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.

Prezes Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej Polska PV Bogdan Szymański tłumaczy w komentarzu dla GLOBEnergia.pl, że większość elektrowni fotowoltaicznych w naszym kraju ma za sobą już kilka lat działania, dlatego pojęcia revampingu czy repoweringu są zdecydowanie zagadnieniami przyszłości. Ekspert podkreśla, że kwestia modernizacji elektrowni fotowoltaicznej jest zagadnieniem złożonym. Główną przyczyną skomplikowania są bardzo szybko postępujące zmiany technologiczne.

– Po 10 czy 20 latach tak pozornie prosta czynność jak wymiana modułów może okazać się niemożliwa bez generalnej modernizacji całej elektrowni. Z jednej strony parametry prądowo-napięciowe modułów PV mogą być niedopasowane do starej generacji falowników, z drugiej strony zmiana rozmiaru modułów PV powoduje, że nie jest możliwe wykorzystanie istniejącej konstrukcji wsporczej – tłumaczy Bogdan Szymański.

Przedstawiciel SBF Polska PV informuje, że mając na uwadze szybkość zachodzących zmian w przypadku farm fotowoltaicznych dobrą praktyką jest inwestycja w części zamienne w postaci modułów PV, a w przypadku dużych farm także w zapasowy falownik fotowoltaiczny. – Pozwala to uprościć proces serwisu i naprawy szczególnie po okresie gwarancji – wskazuje Szymański.

Naprawa

Oczywiście, jak w przypadku każdej technologii, prowadzone są czynności naprawcze, które występują o wiele częściej niż repowering i revamping. W ramach naprawy wymieniane są elementy całej elektrowni – od modułów po podzespołów – w ramach gwarancji. Naprawy nie ingerują w mocy instalacja, ale są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania elektrowni fotowoltaicznej. Naprawy są stosowane często w przypadku awarii na skutek np. trzęsienia ziemi czy anomalii pogodowych.

Ramy prawne dla repoweringu istnieją, ale trzeba spełnić kilka warunków

Czy w Polsce są podstawy prawne do realizacji repoweringu w obszarze energetyki słonecznej? Spytaliśmy ekspertkę Karolinę Wcisło-Karczewską z Kancelarii Brysiewicz, Bokina, Sakławski i Wspólnicy. Tłumaczy w rozmowie z GLOBEnergia.pl, że w ustawie o odnawialnych źródłach energii istnieją obecnie regulacje dotyczące modernizacji instalacji OZE, czyli w praktyce dotyczące repoweringu. Jak zauważa, zgodnie z ustawą, jako modernizacja rozumiany jest proces inwestycyjny, którego celem jest odtworzenie stanu pierwotnego lub zmiana parametrów użytkowych lub technicznych instalacji odnawialnego źródła energii. Definicja ta odnosi się do wszystkich rodzajów instalacji OZE, w tym także do instalacji fotowoltaicznych.

Wcisło-Karczewska podkreśla, że ustawa o OZE przewiduje szereg warunków, aby repowering instalacji fotowoltaicznych mógł zostać uznany za modernizację w świetle ustawy, a tym samym – aby taka zmodernizowana instalacja mogła korzystać z systemu wsparcia. – Docelowo bowiem instalacje, które kończą funkcjonowanie np. w systemie certyfikatów, brałyby udział w aukcjach dla instalacji zmodernizowanych, przy czym modernizacja byłaby przeprowadzana dopiero po wygraniu aukcji – tłumaczy nasza rozmówczyni.

– Zgodnie z przepisami, instalacja zmodernizowana mogłaby korzystać z systemu aukcyjnego m.in. wtedy gdy w wyniku modernizacji nastąpił przyrost łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej lub wzrost ilości wytwarzanej energii elektrycznej z OZE. Kolejnym warunkiem jest wymóg, aby nakłady poniesione na modernizację takiej instalacji wyniosły nie mniej niż 40 proc. kosztów kwalifikowanych wybudowania nowej referencyjnej instalacji. Koszty kwalifikowane instalacji referencyjnej będą ustalane w drodze rozporządzenia Ministra Klimatu, które na chwilę obecną nie zostało jeszcze wydane – tłumaczy Wcisło-Karczewska.

Ekspertka dodaje, że zmodernizowana instalacja fotowoltaiczna może uzyskać wsparcie jedynie w przypadku, gdy urządzenia zamontowane w czasie jej modernizacji zostały wyprodukowane w okresie 24 miesięcy przed dniem wytworzenia po raz pierwszy energii elektrycznej w ramach tej zmodernizowanej instalacji.

Polski rynek nie potrzebuje jeszcze repoweringu

Obecnie aukcje na instalacje zmodernizowane nie są ogłaszane i nie ma takich planów także na 2021 r. Karolina Wcisło-Karczewska tłumaczy, że wynika to m.in. z faktu, że na polskim rynku nie ma jeszcze tak wielu tego typu instalacji, aby możliwe było zapewnienie konkurencyjności projektów w koszyku aukcyjnym. – Jeśli zaś chodzi o instalacje niekorzystające z aukcji, w tym mikro i małe instalacje, to przy spełnieniu określonych w ustawie warunków również mogą one zostać poddane modernizacji w rozumieniu ustawy OZE – tłumaczy prawnik Kancelarii BBS i Wspólnicy. Ekspertka podsumowując stwierdza, że ramy prawne dla repoweringu zatem istnieją, choć w tej chwili nie mają one jeszcze zastosowania na szeroką skalę z uwagi na dopiero rozwijający się w Polsce rynek fotowoltaiki.

Redakcja: Patrycja Rapacka 

Patrycja Rapacka

Analityk i redaktor w GLOBEnergia. Transformacja energetyczna, OZE, offshore wind, atom