Inwestycje w instalacje PV w kontekście Krajowych Inteligentnych Specjalizacji

Wizję strategii Polski w zakresie transformacji energetycznej stanowi opublikowany 2.02.2021 r. nowy dokument strategiczny „Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku – PEP2040” [1]. Przyjęty kierunek rozwoju dla programowania środków unijnych związanych z sektorem energii, w tym fotowoltaiki, odpowiada na potrzeby gospodarcze kraju wywołane pandemią COVID-19. Dokument ten stanowi istotne znaczenie w powiązaniu z dokumentem „Krajowy Plan Odbudowy”. Nowa wyznaczona ścieżka rozwoju kraju dotyczy: gospodarki niskoemisyjnej, w tym realizacji sprawiedliwej transformacji energetycznej, rozwoju OZE, poprawy efektywności energetycznej i poprawy jakości powietrza.

Na podstawie przyjętych założeń wyznaczono cele do 2040 roku:

1) zainstalowanie więcej niż połowy źródeł zeroemisyjnych;

2) wdrożenie morskiej energetyki wiatrowej;

3) uruchomienie elektrowni jądrowej;

4) rozwój energetyki rozproszonej i obywatelskiej.

W polskiej energetyce należy zwrócić również uwagę na znaczący dokument strategiczny „Kierunek Rozwoju Innowacji Energetycznych” [2]. Jest to program skoncentrowany na procesach innowacyjnych, korzystający ze środków i zaangażowania publicznego. Innowacje energetyczne to zaawansowane technologicznie produkty i usługi, które mogą przyczynić się do zwiększenia całościowej efektywności gospodarki, w tym zmniejszenia jednostkowego zużycia energii i innych ograniczonych zasobów, m.in. wody. Innowacje są dopełnieniem efektu synergii między przedsiębiorstwami, instytucjami publicznymi i nauką.

Zostały wyznaczone 4 obszary rozwoju innowacji energetycznych:

1) zintegrowany i połączony system energetyczny dający centralną rolę użytkownikowi energii;

2) efektywne i elastyczne wytwarzanie energii oraz pozyskiwanie surowców łączące ograniczenie wpływu na środowisko z bezpieczeństwem energetycznym;

3) dywersyfikacja technologii wytwarzania i efektywne wykorzystanie energii;

4) ekologiczne i efektywne energetycznie miasto.

Rozwój technologii w oparciu o trend wzrostu roli konsumenta w systemie energetycznym dotyczy stopniowego zmniejszenia kosztów wytwarzania energii ze źródeł alternatywnych oraz wprowadzenia aplikacji technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT). Należy przez to rozumieć system oparty na technologiach niskoemisyjnych, tj. system rozproszony o indywidualne instalacje użytkowników. W ramach energetyki rozproszonej opartej na wytwarzaniu energii z OZE prognozowano do roku 2030 około 5-krotny wzrost liczby prosumentów oraz zwiększenie do 300 obszarów zrównoważonych energetycznie na poziomie lokalnym. Mechanizmy wsparcia OZE są ukierunkowane na rozwiązania zapewniające maksymalną dyspozycyjność, z relatywnie najniższym kosztem wytworzenia energii na lokalne potrzeby energetyczne. W przypadku rozwiązań hybrydowych ­istotą będzie łączenie różnych technologii OZE poprzez zastosowanie magazynów energii.

III perspektywa unijna

Na portalu Funduszy Europejskich trwają obecnie konsultacje nad nowym programem Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021-2027 (FENG) z budżetem 36 mld zł (7,9 mld EUR), który zostanie przeznaczony na dofinansowanie: badań i innowacji, wykorzystanie zaawansowanych technologii, wzrost konkurencyjności małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP) oraz transformację przemysłową. W ramach tej wizji [3] zostały przyjęte trzy priorytety:

1) wsparcie dla przedsiębiorców poprzez zapewnienie dofinansowania w obszarach B+R, wdrożeń nowych rozwiązań, internacjonalizacji, rozwoju kompetencji, cyfryzacji, zielonej gospodarki;

2) środowisko przyjazne innowacjom rozumiane jako wspieranie projektów o strategicznym znaczeniu dla polskiej gospodarki, tj. rozbudowy publicznej infrastruktury badawczej, transferu i komercjalizacji technologii powstających na uczelniach i w instytutach, a także wzmacnianie potencjału ośrodków innowacji takich jak akceleratory, klastry, instytucje badawcze oraz szerokie wsparcie start-upów;

3) pomoc techniczna jako zapewnienie systemowego wsparcia dla potencjalnych beneficjentów poprzez realizację działań zachęcających i ułatwiających ubieganie się o środki z programu FENG, kontynuacji STEP i Innovation Coach, wspieranie beneficjentów w realizacji projektów, a także zapewnienie wsparcia administracyjnego.

Warto podkreślić znaczenie „nowych kompetencji” poprzez zdobywanie „nowych umiejętności” oraz „nowej wiedzy” w zakresie: inteligentnych specjalizacji, transformacji przemysłu w kierunku Przemysłu 4.0, transferu technologii, zarządzania innowacjami, ekoprojektowania (ETV, LCA, PEF) i obsługi infrastruktury badawczej. Wnioski o dotacje w zależności od rodzaju działalności można składać w dwóch instytucjach: w Narodowym Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) oraz w Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości (PARP).

Krajowe inteligentne specjalizacje

Na uwagę zasługuje Projekt Krajowej Inteligentnej Specjalizacji (KIS) poprzez prowadzenie procesu przedsiębiorczego odkrywania obejmującego m.in. analizy typu foresight (SWOT, PEST, DELPHI) danych statystycznych i danych jakościowych oraz konsultacji społecznych. Stanowi efekt współpracy i konsensusu pracowników administracji publicznej, przedsiębiorców, naukowców oraz przedstawicieli społeczeństwa. Prowadzony jest dwutorowo: jako proces wyznaczający kierunek rozwoju w obszarze innowacyjności i przemysłu oraz jako proces oddolnego identyfikowania nisz i przewag konkurencyjnych w oparciu o istniejące zasoby. Od 1 stycznia 2019 roku obowiązuje lista składająca się z 15 krajowych inteligentnych specjalizacji, które ulegają ciągłym aktualizacjom pod wpływem monitorowania zmian społeczno-gospodarczych w ujęciu krajowym i w skali globalnej. Wsparciem ze środków Unii Europejskiej objęte zostaną projekty, które są realizowane w obszarach zgodnych z inteligentnymi specjalizacjami [4]. W nowej perspektywie finansowej 2021–2027 określono 13 inteligentnych specjalizacji o największym potencjale innowacyjnym i konkurencyjnym w ramach, których wyodrębniono następujące działy:

1. ZDROWE SPOŁECZEŃSTWO
   KIS 1. Zdrowe społeczeństwo
2. BIOGOSPODARKA ROLNO-SPOŻYWCZA, LEŚNO-DRZEWNA I ŚRODOWISKOWA
   KIS 2. Innowacyjne technologie, procesy i produkty sektora rolno-spożywczego i leśno-drzewnego
   KIS 3. Biotechnologiczne i chemiczne procesy, bioprodukty i produkty chemii specjalistycznej oraz inżynierii środowiska
3. ZRÓWNOWAŻONA ENERGETYKA
   KIS 4. Wysokosprawne, niskoemisyjne i zintegrowane układy wytwarzania, magazynowania, przesyłu i dystrybucji energii
   KIS 5. Inteligentne i energooszczędne budownictwo
   KIS 6. Rozwiązania transportowe przyjazne środowisku
4. GOSPODARKA O OBIEGU ZAMKNIĘTYM – WODA, SUROWCE KOPALNE, ODPADY
   KIS 7. Gospodarka o obiegu zamkniętym – woda, surowce kopalne, odpady
5. INNOWACYJNE TECHNOLOGIE I PROCESY PRZEMYSŁOWE
   KIS 8. Wielofunkcyjne materiały i kompozyty o zaawansowanych właściwościach, w tym nanoprocesy i nanoprodukty
   KIS 9. Elektronika i fotonika
   KIS 10. Inteligentne sieci i technologie informacyjno-komunikacyjne oraz geoinformacyjne
   KIS 11. Automatyzacja i robotyka procesów technologicznych
   KIS 12. Inteligentne technologie kreacyjne
   KIS 13. Innowacyjne technologie morskie w zakresie specjalistycznych jednostek pływających, konstrukcji morskich i przybrzeżnych oraz logistyki opartej o transport morski i śródlądowy

W dziale III ZRÓWNOWAŻONA ENERGETYKA, inteligentna specjalizacja oznaczona nr 5 (KIS 5) dotyczy inteligentnego i energooszczędnego budownictwa, w której dla rynku fotowoltaicznego wyznacza się kierunek rozwoju m.in. dla materiałów i technologii słonecznych systemów pasywnych zintegrowanych z obudową budynku, materiałów i technologii fotowoltaicznych zintegrowanych z obudową budynku, technologii i systemu inteligentnego budynku ze szczególnym uwzględnieniem nowych algorytmów optymalizujących wykorzystanie energii z zintegrowanych z budynkiem źródeł odnawialnych i lokalnych systemów akumulacji, zaawansowanych systemów prognozowania wytwarzania i zapotrzebowania na energię, rozwój algorytmów i systemów zarządzania budynkiem wpływających na świadomość użytkowników w zakresie wykorzystania energii w ramach systemu DSM (Demand Side – Management), urządzenia i systemy konwersji, magazynowania i wykorzystania energii odnawialnej i odpadowej, urządzeń mikro lub małej skali o wysokiej sprawności do przetwarzania energii zawartej w środowisku w energię elektryczną, ciepło i chłód do zastosowań w budownictwie, metody i narzędzia projektowe prowadzące do Inteligentnych Konstrukcji, w tym wykorzystanie technik symulacji komputerowych, techniki BIM (Building Information Modeling) we wszystkich fazach projektowania (opracowanie narzędzi wspomagających projektowanie, modelowanie i symulację budynków energooszczędnych zarówno od strony zastosowanych technologii, jak i od strony symulacji efektu ekonomicznego – nakłady/czas zwrotu inwestycji).

Fundusze europejskie – wsparcie dla przedsiębiorców

Instrumentami realizacji polityki spójności są programy operacyjne [7]. W ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014–2020 Oś priorytetowa I Zmniejszenie emisyjności gospodarki Działanie 1.1 Wspieranie wytwarzania i dystrybucji energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych poddziałanie 1.1.1 Wspieranie inwestycji dotyczących wytwarzania energii z odnawialnych źródeł wraz z podłączeniem tych źródeł do sieci dystrybucyjnej/przesyłowej o dofinansowanie mogą ubiegać się przedsiębiorcy, którzy są wytwórcami energii odnawialnej i prowadzą działalność gospodarczą oznaczoną kodami: 115, 116, 117, 118, 019, 120, 121, 023, 124, 140. Przedmiotem projektu jest cel określony jako budowa nowych lub przebudowa jednostek wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach wykorzystujących energię promieniowania słonecznego powyżej 2 MWe. Jednym z elementów projektu może być wskazane przyłącze do sieci elektroenergetycznej. Do najlepszych projektów zostaną zaliczone takie, które wykażą największy potencjał redukcji emisji CO2 na jednostkę dofinansowania oraz najkorzystniejszą relację wielkości środków unijnych przeznaczonych na uzyskanie 1 MWh energii lub 1MW mocy zainstalowanej wynikającej z budowy/przebudowy danej instalacji. Budżet przeznaczony na pomoc w ramach aktualnie prowadzonego naboru w terminie od 31.03.2021 r. do 28.05.2021 r. w formie dofinansowania to: 80 mln zł, w tym dla projektów realizowanych na terenie województwa śląskiego 30 mln zł, dla pozostałych województw 50 mln zł. Maksymalny poziom dofinansowania projektu ze środków unijnych nie może przekroczyć 85%. Jednym z warunków, jaki należy spełnić jest pokazanie korzyści środowiskowych, co oznacza, iż zakres inwestycji finansowanych z Funduszu Spójności nie powinien uwzględniać wydatków, które nie przyczyniają się do osiągnięcia efektu środowiskowego [8]. Istotną rolę w projekcie odgrywają wskaźniki produktu i rezultatu, jak również wykonalność projektów. Do głównych zadań inwestycyjnych Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (PO IiŚ) należy m.in. zmniejszenie emisyjności gospodarki: wytwarzanie energii z odnawialnych źródeł energii (OZE) poprawa efektywności energetycznej i wykorzystanie OZE w przedsiębiorstwach, sektorze publicznym i mieszkaniowym, promowanie strategii niskoemisyjnych, rozwój i wdrażanie inteligentnych systemów dystrybucji, rozwój wysokosprawnej kogeneracji.

Studium przypadku – wysokosprawna kogeneracja

W ramach koncepcji przedsiębiorczego odkrywania (enterprenurial discovery) zgodnie z ideą programu inteligentnej specjalizacji interesariusze realizują wspólną misję promowania rozwoju gospodarczego kraju, w tym danego regionu [5]. Nowe produkty lub podjęte działania zostają wytworzone lokalnie z subwencją rządową. Proces przedsiębiorczego odkrywania jest ściśle powiązany z poszczególnymi okresami programowania funduszy strukturalnych Unii Europejskiej tj. 2007–2013, 2014–2020, 2021–2027. Jako studium przypadku wybrany został obiekt użyteczności publicznej – szpital, w którym realizowany był projekt pn. „Odnawialne źródła energii i kogeneracja w m. st. Warszawa” [6]. Głównym celem projektu współfinansowanego ze środków UE w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko Cel 4 Wspieranie przejścia na gospodarkę niskoemisyjną we wszystkich sektorach dla działania 4.3 Ochrona powietrza, energetyka było zwiększenie wykorzystania energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych i kogeneracyjnych poprzez wzrost efektywności energetycznej oraz budowę infrastruktury przyjaznej środowisku. W ramach projektu została opracowana koncepcja technologii działania wysokosprawnego układu trójgeneracyjnego CHCP (Combined Heat Cooling and Power) pokrywającego zapotrzebowanie na energię: elektryczną, cieplną i chłodniczą. Została uwzględniona odwrotna korelacja zapotrzebowania na zimno (chłodzenie) i ciepło (ogrzewanie). Zastosowano zestaw wysokosprawnych silników kogeneracyjnych zasilanych gazem ziemnym z przeznaczeniem do pracy ciągłej oraz współpracujących z bromo-litową chłodziarką absorpcyjną. Na podstawie danych pierwotnych ustalono następujące zakresy: sumaryczna produkowana moc elektryczna 400–500 kW, moc cieplna 350–500 kW łącznie z zasileniem chłodziarki absorpcyjnej produkującej ok. 500–550 kW wody lodowej o parametrze 7°C/12°C dla 35% roztworu glikolu propylenowego. W wyniku analizy potrzeb zastosowano dwa jednakowe zestawy: silnik – generator oraz jeden moduł odzysku ciepła podstawowy i jeden rezerwowy zapewniający możliwość serwisowania jednego urządzenia podczas pracy drugiego. Celem tego przedsięwzięcia było kompleksowe wykorzystanie ciepła powstałego w układzie kogeneracyjnym w ujęciu rocznym. Odzyskane ciepło kierowane jest: w okresie letnim na układ wytwarzania wody lodowej, a jego nadmiar zostaje skierowany do produkcji c.w.u., natomiast w okresie zimowym cały nadmiar skierowany jest do centralnego węzła cieplnego z priorytetem produkcji c.w.u., następnie c.o. i ciepła technologicznego.

Ciekawym rozwiązaniem byłoby rozbudowanie istniejącego systemu zasilania o panele fotowoltaiczne umieszczone na elewacji budynków szpitala, które produkowałby energię elektryczną o wartości 112 MWh zapewniającej średnie miesięczne zużycie energii elektrycznej przez obiekt. Przy założeniu produkcji energii elektrycznej średnio przez 10 godzin dziennie w ciągu roku przez instalację PV o szacunkowej mocy 150 kW można wyprodukować wystarczającą ilość energii. Należy oczywiście pamiętać, że instalacja PV umieszczona na elewacji nie jest w całości równomiernie oświetlona przez słońce w ciągu doby. Dodatkowo zaznaczyć należy, że instalacja PV latem wyprodukuje (według różnych szacunków) 5–7 razy energii więcej niż zimą. Mimo wszystko takie rozwiązanie jest korzystne, gdyż szpital najwięcej energii elektrycznej kupuje w miesiącach letnich, gdy nasłonecznienie jest największe, a kogeneracja nie może pracować z pełną wydajnością.

Podsumowanie

Programy wsparcia skierowane są nie tylko dla przedsiębiorców i samorządów, ale także dla odbiorców indywidualnych. W 2020 r. najpopularniejszym programem dofinansowania instalacji fotowoltaicznych był „Mój Prąd”, dzięki któremu można było uzyskać 5 tys. zł dofinansowania do instalacji. Program doczekał się drugiej edycji, podczas której złożono ponad 220 tys. wniosków do grudnia 2020 roku. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej prowadzi prace przygotowawcze i koncepcyjne nad nową edycją programu, rozszerzoną o włączenie do programu stacji ładowania, inteligentnych systemów zarządzania energią w domu czy magazynów ciepła/chłodu.

Mając do dyspozycji różne formy wsparcia w zakresie omawianych programów jest możliwość skorzystania z ulgi termomodernizacyjnej dotyczącej podatników rozliczających PIT 37, PIT 36 i PIT 28. W ramach programu do ulgi można zgłosić oddany do użytku budynek jednorodzinny, w tym instalację fotowoltaiczną czy pompę ciepła. Maksymalna kwota ulgi wynosi 53 tys. zł w ramach poniesionych kosztów.

Dla odbiorców przemysłowych rozwiązaniem zapewniającym niezależność energetyczną jest łączenie instalacji kogeneracyjnej z panelami fotowoltaicznymi. Natomiast dla odbiorców indywidualnych połączenie pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną.

Literatura

1. Obwieszczenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 2 marca 2021 r. w sprawie energetyki politycznej państwa do 2040 r. – MP poz. 264 z dnia 10 marca 2021 r.
2. Innowacje dla energetyki. Kierunki rozwoju innowacji energetycznych – Ministerstwo Energii, maj 2017.
3. https://www.funduszeeuropejskie.gov.pl/strony/o-funduszach/fundusze-na-lata-2021-2027/aktualnosci/pracujemy-nad-programem-fundusze-europejskie-dla-nowoczesnej-gospodarki/ [dostęp 18.04.2021]
4. https://krajoweinteligentnespecjalizacje.pl/ [dostęp 24.04.2021]
5. Z. Gródek-Szostak, Proces przedsiębiorczego odkrywania jako formuła wspierania innowacji w przedsiębiorstwie – studium województwa małopolskiego, Studia i Prace WNEiZ US, 55, 185–194, 2019, DOI: 10.18276/sip.2019.55-16.
6. H. Janiak, S. Komorowski, Raport Elektrociepłownia Szpital pn. „Kogeneracja w Szpitalu Specjalistycznym SP ZOZ im. Św. Rodziny w Warszawie”, Warszawa 2019.
7. https://www.pois.gov.pl/nabory/11-wspieranie-wytwarzania-i-dystrybucji-energii-pochodzacej-ze-zrodel-odnawialnych-111-wspieranie-inwestycji-dotyczacych-wytwarzania-energii-z-odnawialnych-zrodel-wraz-z-podlaczeniem-tych-zrodel-do-sieci-dystrybucyjnejprzesylowej-6/#Finanse [dostęp 25.04.2021]
8. M. Lech, Jak prawidłowo rozliczyć projekt realizowany w ramach Funduszy Europejskich 2014-2020, Wyd. ODDK, Gdańsk 2016;
9. M. Jarosiński, A. Grzebielec, Analiza opłacalności systemu trójgeneracji w budynku sanatoryjnym – analiza ekonomiczna, „Rynek Instalacyjny” 10/2018.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!