Spis treści
Zacytowane w nagłówku „spotkanie słońca z wodą” to nawiązanie do tytułu raportu (ang. „Where sun meets water”), wydanego przez grupę Banku Światowego w 2019 r. Wówczas pływająca fotowoltaika – z globalną mocą szacowaną na koniec 2018 r. na ponad 1,3 GW – była już dostrzegalnym zjawiskiem, zwiastującym nowy trend w rozwoju odnawialnych źródeł energii.
Słońce lubi wodę
Wśród atutów takiego rozwiązania autorzy raportu zidentyfikowali m.in. możliwość zwiększenia mocy w fotowoltaice w krajach o dużej gęstości zaludnienia i bardziej pożądanym zastosowaniu gruntów, np. w celach rolniczych.
Ponadto tego typu instalacje dobrze uzupełniają zbiorniki wodne, na których są zlokalizowane elektrownie wodne – zwiększają ich dostępną moc szczytową. Ponadto pływająca farma może wykorzystać infrastrukturę energetyczną hydroelektrowni, a osłaniając powierzchnię zbiornika chroni go przed nagrzewaniem i zmniejsza odparowanie wody.
Z drugiej strony, pływająca fotowoltaika jest wydajniejsza, gdyż pozwala wyeliminować lub zmniejszyć zacienienie oraz ilość zanieczyszczeń osiadających na panelach. Z kolei woda zmniejsza temperaturę otoczenia, co przekłada się na pracę paneli z wyższą wydajnością. Również modułowy sposób montażu – za pomocą pływaków zakotwiczonych do dna – pozwala na szybszą realizację obiektu niż w przypadku lądowych farm PV.
Według wspomnianego wcześniej raportu, pierwsza pływająca instalacja powstała w 2007 r. w Prefekturze Aichi w Japonii. Natomiast pierwszy komercyjny obiekt o mocy 175 kW wybudowano rok później w USA na terenie jednej z winnic w Kalifornii. Farmy o mocy powyżej 1 MW zaczęły się pojawiać od 2013 r.
Globalny wzrost
W kolejnych latach rozwój tego segmentu OZE rozlał się już na wszystkie kontynenty. Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej szacowała, że łączna, zainstalowana moc pływających ogniw fotowoltaicznych w ponad 35 krajach wyniosła na koniec 2020 r. ok. 2,6 GW. Z kolei Fitch Solutions prognozował, że do 2025 r. przybędzie kolejne 10 GW w nowych instalacjach PV na wodzie.
Stąd z różnych zakątków świata systematycznie płyną kolejne wiadomości na temat ukończonych, realizowanych lub planowanych projektach. Dla przykładu w październiku minionego roku o oddaniu do użytku farmy PV o mocy 3 MW, ulokowanej na poprzemysłowym stawie w Luksemburgu, informował koncern ArcelorMittal.
Miesiąc później rząd Portugalii ogłosił plany budowy pływających farm fotowoltaicznych w sąsiedztwie siedmiu tam wodnych. Ich łączna moc ma wynosić 262 MW, a przewidywana moc największej z nich to ok. 100 MW.
Również w listopadzie minionego roku pierwszą pływającą farmę PV zyskała Tajlandia. Na powierzchni zbiornika wodnego Sirindhorn, położonego przy granicy z Laosem, zainstalowano ok. 145 tys. paneli o łącznej mocy ok. 45 MW.
Natomiast w styczniu 2022 r. poinformowano o otwarciu w Chinach największej na świecie pływającej elektrowni fotowoltaicznej o mocy 320 MW. Inwestorem obiektu w prowincji Szantung jest grupa Huaneng Power.
W przyszłości ma ona jednak zostać zdetronizowana przez dwa znacznie większe przedsięwzięcia. Według rankingu serwisu Power Technology, wpierw uczyni to hinduski projekt Omkareshwar o mocy 600 MW, a następnie południowokoreański Saemangeum o łącznej mocy aż 2,1 GW.
Polski pionierski pilotaż
W Polsce z pionierską inicjatywą pływającej fotowoltaiki wyszła w sierpniu 2018 r. Energa, ogłaszając pilotażowy projekt o mocy kilku kilowatów przy Elektrowni Wodnej Łapino niedaleko Gdańska.
Miał on dać odpowiedź na to, czy w polskich warunkach klimatycznych umiejscowienie paneli na wodzie może zwiększyć ich wydajność. W innych lokalizacjach na świecie rezultaty były zazwyczaj bardzo pozytywne – obserwowano wyniki lepsze nawet o 10 proc. niż przypadku posadowienia instalacji na lądzie.
Rok później poinformowano, że pilotaż zakończył się pełnym sukcesem. Dlatego Energa postanowiła pójść za ciosem i wybudować w Łapinie pływającą farmę PV o mocy ok. 0,5 MW. Spółka zapowiadała też, że podobnie obiekty będzie instalować też na innych zbiornikach wodnych, w tym zlokalizowanych na terenach pokopalnianych, co przyczyni się do ich rekultywacji.
W lutym 2020 r., tuż przed ogłoszeniem w Polsce stanu epidemii, Energa zdążyła jeszcze poinformować, że zaprezentowała swoje plany samorządowcom z gminy Kolbudy, w której jest położona Elektrownia Wodna Łapino, po czym zapadła cisza.
Fotowoltaiczne przełamywanie lodów
Zapytaliśmy więc w energetycznej grupie, co dzieje się z tym przedsięwzięciem. Andrzej Lis-Radomski z biura prasowego Energi przekazał portalowi WysokieNapiecie.pl, że projekt jest w trakcie przygotowań do realizacji.
– Przeprowadzono analizy o szerokim zakresie, pozyskano też niezbędne decyzje administracyjne. Spółka Energa OZE uznaje ten projekt za posiadający istotny potencjał innowacyjny – wskazał Lis-Radomski, dodając, że proces przygotowania inwestycji dla pływających instalacji fotowoltaicznych jest bardziej wymagający niż dla instalacji lądowych.
– Szczególnie, gdy projekt prowadzony jest na przepływowym jeziorze w pobliżu działającej elektrowni wodnej. Jak się okazuje, zastosowanie tej technologii w konkretnych warunkach technicznych i uwarunkowaniach prawno-regulacyjnych wymaga indywidualnego podejścia. Jednocześnie projekt przygotowywany w Łapinie ujawnił nowe, interesujące możliwości biznesowe związanych z tego typu lokalizacjami, będącymi pewnym uzupełnieniem dla standardowych inwestycji w lądowe farmy fotowoltaiczne – podkreślił.
Podtrzymał również, że grupa analizuje możliwość posadowienia tego typu instalacji na kolejnych zbiornikach.
Wychodzi więc na to, że należąca do Orlenu gdańska Energa – mimo wczesnych zapowiedzi – dała się jednak wyprzedzić w tej pionierskiej jak na polskie warunki dziedzinie. W połowie 2021 r. ukończono bowiem pływającą farmę PV na zbiorniku powstałym po wydobyciu żwiru w woj. kujawsko-pomorskim.
Obiekt o mocy 0,5 MW dla spółki ZPK Snake zrealizowała firma Arta Energy z Torunia. Jej przedstawiciele podkreślali, że jest to pierwsza tego typu instalacja w Polsce. Do tego jej montaż przeprowadzono na tafli lodu, gdy zbiornik był zamarznięty zimą. W ubiegłym roku Arta Energy informowała o zrealizowaniu jeszcze dwóch innych pływających instalacji PV, ale już o mniejszej mocy – po 50 kW każda.
Panele przykryją kopalnię
Największe aspiracje do roli polskiego lidera pływającej fotowoltaiki wydaje się mieć ZE PAK, kontrolowany przez Zygmunta Solorza. Wykorzystanie energii słonecznej w tej postaci przysłuży się zarówno transformacji grupy, która odchodzi od produkcji energii z węgla brunatnego, jak i pomoże w rewitalizacji pogórniczych terenów.
Aktualnie trwa postępowanie dotyczące wydania decyzji środowiskowych dla pływającej elektrowni fotowoltaicznej o mocy do 60 MW na zbiorniku Janiszew na terenie gminy Brudzew. Powstał on po zalaniu jednego z wyrobisk Kopalni Węgla Brunatnego Adamów, która zasilała pobliską elektrownię (zakończyła działalność 1 stycznia 2018 r.).
Zobacz też: Co odzyskamy z elektrowni węglowych nim zrównają je buldożery?
Jak czytamy w dokumentacji złożonej do procedury środowiskowej, powierzchnia zajęta pod instalację wyniesie do 38 ha.
– Panele będą zamocowane na zakotwiczonych pływakach, tworzących strukturalną sieć. Złącza pływakowe to elastyczne i sprężyste połączenia, które dostosowują się do zmian drgań i naprężeń mechanicznych. Na każdy panel PV przypadają dwa pływaki o konstrukcji modułowej, w kształcie wydrążonej, wklęsłej bryły, która „zamyka” się po umieszczeniu panelu PV. Pływaki będą podtrzymywały zarówno panele fotowoltaiczne, jak i chodniki, drogi dostępu i przewody elektryczne. Inwestor rozważa też posadowienie na pływakach stacji transformatorowych (do 35 sztuk) – wskazano w dokumentacji.
Symboliczna transformacja
Maciej Nietopiel, wiceprezes ZE PAK, dopytywany przez portal WysokieNapiecie o tę inwestycję, doprecyzował, że należy spodziewać się podzielenia przedsięwzięcia – w pierwszym może powstać ok. 10 MW mocy.
– Jest to o tyle skomplikowany temat, że – jak to czasem bywa – życie wyprzedza rozwiązania prawne. W tej chwili jesteśmy na etapie ustalania z operatorem i innymi instytucjami, których zgody są niezbędne wszelkich warunków, jakie muszą zaistnieć, aby takie inwestycje zrealizować – wyjaśnił Nietopiel.
Dodał, że podobnie jak w przypadku lądowych inwestycji fotowoltaicznych, kluczowe są możliwości dotyczące warunków przyłączenia do sieci.
– Konkludując: mamy takie plany i staramy się uzgodnić ramy prawne dla pierwszej takiej planowanej inwestycji o mocy ok. 10 MW. Natomiast mamy sporo zbiorników wodnych, które można w ten sposób zagospodarować. Zwłaszcza z uwagi na fakt, że to nie są naturalne zbiorniki, a właśnie wyrobiska pokopalniane – podsumował Nietopiel.
Warto przypomnieć, że jesienią 2021 r. na terenach dawnej kopalni Adamów oddano do użytku największą w Polsce lądową farmę fotowoltaiczną Brudzew o mocy 70 MW. Jeśli zatem plany ZE PAK związane ze zbiornikiem Janiszew dojdą do skutku, to lądowa i pływająca fotowoltaika spotkają w miejscu dawnej kopalni węgla brunatnego. Trudno chyba o bardziej symboliczny obraz transformacji energetycznej.
