Pionowa elektrownia fotowoltaiczna – ile zajmie terenu i ile energii wyprodukuje?
Instalacje fotowoltaiczne z panelami ustawianymi pionowo mogą być jedną z odpowiedzi rynku fotowoltaicznego na coraz niższe dochody wytwórców energii z PV w porze południowej. Przy jednym z największych europejskich lotnisk powstaje właśnie największa tego typu pionowa instalacja fotowoltaiczna na świecie.
Producenci energii z fotowoltaiki zaczynają się borykać – także w Polsce – z coraz niższymi cenami energii w godzinach południowych, gdy elektrownie PV produkują najwięcej energii. Z tego względu coraz większego biznesowego sensu nabierają rozwiązania alternatywne w stosunku do budowanych dotychczas instalacji z panelami ustawianymi tradycyjnie w kierunku południowym, produkujących najwięcej energii w południe.
Jedna z alternatyw to elektrownie fotowoltaiczne, w których wykorzystywane są dwustronne panele fotowoltaiczne, ustawiane pionowo w orientacji wschód-zachód. Ten sposób ustawienia paneli fotowoltaicznych sprawia, że co prawda w południe produkcja energii w ich przypadku spada, jednak jest ona rekompensowana wyższymi uzyskami energii w godzinach porannych i popołudniowych. O tych porach w krajach z dużym udziałem fotowoltaiki w miksie energetycznym giełdowe ceny energii w słoneczne dni stają się coraz korzystniejsze dla właścicieli elektrowni PV – w stosunku do cen w południe, które spadają do niskich, często ujemnych wartości.
Elektrownia PV wzdłuż pasa startowego
Pionierem w budowie pionowych instalacji fotowoltaicznych jest niemiecka firma Next2Sun, która właśnie realizuje największą tego typu elektrownię PV na świecie. Powstaje ona wzdłuż pasa startowego na jednym z największych europejskich lotnisk we Frankfurcie nad Menem.
Pionowa elektrownia fotowoltaiczna budowana na niemieckim lotnisku ma być gotowa pod koniec pierwszego kwartału 2025 r. i osiągnie moc 17,4 MWp. Budowę wielkoskalowej elektrowni PV poprzedziły testy małej instalacji o mocy 8,4 kWp, które były prowadzone na niemieckim lotnisku od końca 2022 r.
Ponadto Next2Sun ma już na koncie budowę instalacji fotowoltaicznej o mocy 30 kWp, która powstała na pasie startowym innego niemieckiego lotniska – w Hanowerze. Ta instalacja produkuje energię od marca tego roku.
Ile energii wyprodukują pionowe panele fotowoltaiczne?
Firma Next2Sun przekazała naszemu portalowi szacunki dotyczące produktywności instalacji fotowoltaicznych z ustawionymi pionowo panelami fotowoltaicznymi dla środkowych Niemiec, gdzie warunki nasłonecznienia nie odbiegają znacząco od nasłonecznienia w Polsce.
Z dotychczasowych doświadczeń niemieckiej firmy wynika, że instalacja fotowoltaiczna złożona z modułów ustawionych w pionie w skali roku wytworzy około 1100-1200 kWh na 1 kWp. Zdaniem Next2Sun jest to wartość nawet o 5-10 proc. wyższa od uzysków osiąganych z tradycyjnych instalacji PV z panelami ustawionych w kierunku południowym.
Autorskie konstrukcje opracowane przez firmę mają bazować na dwustronnych panelach charakteryzujących się współczynnikiem bifacjalności przekraczającym 90 proc.
Według szacunków Next2Sun po uruchomieniu elektrownia fotowoltaiczna na lotnisku we Frankfurcie ma produkować około 17,4 GWh energii elektrycznej rocznie. Będzie ona wykorzystywana głównie do zaspokojenia zapotrzebowania generowanego przez infrastrukturę lotniska. Co istotne, energia będzie zasilać lotnisko przede wszystkim w godzinach, kiedy panuje na nim największy ruch, a co za tym idzie – kiedy zużycie energii jest największe.
Ile paneli fotowoltaicznych zmieści się na jednym hektarze?
Ustawiane pionowo moduły fotowoltaiczne sprawiają, że ich poszczególne rzędy muszą być rozmieszczane w większych odległościach, aby wzajemnie się nie zacieniały.
Z informacji przekazanych nam przez Next2Sun wynika, że na jednym hektarze można zbudować złożony z paneli ustawionych pionowo system fotowoltaiczny o przeciętnej mocy 350-500 kWp. W jednej instalacji złożonej z pionowych konstrukcji o wysokości 3 metrów, rozstawionych w odległości co 10 metrów, na jednym hektarze osiągnięto moc fotowoltaiki na poziomie 420 kWp.
Cała elektrownia fotowoltaiczna we Frankfurcie zajmie około 30,8 hektarów (około 565 kWp na hektar), z czego panele przykryją niecałe 1 proc. terenu. Pozostały obszar pozostanie biologicznie czynny. W projekcie wykorzystanych zostanie w sumie około 37 tys. modułów fotowoltaicznych, które zostaną ustawione równolegle do pasa startowego, na długości 2,8 km.
Elektrownia fotowoltaiczna z ustawionymi pionowo panelami fotowoltaicznymi przyczyni się do realizacji celów klimatycznych frankfurckiego lotniska, które chce osiągnąć neutralność klimatyczną do 2045 r.
Bonus dla pionowej fotowoltaiki
Next2Sun podkreśla w korespondencji z naszym portalem, że budowę elektrowni fotowoltaicznych z ustawianymi pionowo panelami fotowoltaicznymi, łączonych z koncepcją agrofotowoltaiki, zaczął wzmacniać niemiecki system wsparcia dla OZE zapisany w tzw. ustawie EEG.
Właściciele takich instalacji mogą liczyć na ulgi w niemieckim systemie wsparcia. Do ceny energii zagwarantowanej w aukcji przysługuje im dodatkowy, gwarantowany bonus. Wynosi on obecnie 2,5 eurocenta/kWh.
Dodatkowo właściciele instalacji agrofotowoltaicznych o powierzchni do 2,5 hektara z panelami ustawionymi pionowo w Niemczech mogą liczyć na uproszczone procedury w zakresie uzyskania pozwolenia na budowę. Będą także płacić znacznie niższy podatek od nieruchomości niż w przypadku tradycyjnych instalacji PV.
Piotr Pająk
piotr.pajak@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
A co takiego będzie rosło pomiędzy panelami
A w zimie praktycznie bez produkcji. W południe niewiele a słońce wschodzi i zachodzi bliżej południa. Niech zrobią pomiary całoroczne i pokażą wykresy z przedziału jesienno- zimowego a nie tylko z lata.
@Zygi: w zimie słońce świeci pod mniejszym kątem, a w takiej sytuacji panele pionowe efektywniej wychwutują energię w porównaniu to poziomych. Po drugie na pionowych nigdy nie zalega śnieg co przyczynia się do nie pomniejszania uzysków. Suma summarum nawet w zimie pionowe będą mieć dobre uzyski.
@ Dar: Na lotnisku zwykle rośnie trawa, więc pewnie nic się tu nie zmieni.
@Zygi: W grudniu produkcja z PV jest nie tylko z powodu położenia słońca, ale w dużej mierze z powodu zachmurzenia, około 10 razy niższa niż w miesiącach maj-sierpień. Podobnie styczeń – 7 razy mniejsza, listopada – 5 razy mniejsza. W sumie więc i tak tamten okres nie ma wielkiego znaczenia dla całorocznej produkcji – to są pojedyncze procenty, które wyszłyby z tych pomiarów (w stosunku do tego, co na oko można oszacować w 2 minuty), więc można sobie darować analizę tego, o czym piszesz.
SPS@ Pionowa w zimie wydajna pod warunkiem, że jest skierowana na południe. Tu jest ustawienie wschód-zachód więc w południe słońce na nie nie świeci i nie ważne jak słońce będzie wysoko czy nisko. Nawet wykres powyżej pokazuje że w południe produkcja jest niewielka. Takie ustawienie w zimie jest bardzo nieefektywne.
Sprawdzam@ Frankfurt jest na wysokości Krakowa i w cieplejszym klimacie wiec panele skierowane tradycyjnie na południe będą tam więcej dawać w zimie niż u nas w Polsce gdzie śnieg, brak słońca u nas bardziej ogranicza produkcję więc nie należy porównywać naszego rejonu z ich. U mnie w słoneczne dni miedzy czerwcem a grudniem różnica jest o połowę mniej w grudniu. Pytanie ile u nich panele w pozycji pionowej skierowane na wschód-zachód dadzą? Tego już nie pokazali na wykresie a szkoda.
Panowie, obecnie inwestorzy, a nawet przyszli producenci coraz częściej zaczynają patrzeć przez pryzmat wartości wyprodukowanej energii ew. możliwości autokonsumpcji, a nie wolumenu rocznej produkcji. Zwracam uwagę na zdanie: „Autorskie konstrukcje opracowane przez firmę mają bazować na dwustronnych panelach charakteryzujących się współczynnikiem bifacjalności przekraczającym 90 proc”. Na taką konstrukcję daje się właśnie panele bifacjalne, strona nieoswietlona pracuje na promieniowaniu rozproszonym i odbitym od podłoża, dkokładając średnio 10-15% rocznie. Nawiasem – sprzedawców-oszustów, którzy oferują klientom monofacialne panele (bo takie mają) na konstrukcję gruntową tłukłbym po zakłamanych łbach, takie panele dziś są praktycznie w tej samej cenie, dobra konstrukcja bifacjalna jest droższa jakieś 100 zł/kW lub mniej. @SPS „nawet w zimie pionowe będą mieć dobre uzyski.” – NIE BĘDĄ. „Sprawdzam” napisał dlaczego.
Główna przewaga to lepsze dopasowanie do cen godzinowych. Jak ujemne to produkcji mało. Średnia roczna podobna, ale zysk w net bilingu duży.
Po co ustawiać więcej paneli żeby dawały mniej prądu? Przepraszam, ale to chyba wymyślił producent paneli.