Szybki przyrost mocy w fotowoltaice pociąga za sobą rozwój technologii. Nowe materiały i funkcjonalności obniżają koszty produkcji energii

Fotowoltaika od trzech lat jest w Polsce najszybciej rozwijającą się technologią OZE. Na tym rynku stale rośnie popularność tych rozwiązań wśród konsumentów i biznesu, ale też zachodzą na nim zmiany technologiczne: pojawiają się nowe, sprawniejsze materiały, kolejne funkcjonalności i możliwości recyklingu zużytych paneli. Wiele z tych zmian to odpowiedź rynku na zmieniające się otoczenie prawne, jak np. nowy system rozliczeń, który wszedł w życie w tym roku.

Od kwietnia br. prosumenci rozliczają energię wyprodukowaną w przydomowych instalacjach PV w nowym systemie net-billingu. Dotychczasowy system opustów został zastąpiony przez zwykłą sprzedaż, co oznacza, że nadwyżki wyprodukowanej w PV energii prosument może odsprzedać do sieci, a w razie czasowego niedoboru energii może ją z sieci pobrać. Energia kupowana jest jednak droższa niż sprzedawana. Stąd rosnąca potrzeba gromadzenia wyprodukowanej energii na własne potrzeby. Wraz ze zmianami pojawiła się też czwarta edycja programu Mój Prąd, w której dofinansowanie można otrzymać nie tylko na instalacje fotowoltaiczne, ale i na magazyny energii – zarówno ciepła, jak i energii elektrycznej – oraz na systemy zarządzania nią.

– Zmiany, które zachodzą w branży fotowoltaicznej, są na ogół reakcją na sytuację rynkową. Mamy system net-meteringu zamiast wcześniejszego systemu opustów i odpowiedzią na to jest większe upowszechnianie się przydomowych magazynów energii, ponieważ odprowadzenie tej energii do sieci nie jest już tak korzystne jak przedtem. Teraz bardziej korzystne staje się zatrzymanie tej energii dla siebie. To prowadzi do zmian zachowań, większej świadomości i autokonsumpcji. Tu dochodzi też kwestia elektromobilności, bo samochody elektryczne prawdopodobnie również będą mogły służyć jako przydomowy magazyn energii – mówi agencji Newseria Biznes dr hab. Ernest Grodner, twórca start-upu ScanTheSun i aplikacji do projektowania instalacji fotowoltaicznych online przez niefachowców i prognozowania uzysku energii.

Największy udział w polskim rynku PV mają prosumenci. W 2021 roku to właśnie na nich przypadało aż 80 proc. mocy zainstalowanej w fotowoltaice. Według danych PTPiREE od początku 2019 roku do końca maja 2022 roku liczba mikroinstalacji wzrosła ponad 20-krotnie (o 1937 proc.), a ich moc – ponad 24-krotnie. Na koniec maja br. liczba mikroinstalacji przyłączonych do sieci dystrybucyjnej przekroczyła 1,1 mln, a ich moc – ponad 8,1 GW. Choć ze względu na zmianę przepisów liczba przyłączeń w maju była nieco niższa niż w poszczególnych miesiącach I kwartału, to wynik z okresu styczeń – koniec maja br. jest o ponad 106 tys. mikroinstalacji lepszy niż w tym samym okresie 2021 roku. Przy utrzymaniu się tej dynamiki przyłączeń na koniec tego roku łączna moc mikroinstalacji może osiągnąć wartość ok. 10 GW.

Eksperci Instytutu Energetyki Odnawialnej szacują, że z uwagi na stopień nasycenia rynku prosumenckiego przyrost nowych mocy w tym segmencie może wyhamować. Spodziewane są za to wzrosty w innych segmentach – instalacji PV dla biznesu oraz farm fotowoltaicznych. Realizowane będą inwestycje zorientowane zarówno na pokrycie własnych potrzeb energetycznych (prosument biznesowy), jak i zakontraktowane na dostawy do sieci w ramach aukcji OZE.

– Na rynku PV cały czas zachodzą też zmiany technologiczne. Cały czas rośnie sprawność paneli. Kiedyś taki standardowy panel miał 15–16 proc. sprawności, dzisiaj to jest już 18–20 proc. – wyjaśnia dr hab. Ernest Grodner. – Pojawiają się też nowe materiały, jak np. perowskity. Każdy materiał, z którego wykonany jest panel słoneczny, ma tzw. spektrum pochłaniania – czyli pochłania jakąś część promieniowania słonecznego, a część przepuszcza. Dlatego też tworzenie wielowarstwowych układów – np. z silikonu i perowskitu, który potrafi wychwycić to, co ten poprzedni przepuścił – prowadzi do zwiększenia sprawności działania takiego modułu i sytuacji, kiedy to produkcja energii z fotowoltaiki staje się coraz tańsza.

Ekspert zauważa, że na polskim rynku PV funkcjonuje już całe spektrum technologii solarnych, z różnymi funkcjonalnościami.

– Są panele, które produkują tylko energię elektryczną. Są też panele hybrydowe, które produkują zarówno energię elektryczną, jak i ciepło. Mamy do czynienia ze zwykłymi, polikrystalicznymi panelami, jak i takimi, które są produkowane w tzw. technologii cienkiego filmu. One znacząco różnią się sprawnością, niektóre mają ją na poziomie sięgającym nawet 20 proc. i są dosyć trwałe, co może być interesujące dla klienta indywidualnego, który chce mieć taką inwestycję na dachu przez kolejnych 20 lat – mówi twórca aplikacji ScanTheSun. – Panele mają też różny skład chemiczny. Są takie, które zawierają związki kadmu, trudno poddającego się recyklingowi, albo zrobione z silikonów, w przypadku których ten proces będzie prostszy.

Trwający od kilku lat boom na fotowoltaikę pociąga za sobą także wzrost zainteresowania recyklingiem zużytych paneli. Według szacunków Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA) wartość tego rynku będzie w najbliższych latach rosnąć bardzo szybko, głównie w Europie, gdzie do 2050 roku do przetworzenia będzie już 60–80 mln t takich odpadów. Szacuje się, że w Polsce w najbliższych latach taki los może czekać ponad 100 tys. t zużytych instalacji fotowoltaicznych. Jeszcze kilka lat temu metody ich recyklingu były nieefektywne i mało wydajne kosztowo, ale w tej chwili na rynku pojawiło się już wiele udoskonalonych rozwiązań.

– Są duże firmy produkujące panele, które mają własne jednostki do recyklingu zużytych modułów. Nie jest to takie proste, bo wymaga mechanicznej obróbki. Te panele muszą najpierw zostać rozmontowane na elementy, przesortowane, szkło musi być odseparowane od metalu. Tak więc to jest niełatwy proces mechaniczny. Natomiast w tej chwili na rynku jest już wiele rozwiązań, które go oferują – mówi dr hab. Ernest Grodner.

O legislacyjnych i technologicznych zmianach, jakie zachodzą w branży energetycznej, w tym fotowoltaice, eksperci dyskutowali podczas debaty zorganizowanej w ramach Thursday Gathering. To cykliczne wydarzenie, które co czwartek przyciąga społeczność innowatorów: ekspertów, przedsiębiorców, start-upowców i naukowców z różnych branż. Organizatorem spotkań w warszawskim Varso jest Fundacja Venture Café Warsaw.