Fotowoltaika – skąd ten nagły „boom”?

W obecnych czasach mało kto o fotowoltaice nie słyszał. Jeżeli zaś jeszcze nie słyszał, na pewno ten temat go nie ominie. Skąd zatem wzięła się fotowoltaika i co spowodowało tak szybki jej rozwój w Polsce? By zrozumieć obecne zainteresowanie tą gałęzią energetyki należy najpierw wyjaśnić, dlaczego jeszcze sto lat temu panele fotowoltaiczne nie zdobiły naszych dachów.

Początki fotowoltaiki sięgają pierwszej połowy XIX wieku, kiedy to E. Bequerel zaobserwował, że gdy dwie elektrody tego samego metalu zanurzyć w elektrolicie, a potem naświetlić, to spowoduje to wygenerowanie między nimi napięcia elektrycznego. Późniejsze słowa: „Nie marnuj już ani chwili na selen!”, wypowiedziane przez Pearsona do swojego laboratoryjnego współpracownika w 1953 roku, według New York Times rozpoczęły nową erę: „realizacji marzenia ludzkości – okiełznania niemal nieograniczonej energii Słońca dla potrzeb cywilizacji”. Słowa te dotyczyły odkrycia, według którego moc elektryczna wygenerowana przy użyciu krzemu zamiast selenu była prawie 5 razy większa [1]. Żeby jeszcze bardziej zdać sobie sprawę z potencjału energii promieniowania słonecznego, Oszczak zauważa, że w ciągu kilkudziesięciu minut Słońce przesyła w stronę Ziemi więcej energii, niż ludzkość zużywa w ciągu roku [2].

Późniejszy rozwój technologii fotowoltaicznej zawdzięczamy głównie Zimnej Wojnie, w której to oba państwa rywalizowały między sobą w sposobach na zasilanie urządzeń pracujących w przestrzeni kosmicznej. Ogniwa fotowoltaiczne po raz pierwszy zostały zastosowane w 1958 r. na satelicie okołoziemskim Vanguard I, pracującym do 1964 r. [3]. Koszty materiałów długo jeszcze ograniczały ekonomiczne uzasadnienie zakupu własnej, domowej instalacji fotowoltaicznej, która nie mogła pod tym względem konkurować z tradycyjną elektrownią. Jednak wraz ze spadkiem kosztów materiałów (głównie krzemu), wprowadzeniem kolejnych nowelizacji ustawy o OZE i atrakcyjnym dofinansowaniom, posiadanie własnej mini elektrowni zaczęło się po prostu opłacać.

Finansowanie fotowoltaiki w Polsce od kilku lat jest dostępne dzięki różnym programom wsparcia. Jednym z nich jest „Mój Prąd”, w ramach którego podczas ostatniej edycji osoby fizyczne mogły uzyskać zwrot do 50% kosztów inwestycji (jednocześnie nie więcej niż 5000 zł), a sama pula programu wyniosła finalnie 1,1 mld złotych [4]. „Mój Prąd” skierowany jest do właścicieli mikroinstalacji o mocy 2-10 kWp. Według oficjalnych danych, w ramach programu „Mój Prąd” przyjęto do tej pory ponad 265,3 tys. wniosków [5], z których zostało wypłaconych już 196,2 tyś. dofinansowań do projektów instalacji fotowoltaicznych [6]. Kolejna, trzecia edycja programu ruszy 1 lipca, i chociaż nie powinien zmienić się zakres wspieranych mocy, to mówi się o rozszerzeniu wspieranych form o punkty ładowania samochodów elektrycznych, inteligentne systemy zarządzania energią czy magazyny ciepła/chłodu [7].

Ideą kolejnego rządowego programu, „Czyste Powietrze”, jest poprawa efektywności energetycznej oraz zmniejszenie emisji zanieczyszczeń trafiających do atmosfery za sprawą gospodarstw domowych. Jaką rolę ma w tym fotowoltaika? Po modyfikacji programu przez NFOŚiGW, przy wymianie starego, nieefektywnego źródła ciepła (tzw. kopciucha), można jednocześnie starać się o 5 tys. zł dofinansowania do instalacji fotowoltaicznej o mocy 2-10 kWp. Ta propozycja wsparcia cieszyła się dużym zainteresowaniem po zakończeniu naboru wniosków w programie „Mój Prąd”. Z uwagi na ogromną sumę środków do wykorzystania, bo aż 103 mld zł [8], okres trwania programu obejmie lata 2018-2029. Należy jednak zauważyć, że program dotyczy działań modernizacyjnych jedynie w istniejących już budynkach, a nie nowo powstałych.

Kolejnym sposobem na zaoszczędzenie środków przy budowie instalacji fotowoltaicznej jest powołana od 1 stycznia 2019 roku ulga termomodernizacyjna. W jej ramach właściciele jednorodzinnych budynków mieszkalnych mogą odliczyć w deklaracji PIT wszelkie koszty poniesione w celu zrealizowania przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, na przykład zmniejszenia zapotrzebowania na energię dostarczaną na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej czy całkowitej lub częściowej zamiany źródeł energii na źródła odnawialne, między innymi fotowoltaikę. Co istotne, można łączyć programy wsparcia: zarówno „Mój Prąd” jak i „Czyste Powietrze” można kombinować z ulgą termomodernizacyjną, co jeszcze bardziej uatrakcyjnia zakup instalacji PV.

Trzy najbardziej znane, przedstawione powyżej przedsięwzięcia to nie wszystko. Niektóre z województw prowadzą własne, odrębne programy wsparcia z ciekawymi warunkami: w Warszawie można uzyskać dotację 1500 zł za każdy zainstalowany kWp mocy, maksymalnie 15 000 zł [9], przy czym nadal można odliczyć podatek z inwestycji w ramach ulgi termomodernizacyjnej. W Poznaniu wspierane były również wspólnoty i spółdzielnie mieszkaniowe, do których skierowany był program „Słoneczne Dachy”. Nie można go jednak zaliczyć do udanych, ponieważ jak podaje WFOŚiGW w Poznaniu, zostały złożone jedynie 3 wnioski, z których jeden uzyskał pozytywną decyzję o dofinansowaniu 815,4 tys. zł [10]. Należy zatem śledzić poczynania organów władzy w okolicy, ponieważ regionalne programy mogą się okazać nawet bardziej korzystne niż te przygotowane przez rząd.

Sukces programów wsparcia w Polsce najlepiej przedstawić w liczbach. Jak poinformował na Twitterze Ireneusz Zyska, pełnomocnik ds. OZE, w marcu br. liczba prosumentów (czyli jednocześnie konsumentów, jak i producentów „czystej energii” ze Słońca) wzrosła do 508 183 [11]. Zatem, już ponad pół miliona Polaków posiada swoją własną mini elektrownię (!). Pomimo intensywnego rozwoju wielkoskalowych farm fotowoltaicznych, to jednak instalacje prosumenckie na koniec marca br. stanowiły niemal 3/4 całkowitej mocy PV zainstalowanej w kraju [11]. 

Ze względu na chociażby dalszy wzrost cen prądu, spadek kosztów podzespołów fotowoltaicznych i sprzyjające regulacje prawne, fotowoltaika w Polsce na obecną chwilę ma obiecującą i przyszłościową drogę rozwoju. Do aktualnego, tak szerokiego zainteresowania fotowoltaiką bez wątpienia przyczyniły się rządowe programy pomocowe. Przewiduje się, że coraz większą rolę w całościowej mocy PV będą odgrywały farmy fotowoltaiczne, czyli instalacje fotowoltaiczne dużej mocy [12]. Pozwoli to na samoistne zrównoważenie rynku energii, rozszerzając dostęp do „prądu ze Słońca”.

Autor:

Jakub Flak

Źródła:

Grafika:  https://unsplash.com/@parsoakhorsand?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditCopyText

[1] J. Perlin, Encyclopedia of Energy, p. 617, Elsevier, New York 2004

[2] W. Oszczak, Kolektory słoneczne i fotoogniwa w Twoim domu, s. 9, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2012, 

[3] L. A. Lamont, Comprehensive Renewable Energy. History of Photovoltaics, s. 36, Oxford: Elsevier 2012

[4] https://www.innogy.pl/.../porta.../2020/fotowoltaika-dotacje

[5] https://www.gramwzielone.pl/.../dotacja-z-mojego-pradu-30...

[6] https://mojprad.gov.pl/

[7] https://wysokienapiecie.pl/36282-jakie-bedzie.../

[8] https://czystepowietrze.gov.pl/czyste-powietrze/

[9] https://zielona.um.warszawa.pl/.../Wysoko%C5%9B%C4%87...

[10] https://globenergia.pl/sloneczne-dachy-kontynuacja.../ 

[11] https://www.gramwzielone.pl/.../liczba-prosumentow-w...

[12] https://ieo.pl/.../1474-fotowoltaika-najlepiej..