Farmy fotowoltaiczne – ich historia
Farmy fotowoltaiczne są lepiej znane pod nazwą elektrowni słonecznych. Są to słynne tereny, które posiadają szereg instalacji paneli fotowoltaicznych. Nie mówimy tutaj o instalacjach na dachach domów czy obok nich w postaci kilku lub kilkunastu paneli, a o znacznie większych obszarach, które pozwalają stworzyć znacznie większą ilość energii elektrycznej, na przykład na potrzeby firm albo budynków publicznych.
Zdecydowanie nie da się ukryć, że farmy fotowoltaiczne są niezwykle pożyteczne i umożliwiają zamienienie energii słonecznej na elektryczną. Innymi słowy – tworzą prąd, jednak największa ich efektywność przypada na okres dzienny, kiedy pogoda jest ładna, a słońca nie zakrywają chmury. Stworzoną energię można wykorzystać zarówno w miejscu, w którym są stworzone wspomniane elektrownie słoneczne, bądź też istnieje możliwość przesyłania ich do innych odbiorców, na przykład filii przedsiębiorstwa. Można także magazynować energię w specjalnych akumulatorach i wykorzystać ją w późniejszym czasie.
Czym są farmy fotowoltaiczne?
Farmy fotowoltaiczne to nic innego, jak po prostu fotowoltaika na nieco większa skalę, niż domowe potrzeby. To energie słoneczne, które wykorzystują nowoczesną technologię pozwalającą na zamienianie światła słonecznego w prąd. Technologia ta posiada szereg zalet. Wśród nich można wymienić chociażby ogromne oszczędności finansowe. Nie płacimy bowiem za prąd komercyjnym sieciom energetycznym. Tworzymy energię samodzielnie, dlatego też nie jesteśmy zobowiązani do uiszczania opłat za nią.
Co więcej, farmy fotowoltaiczne posiadają pozytywny wpływ na środowisko, świetnie wpisują się w zasadę ekologii. nie każdy ma świadomość, że dzięki takiej technologii, możemy korzystać ze stworzonego prądu w dosłownie każdym miejscu. Jeśli mamy również odpowiedni obszar terenu i środki finansowe, możemy stworzyć podobną energię słoneczną między innymi przy siedzibie firmy, galerii handlowej, szkole, bądź też innych placówkach użyteczności publicznej.
Najprościej rzecz ujmując, farma fotowoltaiczna to instalacja, która posiada ogromną moc, montowaną na dużych powierzchniach. Pozwala na uzyskanie dużej ilości energii, które są później transportowane do lokalnych sieci energetycznych. Dzięki takim farmom, budynki i miejsca w okolicy właśnie takiej elektrowni mają zagwarantowany prąd. Dzięki temu, można po prostu zrezygnować z dostawy prądu od dostawców zewnętrznych. Jest to rozwiązanie znacznie tańsze i prostsze.
Obecnie w Polsce największa farma fotowoltaiczna znajduje się nieopodal Torunia, w gminie Czernikowo. Obszar wynosi ponad 24 tysiące metrów kwadratowych. Do stworzenia takiej energii wykorzystano około 16 tysięcy paneli o mocy 3,7 MW. Rocznie produkuje ona około 3,5 GWh, dzięki czemu na prąd liczyć może około 1600 gospodarstw domowych.
Jak założyć farmy fotowoltaiczne?
Farmy fotowoltaiczne muszą przede wszystkim spełniać pewne warunki. Po pierwsze, teren, na którym taka elektrownia słoneczna powstanie, powinien mierzyć co najmniej dwa hektary powierzchni (jeśli chcemy wyprodukować co najmniej 1 MW). Teren musi być ponadto dobrze nasłoneczniony. Najlepiej, jeśli w pobliżu nie znajdują się żadne drzewa ani budynki, które mogłyby zakłócać czerpanie promieni słonecznych. Powietrze nie powinno być również mocno zapylone, dlatego też istotne jest wybranie miejsca z daleka od dróg czy fabryk zanieczyszczających środowisko.
Najlepiej postawić farmę solarną na gruntach o klasie IV, bądź gorszej, nieopodal głównego punktu zasilania. Jeśli stworzymy punkt w innym miejscu, możemy ponieść znacznie większe koszty. Nie ma jednak wymaganej odległości, w jakiej farma musi znajdować się od zabudowań, jakie ma zasilać. Dla niektórych jednak praca inwertera może być zbyt głośna i uciążliwa, dlatego warto wziąć to pod uwagę. Optymalnie mówi się o tym, aby energie były oddalone od domów mieszkalnych i budynków firm o około 100 metrów.
W Polsce farmy fotowoltaiczne buduje się głównie na nieruchomych konstrukcjach. Są one z pewnością najbardziej opłacalne i najtańsze. W Europie Zachodniej jednak coraz częściej można spotkać tak zwane trackery, to jest układy regulacji nadążanej. Zwracają one panele fotowoltaiczne zgodnie z obliczem w stronę słońca. Rzeczony trackery zwiększają zysku nawet o około trzydziestu procent. W Polsce jednak takie rozwiązania nie są jeszcze zbyt popularne i raczej nie korzysta się z nich w naszym kraju.
Wiele osób zastanawia się, czy stworzenie farmy solarnej w Polsce jest opłacalne. Oczywiście odpowiedź brzmi: tak. Warto jednak wziąć pod uwagę wspomniane wcześniej warunki. Najlepsze wyniki można uzyskać w Polsce centralnej i południowej. To właśnie tam działają one najefektywniej. Nie ma bowiem znaczenia to, jak silne jest natężenie promieniowania oraz jak wysokie temperatury są za oknem.
Obecnie – według najnowszych szacunków – arma fotowoltaiczna i mocy około 1MW to koszt mniej więcej trzech miliionów złotych. Niektóre wyliczenia mówiąc o trzech milionach sto tysiącach złotych, a inne – o mniej niż trzy miliony właśnie. Deweloperzy natomiast są zdania, że średnia cena tego typu inwestycji oscyluje na poziomie około dwóch i pół miliona złotych.
Czy warto zainwestować w farmę fotowoltaiczną?
Z całą pewnością rozwój technologii fotowoltaicznej w ostatnich latach sprawił, że inwestycje w nowoczesne farmy słoneczne wiążą się z coraz to malejącym ryzykiem. Polska została zobowiązana do zwiększenia ilości OZE do 2020 roku do 15 procent, dlatego też budowy farm fotowoltaicznych są niemal wskazane. Istnieje bowiem spora presja na ich tworzenie. Sytuacji nie pomaga obecna sytuacja pandemiczna oraz gwałtowne zmiany klimatyczne, jednak ze strony założycieli farm ryzyko poniesienia fiaska jest niemalże zerowa.
Początki fotowoltaiki
Nie każdy ma świadomość, że po raz pierwszy zaczęto wykorzystywać energię słoneczną jeszcze… w XII wieku przed narodzinami Chrystusa. Może wydawać się to nierealne, ale tak naprawdę początków fotowoltaiki – według wielu badaczy – można upatrywać w rozpalaniu ognisk przez naszych przodków z użyciem promieni słonecznych. Koncentrowało się je w jednym miejscu z pomocą szkła powiększającego, a dzięki wielkiemu ich skupieniu, rozpalało się ognisko.
W pierwszej połowie XX wieku, metodą pomiaru szybkości krystalizacji metalu opracował Polak, Jak Czochralski. Dwa lata później odkrył on sposób produkcji kryształów krzemu, z których właśnie tworzy się wspomniane panele słoneczne. Kilkadziesiąt lat później, w 1954 roku, Daryl Chapin zbudował pierwsze ogniwo fotowoltaiczne i właśnie to doprowadziło do rozwoju odnawialnych źródeł energii. Ciekawym wydaje się również fakt, że w 1981 roku zaprojektowany został pierwszy samolot, który napędzała energia słoneczna. Co ciekawe, okazało się to niemal strzałem w dziesiątkę, ponieważ maszyna była w stanie przelecieć dystans ponad dwustu kilometrów – z Francji do Anglii.
Najważniejsze jednak to, kiedy powstała pierwsza farma fotowoltaiczna. Otóż, miało to miejsce również w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku w Stanach Zjednoczonych. Wówczas pierwsza elektrownia słoneczna zdołała osiągnąć moc jedynie 1 MW, ale był to ogromny przełom w zakresie powstawania kolejnych tego typu farm. Z USA przykład brały inne, bardziej zamożne państwa, które postanowiły zainwestować w energie tego typu. Niestety, Polska w tej kwestii jest mocno opóźniona, bowiem pierwsza farma powstała około trzydzieści lat później, w 2011 roku. Pierwsza farma była zlokalizowana w Wierzchosławicach i osiągała moc 1W.
Historia fotowoltaiki, czyli zastosowanie krzemu…
Przełom w fotowoltaice miał miejsce, kiedy odkryto możliwości zastosowania krzemu w stworzeniu tak zwanych ogniw słonecznych. Wspomniany krzem zwiększył efektywność farm fotowoltaicznych nawet o sześć procent. To właśnie wtedy nastąpił poważny wzrost zainteresowania tą technologią. Fotowoltaika stała się obiektem zainteresowań i licznych badań na całym świecie. Instytucje naukowe na nowo odkryły, jak można czerpać energię ze słońca w sposób znacznie efektywniejszy.
W drugiej połowie ubiegłego wieku doszło do kolejnego rozwoju fotowoltaiki oraz energii słonecznych. Wszystko za sprawą kilku wydarzeń, takich jak między innymi zdecydowane ruchy ze strony środowisk popierających ekologię, embargo na import paliwa z państw arabskich w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych oraz większe inwestowanie w jednostki naukowe, które ukierunkowały swoje badania właśnie w tę stronę..
Dynamika rozwoju fotowoltaiki
Panele fotowoltaiczne, jakie możemy spotkać w farmach solarnych, pozwalają na niemalże nieograniczone możliwości. Głównie – w ostatnich latach – są one wykorzystywane do zasilania miejsc publicznych oraz obiektów publicznych, takich jak chociażby wielkopowierzchniowe zakłady przemysłowe, galerie handlowe, szkoły, urzędy, a także sygnalizacje miejskie.
Nie da się ukryć, że fotowoltaika z roku na rok dynamicznie się rozwija. W Polsce chociażby w 2017 roku – w porównaniu z rokiem 2016 – liczba instalacji tego typu wzrosła aż dwukrotnie. Wciąż jednak zarówno firmy, jak i organizacje decydują się na ich zakładanie. Również i panele słoneczne w gospodarstwach domowych i mniejszych firmach są niezwykle popularne. Nie da się bowiem nie zauważyć – chociażby w okolicy – że niemal co drugi dom posiada panele solarne na dachu lub na ogrodzie. Za dynamiką rozwoju tej technologii przemawia również fakt, że istnieje możliwość uzyskania licznych dotacji – od państwa oraz Unii Europejskiej zarówno na małe, jak i ogromne instalacje fotowoltaiczne. Na farmy solarne również można uzyskać dofinansowanie.
W chwili obecnej nasz kraj jest w okresie rozwoju technologii fotowoltaicznej. Dynamika jest dość ogromna, ponieważ już w 2019 roku Polska zajęła piąte miejsce w Europie, jeśli chodzi o liczbę mikroinstalacji. Wciąż jednak powstają nowe instalacje, zarówno te mniejsze, jak i większe. Wszystko za sprawą licznych dotacji europejskich i krajowych, ulg oraz dzięki korzyściom ekonomicznym. Własne panele elektroniczne zdecydowanie bardziej opłacają się od pobierania prądu od komercyjnej firmy energetycznej. Za tym faktem przemawia również wciąż rosnący trend życia w zgodzie z ekologią.
Co więcej, na rynku w ostatnich latach pojawiają się liczne firmy, które oferują zarówno montaż instalacji fotowoltaicznych, jak i pomoc w uzyskaniu dofinansowania. Również i osoby oraz przedsiębiorstwa chcące założyć farmy fotowoltaiczne mogą skorzystać z ich usług. W Polsce z całą pewnością opłaca się inwestowanie w elektrownie słoneczne. Po pierwsze, nasze państwo jest zobowiązane w inwestowanie w ten sektor z powodu zbyt dużej ilości spalin oraz zanieczyszczeń. Pójście więc z odnawialne źródła energii jest dobrym sposobem na pewnego rodzaju „ocieplenie” wizerunku jako państwa ekologicznego.
Polska z całą pewnością jest daleko w tyle w porównaniu z innymi państwami. Inne kraje europejskie na przykład planują wdrożyć stuprocentowy udział OZE w energetyce do końca 2050 roku. Stary Kontynent posiada największy przyrost mikroinstalacji, co dobrze wróży dla przyszłości Europy.