Pływające systemy fotowoltaiczne (Floating-PV) stały się symbolem innowacji w nieustannie ewoluującym krajobrazie odnawialnych źródeł energii. Instalacje te skutecznie łączą wydajność inżynieryjną ze świadomością ekologiczną, nie tylko wykorzystując energię słoneczną, ale także oferując korzyści środowiskowe.
Według Solar Power Europe [1] szacowany potencjał Floating-PV na świecie waha się od 3 TW do 7 TW w zależności od założeń modelu. Dla porównania, moc zainstalowana w fotowoltaice w Polsce w 2023 roku wyniosła 0,017 TW. [2]
Warto również wspomnieć, że rozwój tych instalacji jest niezwykle intensywny. Pierwszy pływający system PV powstał w 2007 roku w Japonii, a pierwszą komercyjną instalacją Floating-PV był system o mocy 175 kW zbudowany w Kalifornii w 2008 roku. Obecnie w Azji istnieją projekty o mocy powyżej 100 MW, a więc kilkaset razy większe!
W Europie działa już około 451 MW pływających instalacji fotowoltaicznych podłączonych do sieci, zlokalizowanych głównie w Holandii (około 280 MW, 60% rynku).
Wpływ instalacji na środowisko
Często zadawanym pytaniem jest wpływ systemów Floating-PV na jakość wody w zbiorniku. Zacieniając powierzchnię wody, pływające farmy ograniczają wzrost glonów, które z kolei mogą obniżać poziom tlenu, zakłócać ekosystemy wodne i szkodzić życiu innych organizmów. W rezultacie zbiorniki wodne powinny więc pozostać czystsze, zdrowsze i bardziej sprzyjające życiu. Czy tak się rzeczywiście dzieje? Wpływ paneli PV instalowanych na zbiornikach wodnych na środowisko jest nadal przedmiotem wielu analiz. Przykładowo BayWa r.e., wiodąca firma w sektorze pływającej fotowoltaiki w Europie, prowadzi różne badania dotyczące swoich pływających projektów. Niektóre wyniki, takie jak dobre warunki do rozwoju ryb lub brak znaczącego wpływu na liczbę ptaków, są już znane i obiecujące pod kątem jeszcze szybszego rozwoju generacji zielonej energii na wodzie.
Obiecujące wyniki badań
Dwadzieścia bio-chatek, wypełnionych muszlami i skorupiakami, zostało umieszczonych pod panelami PV na pływającej farmie fotowoltaicznej Bomhofsplas o mocy 24,7 MWp w pobliżu Zwolle w Holandii i służą głównie jako wylęgarnia dla małych ryb.
Bio-chatka i ryby pod panelami na pływającej farmie fotowoltaicznej. Źródło: Ecocean
Te specjalnie zaprojektowane siedliska chronią ryby przed drapieżnikami, działają jako tarliska i stanowią schronienie dla mikroorganizmów i bezkręgowców. W ciągu 3 lat monitoringu liczba osobników trzech nowych gatunków ryb i dwóch bezkręgowców szybko wrosła, prowadząc do stabilizacji populacji. Całkowita zarejestrowana populacja podczas prowadzonych badań wyniosła 2382 osobników, w tym 1951 bezkręgowców i 431 ryb. Bio-chatki skutecznie wspierają wzrost i przeżycie młodych ryb, pokazując, że instalacje fotowoltaiczne mogą poprawić środowisko wodne nawet na obszarach o początkowo ubogim ekosystemie.
– Obiecujące wyniki naszych badań ekologicznych pokazują, że Floating-PV to nie tylko opłacalny, ale także zrównoważony sposób walki ze zmianami klimatu – podkreśla Michele Tagliapietra, Dyrektor ds. zarządzania produktem Floating-PV, BayWa r.e.
Monitoring ptaków na pływającej farmie fotowoltaicznej Weperpolder w Holandii nie wykazał negatywnego wpływu na ptaki wodne gniazdujące na jeziorze. W ciągu trzech miesięcy liczba gęsi tundrowych wzrosła z 200 przed budową elektrowni w 2018 r. do 370 po realizacji instalacji fotowoltaicznej w 2019 r.
Monitoring ptaków na instalacji Weperpolder. Źródło: Royal Haskoning DHV
Podobne badanie jest prowadzone w ramach projektu Floating-PV w Sellingen, gdzie analizowane jest zachowanie ptaków wokół paneli fotowoltaicznych. Wstępne wyniki wskazują na brak znaczącego wpływu pływającej fotowoltaiki na ptaki. Oczekiwane 5-letnie badania niewątpliwie dostarczą bardziej kompleksowych informacji.
Ptaki często uważane są za strażników naturalnego środowiska, a Flaoting-PV wybierają jako miejsce odpoczynku. Zacienione obszary pod panelami stają się też strefą do żerowania i gniazdowania. Dobrze przygotowany projekt równoważy niezajętą powierzchnię wody z pokrytą panelami PV, a “fotowoltaiczne wyspy” stają się istotnymi siedliskami, zwłaszcza tam, gdzie urbanizacja zagraża naturalnym ekosystemom.
Ograniczenie parowania
Skutki zmian klimatycznych takie jak susze czy niedobory wody, są widoczne w wielu regionach. Pływające instalacje fotowoltaiczne, pokrywając powierzchnię wody i zapewniając więcej cienia, znacznie zmniejszają parowanie. W regionach, w których niedobór wody jest palącym problemem, każda zaoszczędzona kropla ma znaczenie.
W codziennym życiu możemy tego nie dostrzegać, niemniej jednak Polska jest jednym z krajów cierpiących na niskie zasoby wodne[3], zajmując 10 miejsce wśród krajów europejskich o najgorszych warunkach sezonowego niedoboru wody[4].
Czy Flaoting-PV podbije polski rynek?
Nawodna fotowoltaika – Floating-PV, choć nie jest nowością, wciąż pozostaje niewykorzystanym potencjałem w polskim sektorze OZE. Rynek dopiero raczkuje, ale jego możliwości są ogromne. Źródła mówią o kilkudziesięciu sztucznych zbiornikach wodnych o pojemności przekraczającej 10 milionów metrów sześciennych każdy, o łącznej powierzchni 530 kilometrów kwadratowych. Zbiorniki te pełnią różnorodne funkcje, od zaopatrzenia w wodę po produkcję energii i turystykę. Dodatkowo, Polska może pochwalić się ponad 32 tysiącami obiektów małej retencji, w tym stawami, zbiornikami wodnymi i zaporami, które łącznie magazynują około 0,826 kilometrów sześciennych wody.[5],[6]
Chociaż Polska to nie Holandia, posiadamy odpowiednie i liczne lokalizacje idealne do instalacji Floating-PV, takie jak wszelkiego rodzaju zbiorniki wodne – pokopalniane, po wydobywaniu piasku lub żwiru, hydrotechniczne, czy nawet duże stawy rybne. Możliwości są; teraz nadszedł czas, aby je wykorzystać.
Wpływ Floating-PV wykraczający poza produkcję energii elektrycznej podkreśla Artur Marchewka, Członek Zarządu BayWa r.e. Polska: – Instalacje Floating-PV to tzw. scenariusz “win-win”. Generują czystą energię, jednocześnie chroniąc jakość wody i wspierając bioróżnorodność. Nadszedł czas, aby kolejne kraje, w tym Polska, zastosowały to zrównoważone rozwiązanie.
Pływające instalacje fotowoltaiczne nie są zwykłymi konstrukcjami unoszącymi się na wodzie, ale mostami łączącymi nasze potrzeby energetyczne z odpowiedzialnością wobec przyrody. Coraz więcej pozytywnych badań zakłada, że będzie to dobre rozwiązanie dla Polski na zwiększenie produkcji energii przy zachowaniu równowagi ekologicznej.
Jesteś zainteresowany systemami Floating-PV? Przyjdź i dowiedz się więcej podczas największego wydarzenia branży PV w Polsce – Kongres PV 2024
Więcej informacji o wynikach badań Floating-PV w środowisku dostępne w opracowaniu The environmental impacts of floating solar
[1] Floating-PV Best Practices Guideline, Solar Power Europe 2023
[2] ARE, Informacja statystyczna, Grudzień 2023
[3] Współczesne problemy gospodarki wodnej w kontekście zagospodarowania przestrzennego pod redakcją Tomasza Walczykiewicza, IMGW 2020
[4] Floating-PV Best Practices Guideline, Solar Power Europe 2023
[5] Quality of Water Resources in Poland, 2021, Mariusz Rzętała, Uniwersytet Śląski
[6] Water Resources in Poland and Their Use, 2021, Zdzisław Michalczyk, Joanna Sposób
