Trwający boom inwestycyjny w obszarze fotowoltaiki, pomimo sukcesów w rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce, niesie ze sobą wiele wyzwań. Wśród nich jest oczywiście recykling, ale i starzejąca się infrastruktura. Z biegiem lat spada także wydajność modułów PV. Nowym terminem pojawiającym się w energetyce słonecznej jest repowering, ale także revamping – piszę na łamach GLOBEnergia.pl.
Starzejąca się infrastruktura
Panele słoneczne są użytkowane średnio przez 25-30 lat. W trakcie eksploatacji spada wydajność, co skutkuje w przyszłości mniejszą generacją energii elektrycznej. Eksperci i naukowcy wskazują, że ważny jest wysokiej jakości sprzęt stosowany przy budowie elektrowni słonecznych – od modułów po podzespoły. Według badań przeprowadzonych przez National Renewable Energy Laboratory w 2012 r., moc paneli słonecznych spada średnio o 0,8 proc. w skali roku, jednak sam współczynnik różni się w zależności od producenta. Instytut Fraunhofera wyliczył, że w przypadku ekspansji fotowoltaicznej tj. 500 GW do 2050 r. szacowany jest roczny przyrost mocy PV na poziomie 15 GW. Z czasem niezbędna będzie wymiana starych elektrowni. Instytut wskazuje, że obecnie nie mają one dużego znaczenia, jednak w przyszłości będzie niezbędna wymiana 17 GW nowych mocy w skali roku o żywotności systemowej sięgającej nie 25, a już 30 lat.
Wyzwanie starzejącej się architektury fotowoltaicznej dotyczy nie tylko samych modułów. IHS Markit prognozował w marcu br. że globalny popyt na wymianę falowników wzrośnie o prawie 40 proc., osiągając 8,7 GW w 2020 r. Rosnąca baza starzejących się instalacji PV napędza popyt na takie usługi. Zapotrzebowanie generowane jest przez klientów, którzy są właścicielami starych falowników, zaczynających działać gorzej lub ulegających awarii. Jak wskazuje Miguel De Jesus z IHS Markit, nie można ich już serwisować za pomocą modeli zamiennych lub części zamiennych. Wymianą falowników są zainteresowani także klienci, którzy posiadają stosunkowo młode falowniki fotowoltaiczne, które mają gorsze wyniki z powodu wadliwej instalacji, projektu systemu lub problemów z jakością.
Paradoks repoweringu
Czym jest repowering? Najprościej tłumacząc, jest to proces wymiany starych elektrowni na nowe i bardziej efektywne. Jest on swego rodzaju receptą na zwiększenie wydajności istniejących instalacji, ale i szansą na wydłużenia ich 20-25-letniego życia. Z repoweringu mogą skorzystać przede wszystkim inwestorzy, którzy w ten sposób mogą w pełni wykorzystać inwestycję w dobie rozwijającej się energetyki słonecznej poprzez zwiększoną produkcję energii czy wyników finansowych. Repowering jest oczywiście korzystny dla samej branży oraz biznesu związanego z rozwojem fotowoltaiki. Jest więc szansą rynkową. Pojawia się tu paradoks szklanki wody. Zwiększająca się efektywność technologii oraz sama możliwość wymiany elementów elektrowni nie powinna przysłonić inwestorowi motywacji biznesowej i przede wszystkim – środowiskowej. Po pierwsze, należy szukać modelu idealnej instalacji, która będzie wydajna, niezawodna, z długą żywotnością, oraz modelu biznesowego, który zagwarantuje wystarczający zwrot inwestycji. Po drugie, produkcja elementów wymaga energii i surowców, dlatego także ważne jest już dziś rozwijanie technologii recyklingu zużytych instalacji. Starzejąca się infrastruktura może i jest naturalnym elementem w procesie eksploatacji źródła wytwórczego, ale w przypadku OZE branża musi być ostrożna w postrzeganiu repoweringu, by nie być oskarżonym o pewnego rodzaju planowane postarzanie produktu i nieprzemyślane pod względem efektywności projekty.
Doświadczony, niemiecki producent paneli słonecznych Aleo Solar wskazuje, że możliwe jest wykonanie trwałych modułów. Wymaga to jednak od producentów zaangażowania nie tylko w obniżanie cen, ale i w budowanie jakości technologicznej. Ważne jest uświadamianie także rynku, iż panele nie są zwykłym towarem na sprzedaż.
Revamping, czyli modernizacja
Te drugiej pojęcie jest mniej popularne. Dotyczy modernizacji podzespołów elektrowni fotowoltaicznych, które nie spełniają swoich pierwotnej specyfikacji i nie są objęte gwarancją na produkt. Ich modernizacja nie zmienia mocy parametrów i mocy elektrowni PV, co jest celem wcześniej opisywanego repoweringu. Modernizacja może obejmować częściową wymianę, usunięcie lub ponowną instalację modułów lub falowników. Mogą wystąpić korekty konstrukcji wsporczej system PV, zmiana w konfiguracji elektrycznej instalacji czy instalacja nowego oprogramowania.
Jak tłumaczy Edurne Zoco z IHS Markit, na pograniczu modernizacji i repoweringu znajdują się jeszcze bardziej zaawansowane ulepszenia. Obejmują one dodanie magazynu energii, zmiany kątów stałego nachylenia paneli czy zastąpienie i wprowadzenie trackerów (ruchome elementy systemu PV, umożliwiające “podążanie” instalacji za słońcem.