Fotowoltaika na zbiornikach wodnych. Taki jest potencjał floating PV

Choć technologia pływającej fotowoltaiki (floating PV) jest bardziej w fazie początkowego rozwoju niż rozkwitu, to ma przed sobą dobre perspektywy. Wynika to głównie z ograniczonej dostępności terenów, na których można instalować tradycyjne panele solarne. Potencjał i doświadczenia sektora floating PV przedstawia w swoim raporcie organizacja Solar Power Europe. 

Skatalogowanie najlepszych praktyk i zgromadzenie specjalistycznej wiedzy dotyczącej pływającej fotowoltaiki to główny cel raportu przygotowanego przez Solar Power Europe (SPE). Organizacja wskazuje, że pływające instalacje fotowoltaiczne zaczynają się pojawiać na całym świecie – od kilku lat działają w Azji i Europie. Jednak kryzysy klimatyczne przy rosnącej konkurencji o grunty spowodują przyspieszenie zastosowania tej technologii.

Jak podkreśla SPE, wszystkie strony zainteresowane rozwojem floating PV (FPV) – od deweloperów przez organy publiczne po społeczności lokalne – powinny mieć dostęp do wiedzy, doświadczeń i studiów przypadku w zakresie pływającej fotowoltaiki. Realizacja projektów fotowoltaicznych na wodzie – zarówno na zbiornikach lądowych, jak i morskich – wymaga bowiem odpowiedniego dostosowania technicznego w zestawieniu z tradycyjną fotowoltaiką, zarówno na etapie projektowania, jak i budowy oraz eksploatacji elektrowni PV. Źródłem informacji na ten temat ma być właśnie przygotowany przez SPE pierwszy „podręcznik” o floating PV.

REKLAMA

Wzrost o 700 proc. w dwa lata

Pływająca fotowoltaika oznacza panele PV zainstalowane na pływającej konstrukcji zlokalizowanej na zbiorniku wodnym. Solar Power Europe zaznacza, że jest to wciąż dość nowatorska technologia, która jednak w ostatnich kilku latach notowała szybki wzrost. W 2015 r. rynek FPV (zarówno na lądzie, jak i na morzu) był uważany za segment niszowy – poziom instalacji wynosił globalnie około 70 MW.

Sytuację szybko zmieniły jednak działania krajów azjatyckich, w tym Chin, które postanowiły wykorzystać zalane tereny górnicze. Od 2015 do 2017 r. skumulowana moc zainstalowana FPV wzrosła o 743 proc. – z 70 MW do prawie 600 MW. W roku 2018 moc zainstalowana w pływającej fotowoltaice osiągnęła 1,1 GW. Ten gwałtowny trend wzrostowy trochę się obniżył w kolejnych latach, jednak wciąż od 2019 do końca 2022 r. skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) pływających elektrowni słonecznych wynosił 51 proc.

Europa czwartym rynkiem floating PV

Według raportu w ubiegłym roku na całym świecie zainstalowano 2,3 GW mocy w technologii pływającej fotowoltaiki. Rynek ten osiągnął 5,7 GW skumulowanej mocy (+68 proc. w stosunku do 2021 r.).

Największym na świecie rynkiem FPV są Chiny, w których znajdują się instalacje obejmujące około 70 proc. całkowitej mocy FVP. W 2022 r. wartość ta zbliżyła się do 4 GW w Państwie Środka. Kolejne miejsca zajmują Japonia i Korea, a tuż za nimi plasuje się Europa.

W swoim opracowaniu Solar Power Europe podkreśla, że FPV to w Unii Europejskiej technologia na początkowym etapie rozwoju. Jednak systemy fotowoltaiczne na sztucznych zbiornikach i w nieczynnych kamieniołomach zyskują na popularności. Obecnie w Europie zainstalowano – według szacunków SPE – około 451 MW w podłączonych do sieci instalacjach floating PV. Są to przede wszystkim inwestycje w Holandii o łącznej mocy 280 MW. Największe elektrownie FVP uruchomiła tam firma BayWa r.e. – ich sumaryczna moc wynosi 71 MW.

Drugie miejsce w UE pod względem instalacji FVP zajmuje Francja z wynikiem 80 MW mocy zainstalowanej. W dalszej kolejności są Austria (25 MW), Niemcy (25 MW) i Hiszpania (10 MW).

Według Solar Power Europe prognozowana globalna roczna stopa wzrostu dla pływającej fotowoltaiki wynosi 22 proc., a według przewidywań rynek FPV do 2031 r. przekroczy próg rocznych instalacji 6 GW.

REKLAMA

Solar Power Europe wskazuje na ogromny potencjał pływającej fotowoltaiki w Unii Europejskiej. W najbardziej realistycznym scenariuszu, zakładającym pokrycie panelami dostępnych zbiorników wodnych w krajach UE na poziomie 10 proc., potencjał wynosi łącznie 157 GW mocy. To pozwoliłby na generację stanowiącą 6 proc. rocznego zużycia energii w UE (137 TWh rocznie).

W raporcie SPE przedstawiono też inne scenariusze rozwoju FVP – zarówno dla Europy, jak i globalnie – dające inne szacunkowe wyniki. We wszystkich scenariuszach dla UE w pierwszej piątce krajów o najwyższym potencjale FPV są Szwecja, Finlandia i Hiszpania.

Bariery rozwoju

W swoim opracowaniu europejska organizacja fotowoltaiczna zajmuje się też analizą wyzwań, jakie stoją przed rynkiem FPV. Jako przeszkody wskazuje brak istotnego wsparcia dla tej technologii i długie procesy wydawania pozwoleń. Opracowywanie i instalowanie pływających elektrowni często wymaga uruchomienia niestandardowych procedur biurokratycznych, co może prowadzić do opóźnień i niepewności w procesie zatwierdzania inwestycji.

Problemem może być także uzyskanie społecznej akceptacji dla takich projektów. Kluczowe jest więc aktywne angażowanie lokalnych społeczności i interesariuszy.

Wykorzystać nieczynne kopalnie

Jako atrakcyjne obszary do zagospodarowania na potrzeby pływającej fotowoltaiki SPE wskazuje wyłączone z użytku kopalnie. Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy) miał wyliczyć, że sztuczne jeziora w byłych kopalniach węgla w samych Niemczech technicznie umożliwiają zainstalowanie 44 GW mocy w FVP.

Pierwsze projekty floating PV wykorzystujące tereny pokopalniane już są realizowane. Największa pływająca elektrownia fotowoltaiczna w Europie powstanie we Francji, a złoży się na nią prawie 135 tys. modułów PV. Moc farmy fotowoltaicznej ma wynieść 74,3 MW. Projekt „Les Ilots Blandin” prowadzony jest w północno-zachodniej Francji i należy do spółki Q-Energy France. Prace budowlane miały się rozpocząć we wrześniu br., a wstępne uruchomienie pływającej elektrowni fotowoltaicznej zaplanowano na pierwszy kwartał 2025 r.

Niemiecki koncern RWE już dwa lata temu we współpracy z Fraunhofer ISE zaczął testowanie różnych technologii i ustawień paneli na pływających platformach. Swoje doświadczenie chciał wykorzystać w późniejszych projektach komercyjnych. W 2022 r. koncern informował, że będzie współpracował z firmą SolarDuck przy uruchomieniu pilotażowego projektu pływającej farmy fotowoltaicznej na Morzu Północnym. Technologia ta miałaby zostać wykorzystana m.in. w projekcie realizowanym przy morskiej farmie wiatrowej Hollandse Kust West.

Także w Polsce pojawiają się pierwsze inwestycje w technologii FPV. Największa pływająca elektrownia fotowoltaiczna w naszym kraju powstanie na Pomorzu. Zbudowana zostanie na zbiorniku retencyjnym w Żarnowcu. W październiku br. firma Antamion podpisała z Pomorską Specjalną Strefą Ekonomiczną umowy na opracowanie dokumentacji technicznej i uzyskanie niezbędnych pozwoleń dla tej instalacji. Jej moc ma osiągnąć minimum 7 MWp.

Więcej informacji na temat technologii FVP, jej potencjału, scenariuszy rozwoju i przykładowych inwestycjach można znaleźć w opracowaniu SPE do pobrania pod tym linkiem.