Agrofotowoltaika – wybrane aspekty i szanse rozwoju

Moc zainstalowana w instalacjach fotowoltaicznych w Polsce na koniec kwietnia 2023 wyniosła 13 480,8 MW (na co złożyły się: fotowoltaiczne elektrownie zawodowe – 599,8 MW oraz instalacje niezależne – 12 881,0 MW) i stanowiła ok. 55% mocy zainstalowanej w Polsce. W ostatnim roku odnotowano wzrost zainstalowanej mocy w instalacjach fotowoltaicznych o 37,4% (9809,3 MW od kwietnia 2022 do kwietnia 2023), a prosumenci wprowadzili do sieci o 33% energii więcej niż rok wcześniej.

Typy instalacji fotowoltaicznych

Obecnie do pierwszej piątki największych polskich farm fotowoltaicznych w Polsce należą: Zwartowo (204 MW, Respect Energy), Brudzew (70 MW, ZE PAK), Witnica (64 MW, Alternus Energy Group), Wielbark (62 MW, Grupa ORLEN) oraz Stępień (58 MW, Wento). W Polsce zdecydowanie największy udział w rynku mają jednak mikroinstalacje fotowoltaiczne, które w 2020 r. stanowiły aż 77% mocy zainstalowanej w fotowoltaice. Jest to wynik wielu czynników, jak chociażby znacznego wzrostu popularności tej technologii wśród prosumentów, dotacji, jakie są udzielane w ramach Regionalnych Programów Operacyjnych, a także rządowego programu dofinansowania „Mój prąd”. Prosumenci w kwietniu 2023 r. dysponowali 1 253 832 instalacjami fotowoltaicznymi o łącznej mocy 9475,36 MW. Do sieci wprowadzili 634 826,3 MWh energii elektrycznej. Tylko w kwietniu 2023 powstało 12 501 nowych instalacji fotowoltaicznych. Ich łączna moc wyniosła 325,04 MW. Nowe instalacje fotowoltaiczne stanowiły 99% wszystkich nowych instalacji OZE, stanowiąc jednocześnie 89% nowej mocy zainstalowanej w OZE. Przeciętna wielkość nowej instalacji powstałej w kwietniu 2023 wyniosła 26 kW. Udział mocy zainstalowanej w fotowoltaice na tle innych instalacji OZE przedstawiono w tabeli 1. W tabeli 2. zestawiono liczbę instalacji fotowoltaicznych i ich moc instalo­waną w poszczególnych miesiącach 2022 i 2023 roku. Tabela 3. przedstawia wzrost sprawności modułów instalowanych w ostatnich latach.

W roku 2030 prognozuje się produkcję energii elektrycznej na poziomie 200 TWh, z udziałem odnawialnych źródeł energii 32,5%. Są to bardzo dobre prognozy dla rozwoju rynku generatorów fotowoltaicznych w Polsce, jednak coraz bardziej oczywiste staje się to, że w celu zapewnienia nie tylko jakości, ale także bezpieczeństwa oraz ciągłości zasilania, w systemie muszą zaistnieć określone elementy, które umożliwią magazynowanie wyprodukowanej energii elektrycznej, szczególnie tej wyprodukowanej przez generatory o mało przewidywalnej charakterystyce generacji, jak elektrownie fotowoltaiczne i wiatrowe.

Obecne instalacje fotowoltaiczne w zależności od ich współpracy z siecią elektroenergetyczną można podzielić na trzy podstawowe grupy: on-grid, off-grid i instalacje hybrydowe.

Klasyczna instalacja fotowoltaiczna on-grid daje możliwość włączenia generatorów bezpośrednio do sieci elektroenergetycznej, np. na poziomie niskiego napięcia, i tym samym odsprzedania wyprodukowanej energii elektrycznej operatorowi sieciowemu. Instalacje typu on-grid to jedne z najtańszych form instalacji fotowoltaicznej. Największą wadą tego typu instalacji jest brak możliwości korzystania z energii, jaka jest produkowana przez poszczególne panele, chociażby w sytuacji braku zasilania z sieci elektroenergetycznej.

W przypadku instalacji fotowoltaicznej typu off-grid nie ma możliwości sprzedaży energii elektrycznej bezpośrednio do sieci. Produkowana energia może być wykorzystywana na bieżąco bądź też akumulowana w magazynach energii. Dzięki temu cechą charakterystyczną tego typu instalacji jest przede wszystkim duża autonomiczność energetyczna z możliwością pokrycia do 100% zapotrzebowania na energię elektryczną podłączonych odbiorów. Wadą tego typu instalacji jest przede wszystkim znacznie droższe wykonanie w porównaniu z instalacją on-grid, co wynika głównie z kosztów magazynu energii.

Instalacje hybrydowe są bardziej złożone i mogą zawierać połączenia różnych źródeł energii odnawialnych i nieodnawialnych, magazynu energii oraz przyłączenia do sieci elektroenergetycznej. Spotykanym rozwiązaniem, szczególnie w obiektach oddalonych od sieci, jest zastosowanie np. generatora spalinowego jako źródła back-upu dla paneli fotowoltaicznych, z ewentualnym niewielkim akumulatorowym magazynem energii elektrycznej.

 Dane zebrane zarówno wśród polskich producentów, jak i firm instalatorskich oraz deweloperów pokazują, iż nastąpił wyraźny wzrost zainteresowania modułami Half Cut Cells, czyli wykonanymi w technologii, która wykorzystuje moduły z ogniwami ciętymi na pół. Udział sprzedaży modułów Half Cut Cell w I połowie 2020 r. osiągnął 75,5%, monokrystalicznych całych – 18%, polikrystalicznych – 6,2%. Ponadto w zestawieniu uwidoczniły się również moduły w technologii bifacjalnej, stanowiące 0,3% całkowitej sprzedaży w I połowie 2020 r. [3].

Prognozowane kierunki rozwoju

Oprócz małych, często przydomowych, instalacji fotowoltaicznych i klasycznych dużych farm w najbliższej przyszłości największe szanse na rozwój mogą mieć następujące instalacje fotowoltaiczne:

• Fotowoltaika rolnicza (agrofotowoltaika): jednoczesna optymalizacja wykorzystania gruntów rolnych do produkcji żywności i wytwarzania energii elektrycznej. Wydajność rolnictwa może wzrosnąć w określonych warunkach, a energia elektryczna może być zużywana lokalnie lub sprzedawana w celu uzyskania dodatkowych dochodów. Ten aspekt jest szczególnie interesujący dla klastrów energii (więcej o klastrach w „elektro.info” 9/2022 [2]).
• Instalacje na obszarach czynnych lub zamkniętych składowisk odpadów: instalowanie elektrowni fotowoltaicznych na składowiskach odpadów nie zmieni wrażliwych ekosystemów – w obecnej postaci są to tereny poprzemysłowe. Ponadto zamknięte składowiska są często podłączone do sieci, a w przypadku wykorzystania biogazu składowiskowego współczynnik obciążenia instalacji można poprawić za pomocą systemu fotowoltaicznego.
• Przegrody zewnętrzne budynków: wykorzystanie fotowoltaiki zainstalowanej na elewacjach i dachach jako źródła zasilania i jednocześnie jako osłony przeciwsłonecznej może zmniejszyć obciążenie cieplne budynku i zapotrzebowanie na chłodzenie.
• Zapory wodne: fotowoltaika może chronić powierzchnię zapór ziemnych i działać jako element ochronny przed erozją spowodowaną deszczem.
• Kanały nawadniające i pływające generatory fotowoltaiczne: zminimalizowanie parowania wody w regionach o suchym klimacie przyczyni się do ograniczenia krytycznego niedoboru wody.
• Parkingi: fotowoltaika służy jako osłona przeciwsłoneczna dla zaparkowanych pojazdów i jednocześnie wytwarza energię elektryczną do ładowania pojazdów elektrycznych.
• Bariery dźwiękowe: fotowoltaika na ekranach dźwiękochłonnych, np. przy autostradach, może wytwarzać energię elektryczną do wykorzystania w sąsiednich miejscowościach lub w miejscach obsługi stacji ładowania pojazdów elektrycznych i MOP. Zastosowanie paneli bifacjalnych eliminuje konieczność stosowania powierzchni zorientowanej na południe, umożliwiając również orientację na wschód i zachód.
• Fotowoltaika wzdłuż linii kolejowej może generować energię elektryczną, która zostanie wykorzystana bezpośrednio do zasilania pociągów.
• Fotowoltaika zintegrowana z pojazdem (VIPV): pojazdy z zintegrowaną technologią PV dostarczają energii elektrycznej na własny użytek, zmniejszając potrzebę ładowania auta ze źródeł zewnętrznych.

Wszystkie opisane powyżej kierunki rozwoju mogą znaleźć zastosowanie na terenach wiejskich.

Fotowoltaiczne moduły bifacjalne

Technologia bifacjalna, wykorzystująca również dolną stronę panelu fotowoltaicznego do produkcji energii elektrycznej, wydaje się ciekawym rozwiązaniem dla gospodarstw rolnych, umożliwiając stawianie paneli nawet w pozycji pionowej, jako np. ogrodzenia czy przegrody pomiędzy polami.

Najczęściej w technologii dwustronnej stosowane są trzy zasadnicze struktury: PERC (Passivated Emitter and Rear Cell), PERT (Passivated Emitter Rear Cell Totally Diffused) i HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer). Każda z nich ma inny poziom dwustronności. Bifacjalność określa się jako stosunek pomiędzy wydajnością tylnej strony ogniwa a wydajnością ogniwa przedniego, który odpowiada stosunkowi mocy wyjściowej z tylnej strony do przedniej w warunkach laboratoryjnych STC (Standard Test Conditions). Struktury HIT i n-PERT są najbardziej efektywne, ponieważ charakteryzują się ponad 90% obustronnością. W przypadku PERC jest to ok. 70% [4]. W technologii bifacjalnej występuje potrzeba wykonania przezroczystej powłoki tylnej modułu. W celu ograniczenia powierzchni wpływającej niekorzystnie na uzysk z tylnej strony modułu konieczne jest wprowadzenie zmian konstrukcyjnych, np. zmiana miejsca puszki przyłączeniowej, która standardowo znajduje się na tylnej części modułu.

Moc wyjściowa tylnej powierzchni modułu zależna jest od albedo gruntu i jego bezpośredniego otoczenia, konfiguracji modułu i warunków meteorologicznych. Z zacienionego obszaru na ziemi moduł przechwytuje tylko promieniowanie rozproszone. W obszarze niezacienionym natomiast odbija także promieniowanie bezpośrednie, wpływające na tylną stronę modułu typu bifacial. Dla zmaksymalizowania produkcji energii z paneli wykonanych w technologii bifacjalnej istotne są nie tylko ww. aspekty, ale także odległość międzyrzędowa modułów. Istotne jest to z powodu możliwości powstawania dodatkowego cienia wskutek samozacienienia modułów. Optymalizacja uzysków staje się bardziej złożona – technologia monofacjalna nie jest tak wrażliwa na układ samej instalacji.

Podstawowe zalety zastosowania modułów bifacjalnych:

• zwiększona gęstość mocy modułów w porównaniu z modułami monofacjalnymi,
• zmniejszenie kosztów związanych z obszarem zajmowanym przez systemy PV,
• spadek temperatury pracy ogniwa i odpowiadającego mu wzrostu maksymalnej mocy wyjściowej z powodu zmniejszonej absorpcji podczerwieni w przypadku braku tylnej metalizacji aluminium.

Instalacja z panelami bifacjalnymi

W rzeczywistych warunkach pracy panele wystawione są na wiele czynników zewnętrznych. Najważniejszym jest chwilowa ilość promieniowania słonecznego. Wpływa ona również na temperaturę pracy ogniwa, której wzrost zmniejsza sprawność ogniwa.

Albedo wyraża się jako stosunek światła odbitego (rozproszonego) od powierzchni – to bezwymiarowa wielkość z przedziału od 0 do 1. Zero oznacza czarną powierzchnię pochłaniającą całe promieniowe, natomiast jedność wyraża powierzchnię zdolną do odbicia 100% padającego na nią promieniowania do przestrzeni padania. Stosunkowo prosta definicja jednak zależna jest od implikacji fizycznych określonej powierzchni. Jej albedo rzeczywiste różnić się może w skalach czasowych od międzyrocznej, sezonowej, dziennej do nawet minutowej. Zależna jest od parametrów atmosferycznych i warunków oświetleniowych. Typowe wartości dla najczęściej spotykanych materiałów przedstawiono w tabeli 4. Znajomość współczynnika albedo jest szczególnie istotna w przypadku zastosowania instalacji z panelami bifacjalnymi wykorzystującymi również promieniowanie odbite.

Orientacja modułów, ich kąt nachylenia oraz odległości międzyrzędowe w warunkach rzeczywistych często definiowanie są na podstawie możliwości obiektu lub terenu, na którym planowana jest dana instalacja fotowoltaiczna. Odbywa się to z uwzględnieniem technicznych możliwości oraz praktyk dobrego projektowania instalacji, przy dążeniu do optymalnych uzysków. W idealnym przypadku azymut instalacji to 0°, co odpowiada kierunkowi południowemu na półkuli północnej.

Inklinacja determinowana jest zwykle poprzez istniejący kąt nachylenia np. połaci dachowej. Idealnym nachyleniem jest to, które pozwala na prostopadłe odbicie promieni słonecznych od powierzchni ogniwa fotowoltaicznego, co zapewnia najefektywniejszą jego pracę konwersji energii słonecznej na energię elektryczną. Najkorzystniejszy kąt nachylenia różni się zależnie od długości geograficznej lokalizacji instalacji oraz pory roku. Tabela 5. przedstawia procentowy szacowany uzysk z instalacji z uwzględnieniem jej azymutu oraz kąta nachylenia. Odnosi się do uśrednionych warunków w Polsce. Optymalny kąt nachylenia w Polsce to przedział 20–50°.

W przypadku instalacji położonych dokładnie w kierunku południowym jest to nawet przedział 10–60°. Im wyższy kąt nachylenia, tym mniejszy uzysk, wykluczając instalację zlokalizowaną na zerowym nachyleniu. Odwrotna sytuacja jest jednak w przypadku instalacji ukierunkowanych na zachód lub wschód – w tym rozwiązaniu za najlepszą uważa się możliwie najmniejszą inklinację ułożenia modułów. Dzięki takiemu rozwiązaniu słońce operuje na takiej połaci znacznie dłużej w skali dnia.

Zwiększenie niezawodności zasilania

Ze względu na specyfikę generacji energii elektrycznej w generatorach fotowoltaicznych najlepszą i najbardziej naturalną możliwością podniesienia niezawodności zasilania jest lokalne magazynowanie energii.

W 2009 r. Parlament Europejski uchwalił dyrektywę, w której nałożył na każde państwo członkowskie UE obowiązek podjęcia kroków w celu stworzenia obiektów magazynujących energię, gwarantujących bezpieczeństwo wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych [5]. Jednak dopiero w 2015 roku Unia Europejska podjęła realne kroki, zwracając szczególną uwagę na to, iż kwestia magazynowania energii powinna być tematem priorytetowym z uwagi na wciąż rosnące zagrożenie niestabilnością systemu elektroenergetycznego; w 2022 roku dołożył się do tego gwałtowny wzrost cen energii. W związku z tym, aby możliwe było sprostanie wciąż rosnącej liczbie źródeł odnawialnych, należy:

• stworzyć systemy magazynowania na zasadzie lokalnych obszarów bilansowania, w szczególności na terenach wiejskich;
• promować, zwłaszcza w indywidualnych gospodarstwach domowych, systemy fotowoltaiczne wraz z przydomowym akumulatorem, który ładowałby się podczas nieobecności domowników;
• inwestować w akumulację, która mogłaby szybko reagować na znaczne zmiany w wytwarzanej mocy z odnawialnych źródeł energii.

W Polsce przełom miał miejsce na początku 2018 roku, wraz z wejściem w życie Ustawy o rynku mocy [10], gdyż jest to w zasadzie pierwsza ustawa, która tak wyraźnie wspomina o magazynach energii. Kolejnym krokiem w kwestii magazynowania energii było Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie rejestru magazynów energii elektrycznej z dnia 21 października 2021 r., opublikowane w Dzienniku Ustaw w dniu 5 listopada 2021 r. Magazynowanie energii przyczynia się do zwiększenia efektywności energetycznej nie tylko samego systemu dystrybucyjnego, ale też i jego bezpośrednich odbiorców będących konsumentami energii elektrycznej.

W większej skali magazynowanie energii ma na celu zbilansowanie sieci w pełnym cyklu dobowym, a także łagodzenie powstających w szczytach obciążeń sieci elektroenergetycznej i gromadzenie energii w przypadku jej nadprodukcji. Magazynowanie energii prowadzone na dużą skalę dałoby możliwość gromadzenia nadwyżki wówczas, kiedy produkcja energii w generatorach fotowoltaicznych przekracza popyt, po czym uwolniłoby ją do sieci, gdy produkcja bieżąca jest niewystarczająca do tego, aby możliwe było zaspokojenie bieżącego zużycia.

Magazyny energii w wersji zintegrowanej ze stacją rozdzielczą bądź też jako samodzielne obiekty powstają od kilku lat i będą stawały się z czasem coraz bardziej powszechne.

Zastosowanie magazynów energii elektrycznej w instalacjach fotowoltaicznych daje możliwość przechowywania ewentualnych nadwyżek produkowanej energii elektrycznej. Dzięki temu zgromadzona w ten sposób energia może być wykorzystywana w okresie bezprodukcyjnym. Jednakże, pomimo zalet, magazyny energii mają też i wady, do których zalicza się między innymi: wysoki koszt magazynu/magazynowania, straty w magazynowaniu energii, różną wydajność takiego procesu w zależności od warunków pracy. Dwie ostatnie nie są tak istotne, jeżeli magazynujemy energię ze źródeł odnawialnych, która w innym przypadku w ogóle nie byłaby wykorzystana.

Magazyn energii jako optymalizacja pracy systemu fotowoltaicznego

Dla gospodarstwa rozliczanego na zasadach prosumenckich rolę magazynu energii pełni sieć energetyczna, jednak często może być to niewystarczające. Coraz częściej na obszarach wiejskich dochodzi do wyłączeń sieci niskich napięć z powodu zbyt dużej generacji energii elektrycznej przez małe instalacje. Operatorzy sugerują użytkownikom uruchomienie trybu sterowania mocą bierną. Możliwe jest także obniżenie napięcia przez operatora sieci. Jednak bardziej skuteczne jest zwiększenie autokonsumpcji prądu z generatorów fotowoltaicznych, co jest teoretycznie proste, ale często trudne do wykonania, ponieważ zapotrzebowanie na energię jest na ogół najmniejsze, gdy generacja jest największa. Poza tym generacja energii elektrycznej przez generatory fotowoltaiczne jest w zasadzie trudna do przewidzenia.

Obecnie w Polsce układy współpracy generatora fotowoltaicznego z elektrochemicznym magazynem energii (akumulatorem) znajdują zastosowanie ograniczone głównie do sytuacji, kiedy nie ma możliwości podłączenia się do sieci energetycznej bądź też kiedy dostęp ten jest w bardzo dużym stopniu utrudniony. Dotyczy to zwłaszcza odległych od infrastruktury domków letniskowych, obiektów turystycznych oraz sygnalizacji i oświetlenia.

Znacznie większą popularnością cieszą się instalacje łączące zalety systemów on-grid i off-grid, ponieważ umożliwiają zarówno korzystanie z sieci elektroenergetycznej, jak i nabycie pewnej niezależności od dostawcy energii. W przypadku przerwy w dostawie energii od operatora instalacja jest w stanie funkcjonować w pełni samodzielnie i dostarczać prąd na własne potrzeby. Dodatkowo, stosowane w rozwiązaniach typowo hybrydowych magazyny energii pozwalają zmniejszyć jej szczytowy pobór bezpośrednio z sieci. Na rysunku 1. przedstawiono udział produkcji energii w generatorach fotowoltaicznych ze źródeł off-grid w zestawieniu ze źródłami podłączonymi do sieci.

Ilościowo w Polsce instalacje off-grid stanowią zaledwie margines produkcji energii w instalacjach fotowoltaicznych. W 2020 r. instalacje te produkowały niespełna 6000 MWh, co stanowiło jedynie 0,3% łącznej energii wytworzonej.

Uznanie wśród użytkowników – początkowo na południu Europy, a obecnie i w Polsce – znajdują również systemy grzewcze z wykorzystaniem energii elektrycznej produkowanej przez panele fotowoltaiczne. Systemy tego typu pozbawione są wad instalacji z kolektorami cieczowymi, takich jak przegrzewanie się instalacji i możliwe uszkodzenia, szczególnie w gorące dni, gdy jest zbyt mały lub zerowy pobór ciepła lub ciepłej wody. Sytuacja ta ma miejsce zwłaszcza podczas wakacyjnych wyjazdów. Elementem grzejnym w systemach z generatorem fotowoltaicznym mogą być np. grzejniki oporowe, w tym ogrzewanie podłogowe lub promienniki podczerwieni. Jeżeli ogrzewanie miałoby być prowadzone w nocy, najlepszym rozwiązaniem będzie wyposażenie instalacji w magazyn energii (off-grid lub hybrydowo).

Rosnąca liczba odnawialnych źródeł energii słonecznej i wiatrowej w systemie elektroenergetycznym będzie powodowała gwałtowne zmiany generacji mocy, a być może również braki mocy w systemie. Dlatego aby w sposób jak najbardziej skuteczny zabezpieczyć system energetyczny przed potencjalnymi brakami w dostawach i nagłymi skokami mocy w sieci, w chwilach znacznie zwiększonej podaży konieczne jest wdrożenie alternatywnego źródła energii na czas, kiedy występuje jej deficyt, a także dodatkowego odbioru w sytuacjach nadmiernej produkcji. Takim przyszłościowym „źródłem mocy” wydaje się być magazyn energii. Wzrost zainteresowania generatorami fotowoltaicznymi wpływa na rynek magazynów energii, sprawiając, że stają się one w dłuższym horyzoncie czasowym uzasadnionym rozwiązaniem dla stabilności generacji ze źródeł odnawialnych. Generacja ze źródeł fotowoltaicznych, przesunięta względem dziennego profilu zapotrzebowania na energię, ma istotny wpływ na stymulowanie rozwoju technologii magazynowania energii.

Należy również zauważyć, że w reakcji na koszty opłaty mocowej, jak również znaczny wzrost cen energii, w kolejnych latach coraz bardziej powszechne stawać się będą instalacje autoproducenckie, czyli tzw. producent biznesowy, i – co ważne – będą to w dużej mierze instalacje duże.

Perspektywicznym rozwiązaniem mogą być także magazyny ciepła. Chwilowe zużycie może być generowane przez domowe zasobniki ciepłej wody użytkowej.

Koszty instalacji

Spadek kosztów instalacji fotowoltaicznych, spowodowany głównie efektem skali, sprzyja rozwojowi rynku. Zmiany cen w latach 2010–2021 można zobaczyć na rysunku 2. Szczegółowy podział kosztów instalacji fotowoltaicznych w 2021 roku pokazuje rysunek 3.

Ocena kosztów energii słonecznej na poziomie UE wykazała, że średnie unijne koszty eksploatacji i utrzymania dla instalacji komercyjnych wyniosły od 6,8 do 14,8 EUR/kW/rok. Najniższe koszty O&M były w Bułgarii – w przedziale od 5,2 do 11,2 EUR/kW/rok, a najwyższe w Niemczech – między 8,7 a 18,9 EUR/kW/rok. Dolna wartość zakresu odnosi się do stałego systemu, a górna wartość do dwuosiowego systemu śledzenia [6]. Koszty O&M dla każdego kraju UE można porównać w tabeli 6.

Aspekty praktyczne

Na etapie podejmowania decyzji o realizacji instalacji fotowoltaicznej w swoim gospodarstwie rolnym lub na swojej posesji warto wziąć pod uwagę poniższe zagadnienia:

• przeprowadzenie audytu energetycznego w celu określenia, jaki jest stan obecny i jaką konfigurację instalacji należy zainstalować, aby osiągnąć zamierzone korzyści;
• dokonanie całościowej oceny odnawialnych źródeł energii w celu dobrania odpowiedniego miksu dla danego gospodarstwa (fotowoltaika, biomasa, biogazownia, inne);
• zastanowienie się nad późniejszym sposobem monitorowania energii, jej wytwarzania i generacji w celu optymalizacji kosztów;
• udział w ewentualnych szkoleniach w celu podniesienia swoich kwalifikacji w zakresie OZE;
• możliwość stworzenia lub udział w klastrze lub spółdzielni energetycznej;
• czy w bliskiej przyszłości planowane są rozwiązania w zakresie elektromobilności, ewentualnie jakiego typu pojazdy i kiedy (w jakiej porze dnia) miałyby być ładowane;
• analiza finansowania instalacji (środki własne, dopłaty, kredyt, leasing, itp.).

Przyłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci nie oznacza, że w pochmurne dni nastąpi przerwa w zasilaniu w energię elektryczną. Przyłączenie instalacji wiąże się z wymianą licznika energii na dwukierunkowy, umożliwiający zliczenie pobranej z sieci i oddanej do sieci energii elektrycznej.

Koszt energii elektrycznej to bardzo często znaczna część kosztów ponoszonych przez gospodarstwo rolne. Zarówno rolnicy, jak i hodowcy na co dzień korzystają z wielu energochłonnych maszyn. Instalacje fotowoltaiczne to inwestycja długoterminowa, która powinna poprawnie pracować przez minimum 25 lat. Dzięki temu gospodarstwo może zaoszczędzić na zakupie energii elektrycznej, zyskać niezależność energetyczną i uodpornić się na podwyżki cen energii.

Podsumowanie

Systemy fotowoltaiczne stanowią rozpowszechnione już źródło energii elektrycznej dla gospodarstw rolnych, szczególnie tam, gdzie można wykorzystać do instalacji duże dachy budynków gospodarczych czy ziemię niższej klasy. Ze względu na rosnącą ciągle popularność instalacji fotowoltaicznych należy rozważyć zastosowanie jakiejś formy magazynowania energii – w celu zabezpieczenia się przed przerwami w pracy sieci – i optymalizacji własnego zużycia poprzez zwiększenie autokonsumpcji z jednoczesnym zmniejszeniem poboru energii z sieci zewnętrznej.

Literatura

1. Agencja Rynku Energii, https://www.rynekelektryczny.pl/moc-zainstalowana-fotowoltaiki-w-polsce.
2. T. Bakoń, Polskie klastry energii jako droga do podniesienia efektywności energetycznej, „elektro.info” 9/2022, s. 24–28.
3. W. Banul, Wpływ generatorów fotowoltaicznych na rynek magazynów energii, praca dyplomowa SGGW, WIP 2022.
4. S. Chunduri, M. Schmela, Bifacial Solar Module Technology, TaiyanNews, 2017.
5. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych z dnia 23 kwietnia 2009 r.
6. European Commission, Clean Energy Observatory, Fotovoltaics in European Union, 2022.
7. PV Info, Produkcja energii z fotowoltaiki oraz kolektorów słonecznych, http://www.pvinfo.pl/produkcja-energii-z-fotowoltaiki-oraz-kolektorow-słonecznych.
8. A. Ramirez, C. Munoz, Albedo Effect and Energy Efficiency of Cities, Sustainable Development, Energy, Engineering and Technologies, Manufacturing and Environment, 2018.
9. Rynek fotowoltaiki w Polsce 2020, Raport Instytutu Energetyki Odnawialnej, https://ieo.pl/pl/raporty, 2020.
10. Ustawa o rynku mocy, Dz.U. z 2021 r. poz. 1854 z dnia 8 grudnia 2017 r.