Podczas gdy letnie upały nie dają o sobie zapomnieć, elektrownie słoneczne działają pełną parą. Ale czy państwa, które posiadają najlepsze warunki do wysokiej wydajności instalacji fotowoltaicznych, potrafią skorzystać ze swoich naturalnych bogactw? Czy unijne kraje basenu Morza Śródziemnego wykorzystują swój ogromny potencjał? – analizuje Michał Forycki ze Studenckiego Koła Naukowego Energetyki SGH.
Powszechnie wiadomym jest, że do produkcji energii słonecznej potrzeba… promieni słonecznych. Paradoksalnie unijnym liderem wśród producentów energii słonecznej są Niemcy, którzy nie szczycą się najlepszymi warunkami do zakładania farm słonecznych oraz całorocznej, regularnej produkcji energii. Warunki te nie są zależne od gospodarki i infrastruktury a od geografii. Chodzi tu między innymi o czynniki bezpośrednio i pośrednio związane z szerokością geograficzną. Za najważniejsze uznaje się liczbę godzin słonecznych i pochmurnych, długość trwania dnia zimą, kąty nachylenia promieni słonecznych oraz klimat (im niższa temperatura tym większa sprawność). Patrząc na lokalizację krajów unijnych, okazuje się, że najlepsze warunki do produkcji energii słonecznej mają państwa leżące nad basenem Morza Śródziemnego – przede wszystkim Hiszpania, Włochy oraz Grecja. Gwoli ścisłości, wspominając o unijnych krajach leżących nad Morzem Śródziemnym, nie można zapominać o pozostałych krajach – mniejszych (Słowenia, Chorwacja) oraz wyspiarskich (Cypr i Malta). W owym tekście nie zostaną dokładnie omówione, gdyż nie spełniają warunków zwiększających w dużym stopniu użyteczność elektrowni słonecznych, a dwa ostatnie są zbyt małe i niekonkurencyjne. Z kolei Francja od lat skupia się na energetyce atomowej, przez co produkcja energii słonecznej stanowi jedynie 2,7 procent krajowego miksu i również nie zostanie ujęta w niniejszym tekście.
Z analizy bilansów energetycznych opublikowanych w raporcie Statistical Review of World Energy wynika, że spośród badanych państw największym udziałem energii elektrycznej wyprodukowanej w instalacjach fotowoltaicznych szczyci się Hiszpania, bowiem w 2021 roku wynosił on 9,7 procent. Niewiele mniej odnotowano w Grecji (8,9 procent) i we Włoszech (8,6 procent). W Niemczech udział wyniósł najmniej spośród analizowanych krajów – 8,6 procent.
Badając miksy energetyczne opisywanych państw można zauważyć pewne prawidłowości i tendencje. Grecja, na przykład, po znacznym zmniejszeniu w ostatnich latach udziału węgla, swoją produkcję energii obecnie bazuje na elektrowniach gazowych (ponad 40 procent łącznej produkcji). Jest również importerem netto tego surowca, a w 2020 roku największym dostawcą była Rosja (38,4 procent). Dopiero w następnej kolejności znaleźli się bezpieczni dostawcy – USA oraz Katar, którzy odpowiadali za kolejno 25 i 11,6 procent importu błękitnego paliwa. Zważywszy na to, że na greckich wodach terytorialnych niedawno odkryto nowe, bogate złoża gazu oraz ropy naftowej można zakładać, iż greckie władze jak najszybciej będą chciały uniezależnić się od dostaw węglowodorów z innych krajów. Biorąc pod uwagę obecną sytuację geopolityczną, Grecy prawdopodobnie w pierwszej kolejności zrezygnują z usług Rosji. Dodatkowo ważną kwestią jest rozwiązanie sporów z Turcją, która również rości sobie prawa do wydobycia wspomnianych wcześniej surowców. Sprawa okazała się skomplikowana, a Grecja żąda udziału Międzynarodowego Trybunału w Hadze w celu szybkiego rozwiązania problemu. Niemniej, gdyby udało się w najbliższych latach dojść do porozumienia z Turcją i rozpocząć wydobycie, helleńska produkcja energii zapewne nie zmieni się diametralnie, wciąż bazując na elektrowniach gazowych, a nie na ogromnych inwestycjach w instalacje fotowoltaiczne.
Następny analizowany kraj – Włochy – również opiera swoją gospodarkę energetyczną na gazie, który odpowiada za niemal połowę całkowitej produkcji energii. I w tym przypadku największym dostawcą tego surowca jest Rosja, której dostawy stanowiły w 2020 roku ponad 43 procent krajowego importu. Na drugim miejscu znalazła się Algieria, która odpowiada za następne niemal 23 procent pokrycia zaopatrzenia w ten surowiec. Dostawy te również mogą nie być w stu procentach pewne, a najboleśniej przekonała się o tym Hiszpania (szczegóły poniżej). Pewnym jest natomiast, że Włochy, w przeciwieństwie do Grecji, na razie nie liczą na łut szczęścia w poszukiwaniu nowych złóż surowców na dnie Morza Śródziemnego. Obecnie wydobycie gazu w kraju leżącym na Półwyspie Apenińskim jest mniejsze nawet od polskiego, dlatego Włosi pilnie poszukują alternatywnych źródeł produkcji energii. Na razie zapowiedziane są inwestycje w porty LNG oraz podpisane zostały umowy z nowymi dostawcami (np. z Kongiem i Egiptem oraz umowa o sześciokrotne zwiększenie dostaw gazu z Algierii). Jednakże inwestycje w instalacje fotowoltaiczne również powinny zostać zwiększone. Pomóc temu mogłyby środki z unijnego Funduszu Sprawiedliwej Transformacji, jednak w przeciwieństwie do największych beneficjentów programu (Polski i Niemiec, którzy otrzymali po 7,5 mld euro), włoską ekonomię wsparły środki wynoszące zaledwie 364 mln euro.
Hiszpania, natomiast, ma najbardziej zdywersyfikowaną gospodarkę energetyczną ze wszystkich trzech omawianych państw. Co prawda tutaj również dominuje gaz – 26 procent udziałów, ale tuż za nim plasuje się energia pozyskiwana z wiatru – 23,2 procent oraz energetyka jądrowa – 21,1 procent. Na piątym miejscu, tuż po źródłach wodnych, plasuje się energetyka słoneczna, która w 2021 odpowiadała za 9,7 procent wyprodukowanej energii. Okazuje się jednak, że mimo tej dość wysokiej dywersyfikacji Hiszpania od niedawna stoi na krawędzi kryzysu. Algieria (która z udziałem 29,2 procent jest liderem wśród importerów gazu do Hiszpanii) zagroziła zakończeniem dostaw tego surowca energetycznego, gdyż nie chce pośrednio wspierać skonfliktowanego z nią Maroka. Prawdopodobne są więc dalsze czynności prowadzące do jeszcze większej dywersyfikacji dostaw surowców energetycznych oraz źródeł energii.
Pomóc w tym może energetyka słoneczna. Zarówno małe jak i duże instalacje fotowoltaiczne mają wysoką szansę na podbój krajów śródziemnomorskich. Oprócz wspomnianych wcześniej walorów naturalnych, które posiadają te państwa, warto zwrócić uwagę na sposób w jakim od lat południowcy ogrzewają wodę w swoich domach. Otóż na nasłonecznionych dachach wszechobecne są kolektory słoneczne z zasobnikami, które korzystają z ciepła zapewnionego przez promieniowane słoneczne, by w tani sposób podgrzać wodę. Pozwala to nawet w 90 procentach pokryć zapotrzebowanie na ciepło budynku. Szybki, bo zaledwie 4-letni okres zwrotu sprawił, że mieszkańcy już od lat 70-tych są przyzwyczajeni do obecności różnych konstrukcji na dachach. Niewiele zatem brakuje, by obok kolektorów umieścić mikroinstalacje PV.
Ponadto produkcja energii elektrycznej sprzyjałaby konkretnemu celu – zapewnieniu zasilania klimatyzatorów. Stanowią one bowiem aż 10 procent światowego zapotrzebowanie na energię elektryczną rocznie (!), a wartość ta stale będzie rosła wraz z dalszym wzbogacaniem się społeczeństwa. Nie jest tajemnicą, że zwiększone wykorzystanie klimatyzatorów notuje się gdy na dworze jest przede wszystkim słonecznie, zatem również i w czasie kiedy zwiększona jest produkcja energii słonecznej. Inwestycje w instalacje fotowoltaiczne mogą sprawić, że energia konsumowana w celu schłodzenia wnętrz jest produkowana w ich bezpośrednim sąsiedztwie, np. na dachu.
Łączna produkcja energii elektrycznej przez instalacje fotowoltaiczne w 2021 roku w Hiszpanii, Włoszech i Grecji była tylko o 16 procent większa niż w samych tylko Niemczech. Dla porównania, łączna powierzchnia tych trzech państw jest aż o ponad 2,6 razy większa od naszego zachodniego sąsiada. Zważywszy na charakter gospodarek, można odnieść wrażenie, że zapotrzebowanie na energię w Niemczech jest nieporównywalne większe, jednak licząc indeks PKB/wyprodukowaną energię słoneczną, Niemcy wciąż przeważają o niemal 20 procent. Potrzebne są więc mechanizmy finansowania inwestycji w instalacje PV, których opłacalność jest zresztą największa właśnie nad Morzem Śródziemnym. We wszystkich tych krajach problematyczny jest też wysoki udział gazu w miksach energetycznych. W obliczu płynących zagrożeń ważne jest zatem by pamiętać o swoich oczywistych i naturalnych bogactwach i umieć je należycie wykorzystać.
Chmiel: Strategia Unii Europejskiej na rzecz fotowoltaiki, czyli komu świeci słońce?
