzystywana a inwestycja szybciej się zwraca.

W efekcie skokowej zmiany cen energii rośnie zainteresowania OZE w sektorze biznesu. W przedsiębiorstwach autokonsumpcja czyli wykorzystanie energii z PV jest średnio o 30-40% większe niż u klientów indywidualnych. Tym samym inwestycja w OZE jest korzystniejsza i zapobiega przeciążaniu sieci.

Duże znaczenie ma stymulowanie branży przez programy dotacyjne. Najlepszym przykładem jest zmiana zasad i zwiększenie dofinansowania do magazynów energii i PV z programu Mój Prąd dla klientów indywidualnych, kolejne ułatwienia w programie Czyste Powietrze czy zapowiedź uruchomienia już w lutym 2023 r. dotacji, nawet do 50% dla wspólnot mieszkaniowych.

Ewa Magiera
Prezeska Polskiego Stowarzyszenia Fotowoltaiki

Od ponad 3 lat obserwujemy w Polsce dynamiczny rozwój energetyki słonecznej. Jak do tej pory wszystkie prognozy rozwoju tego sektora w naszym kraju były niedoszacowane. Jak wynika z danych Agencji Rynku Energii, na koniec października br. mieliśmy już niemal 11,5 GW mocy zainstalowanej w fotowoltaice. Dla porównania – październik ubiegłego roku kończyliśmy z 6,7 GW. Dynamika przyrostu nowych mocy jest imponująca i zapewniła nam miejsce w pierwszej dziesiątce najszybciej rozwijających się rynków PV na świecie. To przede wszystkim zasługa dużej popularności mikroinstalacji, czyli paneli słonecznych montowanych np. na dachach domów jednorodzinnych.

Jednocześnie w Polsce coraz szybciej rozwija się rynek wielkoskalowej energetyki słonecznej, co pozytywnie wpływa na bezpieczeństwo dostaw energii latem. Coraz częściej mamy do czynienia z coraz wyższymi letnimi szczytami obciążenia systemu energetycznego. To efekt połączenia dwóch czynników – częstszych fal upałów i rosnącego zużycia energii przez klimatyzację. Z kolei przy wysokich temperaturach spada sprawność systemów chłodniczych w elektrowniach konwencjonalnych. Jeżeli w dodatku to systemy otwarte, w których do chłodzenia używa się wody z rzek, sytuacja staje się tym gorsza, że coraz częściej wody tej brakuje z powodu suszy. Odpowiedni udział fotowoltaiki w systemie energetycznym zapobiegnie w przyszłości ryzyku letnich blackoutów.

Prof. dr hab. inż. Waldemar Kamrat
Katedra Elektroenergetyki na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

Klimatyczne uwarunkowania funkcjonowania gospodarki, w tym sektora energii powodują, że w zakresie transformacji energetycznej należy zakładać całkowitą przebudowę źródeł wytwarzania energii, a także systemów ciepłowniczych i rozproszonych źródeł ogrzewania oraz

elektryfikację systemów grzewczych i transportu. Krajowe elektrownie zasilane węglem dobiegają kresu technicznej zdolności do eksploatacji. Zastąpienie ich nowymi źródłami jest ekonomicznie racjonalne. Należy założyć, że „wcześniej niż później” energia elektryczna pochodzić będzie ze źródeł wiatrowych (morskich) i solarnych oraz elektrowni jądrowych. Szczególną rolę mają pełnić prosumenci, którzy są zarówno wytwórcami, jak i odbiorcami energii. W okresie przejściowym paliwem dostarczającym energię ma być gaz ziemny.

Kierunki przebudowy krajowego systemu wytwarzania są właściwe. Problemem jest realizacja harmonogramu inwestycyjnego, zwłaszcza w zakresie energetyki jądrowej, a także zmiana miksu energetycznego przewidywanego w strategii Polityka Energetyczna Polski do roku 2040. Koszty sprawiedliwej transformacji energetycznej szacuje się na około 400-500 mld Euro w perspektywie kilkuletniej. Złagodzeniu problemów w zakresie zaopatrzenia w energię może sprzyjać energetyka prosumencka i rozproszona, a w szczególności energia z wiatru i słońca, rozwijana w regionach w których istnieje potencjał rozwoju, w tym na Pomorzu.

Dostępne moce przyłączeniowe w Polsce na 2027 rok

wg OSD. Oprac. IEO na podst. danych

Dostępne moce przyłączeniowe na rok 2025 [GW]

Opracowanie: IEO na podst. danych OSD

Odmowy wydania warunków przyłączenia dla projektów PV

Opracowanie: IEO na podst. URE

Produkcja energii elektrycznej

Źródło: Agencja Rynku Energii S.A.

Moc elektryczna zainstalowana

Źródło: Agencja Rynku Energii S.A.

Ciąg dalszy w artykule:
Energia bezpieczna w magazynie