W dobie zmian klimatycznych i rosnących cen energii coraz więcej osób poszukuje alternatywnych, ekologicznych źródeł zasilania. Jednym z najpopularniejszych i najefektywniejszych rozwiązań są panele fotowoltaiczne, które umożliwiają pozyskiwanie energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.

Czym są panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne to urządzenia, które przetwarzają energię słoneczną na energię elektryczną. Składają się one z ogniw fotowoltaicznych, które są w stanie przetwarzać światło słoneczne na prąd stały. Prąd ten może być następnie przekształcony na prąd zmienny i wykorzystany do zasilania urządzeń elektrycznych.

Panele fotowoltaiczne składają się z ogniw fotowoltaicznych, które są wykonane z materiału przewodzącego, takiego jak krzem. Ogniwa te są połączone ze sobą w sposób tworzący siatkę. Ogniwa te są otoczone przez warstwę zabezpieczającą, która chroni je przed uszkodzeniem. Na górze panelu jest zazwyczaj umieszczony materiał, który pomaga w odbieraniu światła słonecznego i przekazywaniu go do ogniw.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Działanie instalacji fotowoltaicznej opiera się na kilku podstawowych elementach:

• Panele fotowoltaiczne – odpowiadają za zbieranie promieniowania słonecznego i wytwarzanie prądu stałego (DC),
• Inwerter (falownik) – przekształca prąd stały na prąd zmienny (AC), który może zasilać urządzenia w domu,
• System montażowy i przewody – zapewniają stabilne zamocowanie paneli oraz przesył energii,
• Licznik dwukierunkowy – mierzy ilość energii wytworzonej i przesłanej do sieci.

Zalety paneli fotowoltaicznych

1. Oszczędność – zmniejszenie rachunków za prąd, a w niektórych przypadkach nawet całkowita niezależność energetyczna.
2. Ekologia – zero emisji CO₂ w trakcie produkcji energii.
3. Długa żywotność – panele działają sprawnie przez 25–30 lat.
4. Niezależność – mniejsze uzależnienie od dostawców energii i cen rynkowych.
5. Dotacje i ulgi – możliwość skorzystania z programów takich jak „Mój Prąd”, ulga termomodernizacyjna itp.

Panele fotowoltaiczne dają wiele korzyści. Przede wszystkim są one środowiskowo bezpieczne, ponieważ nie emitują żadnych szkodliwych związków chemicznych do atmosfery. Ponadto mogą one znacznie obniżyć rachunki za energię elektryczną, ponieważ nie wymagają żadnych kosztownych opłat za prąd. Ponadto są one stosunkowo trwałe i wymagają jedynie okresowego czyszczenia i konserwacji.

Czy fotowoltaika się opłaca?

Inwestycja w panele fotowoltaiczne zwraca się zazwyczaj po 6–10 latach, w zależności od wielkości instalacji, zużycia prądu i dofinansowań. Obecnie, przy rosnących cenach energii i dostępnych programach wsparcia, fotowoltaika staje się coraz bardziej opłacalna, zarówno dla gospodarstw domowych, jak i firm.

Wyzwania i ograniczenia

Choć fotowoltaika niesie wiele korzyści, ma również swoje ograniczenia:

• Wydajność zależna od nasłonecznienia i pogody,
• Konieczność odpowiedniego ustawienia paneli (najlepiej na południe),
• Wysoki koszt początkowy, choć możliwy do zredukowania dzięki dotacjom.

Panele fotowoltaiczne to inwestycja w czystą energię, niezależność i oszczędność. Wraz z postępem technologicznym i wzrostem świadomości ekologicznej, ich popularność będzie nadal rosła. Dla wielu osób to nie tylko sposób na niższe rachunki, ale i realny wkład w ochronę środowiska.

Energia odnawialna na świecie

W 2023 roku światowa moc zainstalowana energii fotowoltaicznej osiągnęła rekordowe 1,6 terawatów, co stanowiło wynik wzrostu o 407 gigawatów. Ten znaczący wzrost był efektem rosnącego popytu konsumentów, polityki wspierającej oraz spadających kosztów produkcji. Chiny zainstalowały w tym czasie 235 gigawatów, co odpowiadało za 58% globalnej mocy fotowoltaicznej, przy czym USA i Indie zajmowały kolejne pozycje pod względem nowo zainstalowanej mocy. Instalacje fotowoltaiczne o dużych skalach centralnych stanowiły ponad połowę wzrostu, natomiast pozostałe 180 gigawatów pochodziły z rozproszonych instalacji.

Największa na świecie elektrownia CSP , Noor Energy 1 w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, dodała 400 MW w 2023 r., dzięki czemu całkowita globalna  zainstalowana moc CSP wyniosła 6,7 ​​GW — podano w raporcie REN21.

1,6 TW całkowitej zainstalowanej mocy fotowoltaicznej w 2023 r. po raz pierwszy przewyższającej energię wodną

Energia odnawialna na świecie z roku na rok rośnie. Od 2014 roku do 2023 wzrosła o 128%. Widać tendencję wzrostową i raczej to się nie zmieni. W 2023 roku całkowita zainstalowana moc fotowoltaiczna po raz pierwszy przewyższyła moc energetyki wodnej, co stanowi przełomowy moment dla sektora energii odnawialnej. Dodatkowo 82% globalnych inwestycji w nowe źródła energii odnawialnej zostało zrealizowane w Chinach, Europie i Stanach Zjednoczonych, co potwierdza ich wiodącą rolę w przyspieszaniu transformacji energetycznej. W 2023 roku 134 kraje wykorzystywały systemy solarne, co dowodzi globalnej ekspansji tej technologii jako kluczowego elementu walki ze zmianami klimatycznymi i poprawy zrównoważonego rozwoju energetycznego.

Największa elektrownia CSP na świecie, Noor Energy 1 w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, zwiększyła swoją moc o 400 MW w 2023 roku, co przyczyniło się do wzrostu globalnej zainstalowanej mocy CSP do 6,7 GW. W Chinach, pod koniec 2023 roku, było w trakcie budowy i uruchamiania 40 nowych projektów CSP na różnych etapach zaawansowania. Technologia CSP trzeciej generacji, umożliwiająca wysokotemperaturowe przetwarzanie energii słonecznej, wprowadza się na rynek, przy czym kilka stacji pilotażowych jest obecnie w budowie — podaje REN21.

Energia odnawialna w Europie

Tendencję wzrostową w mocy zainstalowanych OZE widać również w Europie. Wzrosła ona z 439 951 MW w 2014 roku do 786 788 MW w 2023 roku, co oznacza wzrost o 79%. „Hiszpania miała największą zainstalowaną moc CSP na świecie, wynoszącą 2,3 GW, a w 2023 r. elektrownie CSP dostarczyły do ​​sieci około 5 TWh, czyli 2% zapotrzebowania kraju na energię elektryczną” – podaje raport REN21.

Energia odnawialna w Azji

W 2014 roku moc zainstalowana ze źródeł energii odnawialnej wynosiła 633 808 MW. Od tego czasu nastąpił stały wzrost każdego roku. W 2023 roku moc osiągnęła aż 1 961 099 MW, co oznacza ponad trzykrotny wzrost w ciągu 9 lat

Każdy rok przynosił wzrost mocy zainstalowanej. Największe przyrosty nastąpiły po 2019 roku. Między rokiem 2022 a 2023 nastąpił największy wzrost – z 1 633 347 MW do 1 961 099 MW (czyli o 327 752 MW). Od roku 2020 widać przyspieszenie tempa wzrostu, co może wynikać z większych inwestycji w OZE (odnawialne źródła energii), polityki klimatycznej i spadku kosztów technologii, takich jak panele fotowoltaiczne. Azja dynamicznie rozwija sektor energii odnawialnej. Wzrost ten wskazuje na silne zaangażowanie krajów azjatyckich w transformację energetyczną. Prawdopodobnie głównymi motorami wzrostu są Chiny i Indie, które inwestują w elektrownie słoneczne, wiatrowe i wodne. Jak podano w raporcie REN21 na koniec 2023 r. w Chinach znajdowało się 40 nowych projektów CSP na różnych etapach budowy i uruchamiania.

Energia odnawialna w Polsce

Od 2020 roku Polska niemal potroiła moc zainstalowaną w OZE w ciągu 4 lat. Między 2021 a 2022 rokiem nastąpił wzrost o ponad 6 000 MW – rekordowy wzrost w analizowanym okresie. Od 2014 do 2023 roku moc zainstalowana wzrosła prawie pięciokrotnie – z 5 638 MW do 27 331 MW.

Polska dynamicznie rozwija sektor odnawialnych źródeł energii, szczególnie w ostatnich latach. Wzrost ten był prawdopodobnie efektem:

• rosnącej popularności fotowoltaiki prosumenckiej (na dachach domów),
• unijnych zobowiązań klimatycznych,
• oraz rosnącej świadomości ekologicznej i wsparcia finansowego (np. programy „Mój Prąd”).

W porównaniu z Azją (patrz poprzedni wykres), Polska ma znacznie mniejszą skalę, ale procentowy wzrost w ostatnich latach jest bardzo wysoki.

Energia odnawialna w USA

Wykres przedstawia rozwój mocy zainstalowanej energii odnawialnej w USA w latach 2014–2023, wyrażonej w megawatach (MW). W 2014 roku moc zainstalowana w OZE w USA wynosiła 180 970 MW. W kolejnych latach systematycznie rosła, osiągając w 2023 roku 387 549 MW. Oznacza to ponad dwukrotny wzrost w ciągu dekady.

W przeciwieństwie do Polski (gdzie wzrost był skokowy) czy Azji (gdzie był bardzo dynamiczny), w USA rozwój OZE jest systematyczny i przewidywalny.USA prowadzą konsekwentną politykę rozwoju energii odnawialnej, z dużym udziałem energii wiatrowej, słonecznej oraz wodnej.

Tak wysoka moc zainstalowana sprawia, że USA należą do światowych liderów w zakresie OZE, chociaż wyraźnie ustępują Azji (głównie Chinom) pod względem tempa wzrostu i całkowitej mocy. Wzrost ten wspierany jest zarówno przez inwestycje rządowe, jak i rozwój rynku prywatnego (np. domowe instalacje fotowoltaiczne).

A jak energia słoneczna na świecie?

W 2014 roku światowa moc zainstalowana energii słonecznej wynosiła 180 759 MW, natomiast do 2023 roku wzrosła aż do 1 418 969 MW. Oznacza to ponad siedmiokrotny wzrost w ciągu zaledwie dziewięciu lat. Energia słoneczna stała się jednym z najszybciej rozwijających się źródeł odnawialnych na świecie, zwiększając swój globalny potencjał prawie 8-krotnie.

W 2023 r. odnotowano największy, jak dotąd wzrost mocy odnawialnych źródeł energii – z dodatkiem 473 gigawatów (GW) energii odnawialnej – zwiększając zapas energii odnawialnej o 13,9% – czytamy w raporcie IRENA.

---

Bibliografia: