Energia słoneczna jest tanim, czystym i elastycznym źródłem energii umożliwiającym modułowe rozwiązania. Obecnie jest to jedno z najtańszych odnawialnych źródeł energii na rynku, a dla europejskich gospodarstw domowych jest to również energia najbardziej dostępna. W 2020 r. 5,2 proc. całkowitej produkcji energii elektrycznej w UE pochodziło z energii słonecznej. W oparciu o obecne tendencje rynkowe może ona zaspokoić do 20 proc. zapotrzebowania na energię elektryczną w UE do 2040 r.
Jak stwierdzono w Europejskim Zielonym Ładzie i w planie REPowerEU, zwiększanie liczby instalacji słonecznych jest ważnym krokiem na drodze ku czystej energii i neutralności pod względem emisji gazów cieplarnianych w UE. Szersze wykorzystanie takich instalacji zmniejsza również naszą zależność od importowanych paliw kopalnych.
Technologie energii słonecznej
Coraz bardziej zaawansowane technologie przekształcają światło słoneczne w energię, która przyjmuje postać energii elektrycznej (fotowoltaika i skupianie światła słonecznego) lub cieplnej (ogrzewanie energią słoneczną).
Fotowoltaika
Fotowoltaika pozwala przetworzyć światło słoneczne bezpośrednio na energię elektryczną przez stworzenie napięcia lub prądu. Unijna polityka w zakresie energii ze źródeł odnawialnych przyczyniła się w ostatnim dziesięcioleciu do obniżenia kosztów fotowoltaiki o 82 proc., głównie dzięki dotacjom. Obniżenie to zwiększyło popyt na energię słoneczną, co pomogło fotowoltaice stać się jedną z najbardziej konkurencyjnych technologii wytwarzania energii elektrycznej w UE oraz jedną z najszybciej rozwijających się technologii energii odnawialnej: w 2011 r. całkowita moc zainstalowanej w UE fotowoltaiki wynosiła 52 GW, podczas gdy w 2021 r. osiągnęła ona niemal 160 GW.
Jeśli chodzi o zatrudnienie w sektorze fotowoltaicznym, w 2020 r. odpowiadało ono 357 tys. ekwiwalentów pełnego czasu pracy (zatrudnienie bezpośrednie i pośrednie), przy czym oczekuje się, że do 2030 r. liczba ta wzrośnie co najmniej dwukrotnie.
Nowe technologie fotowoltaiczne mają oznaczać większą konwersję energii ze światła słonecznego, większą efektywność energetyczną i niższe koszty zarówno dla przemysłu, jak i dla konsumentów. Opracowywane są również nowe technologie mające służyć nowym zastosowaniom; na przykład fotowoltaika zintegrowana z budynkiem (BIPV) pozwala stworzyć produkty, które jednocześnie służą do wytwarzania energii elektrycznej i stanowią elementy budynku, takie jak dach lub elewacja. W ramach realizowanych obecnie projektów finansowanych przez UE Be-Smart i BIPVBOOST analizuje się główne bariery rynkowe i promuje dalszą integrację technologii słonecznych w przemyśle budowlanym.
Skupianie światła słonecznego
Skupianie światła słonecznego (ang. concentrating solar power – CSP) obejmuje wszystkie technologie służące przetwarzaniu energii promieniowania słonecznego w ciepło o bardzo wysokiej temperaturze w celu dalszej konwersji w energię elektryczną.
CSP może stać się kluczową technologią produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych we wszystkich scenariuszach zakładających zeroemisyjność netto. Istotną zaletą technologii CSP jest zdolność do magazynowania energii cieplnej i opóźniania produkcji energii elektrycznej. W systemie elektroenergetycznym charakteryzującym się wysokim udziałem odnawialnych źródeł energii może ona pomóc wypełnić luki wywołane niską produkcją energii ze źródeł odnawialnych. Jednak w porównaniu z fotowoltaiką technologia skupiania światła słonecznego wymaga w dużym stopniu bezpośredniego napromieniania, co ogranicza jej stosowanie do niektórych regionów świata.
Technologie energii słonecznej termicznej
Technologie energii słonecznej termicznej są wykorzystywane głównie do produkcji ciepłej wody użytkowej w budynkach mieszkalnych i w przemyśle za pomocą kolektorów ciepła. Kolektory lub technologie skoncentrowanego ciepła słonecznego są również wykorzystywane do dostarczania ciepła do zastosowań przemysłowych, na przykład w przemyśle rolno-spożywczym.
Główną zaletą energii słonecznej termicznej do zastosowań przemysłowych jest to, że jest tania i przewidywalna i nie potrzebuje żadnego paliwa. Można ją wykorzystywać w większości regionów europejskich, a zwłaszcza w krajach Europy Wschodniej i Południowo-Wschodniej, w których ciepło z energii słonecznej termicznej jest często najtańszą opcją zastepujaca ogrzewanie paliwami kopalnymi.
Instalowanie kolektorów słonecznych przy przeprowadzaniu remontów budynków mieszkalnych i niemieszkalnych w celu zwiększenia ich energooszczędności może przyczynić się do rozpowszechnienia tych technologii.
Przyspieszenie wykorzystania energii słonecznej
Szybsze upowszechnienie stosowania technologii słonecznych to cel, jaki przyświeca strategii UE na rzecz energii słonecznej, opublikowanej w maju 2022 r. w ramach planu REPowerEU. Przedstawiono w niej szereg inicjatyw mających na celu wykorzystanie potencjału dachów pod względem generowania energii słonecznej (Europejska inicjatywa na rzecz dachowych paneli słonecznych), rozwiązanie problemu niedoboru wykwalifikowanej siły roboczej w sektorze energii słonecznej (unijne partnerstwo na rzecz umiejętności na dużą skalę) oraz zwiększenie skali produkcji fotowoltaiki w UE (sojusz unijnego przemysłu fotowoltaicznego). Dzięki tym inicjatywom strategia ma doprowadzić do zainstalowania do 2025 r. fotowoltaiki o mocy ponad 320 GW oraz niemal 600 GW do 2030 r. Te przyspieszone dodatkowe zdolności wytwórcze mogą umożliwić zastąpienie zużycia gazu ziemnego na poziomie 9 mld metrów sześciennych rocznie do 2027 r.
Aby rozwiązać problem wąskich gardeł, które spowalniają wdrażanie projektów w zakresie energii ze źródeł odnawialnych, Komisja opublikowała wraz z planem REPowerEU zalecenie w sprawie przyspieszenia procedur wydawania zezwoleń na projekty dotyczące energii odnawialnej oraz przedstawiła wniosek ustawodawczy w sprawie umożliwienia przyspieszenia procedur wydawania zezwoleń na projekty dotyczące energii odnawialnej i ułatwienia zawierania umów zakupu energii elektrycznej.
Wzmocnienie unijnego łańcucha wartości energetyki słonecznej i upowszechnienie produkcji energii słonecznej były w ostatnich latach utrudnione z powodu niechęci sektora finansowego do wspierania inwestycji przemysłowych, a także z powodu ograniczenia łańcuchów dostaw różnych komponentów i stosowania złożonych procedur wydawania zezwoleń. Większość produktów energetyki słonecznej, które są instalowane w UE, jest obecnie importowana. W 2020 r. UE zakupiła panele fotowoltaiczne o wartości 8 mld euro, z czego 75 proc. pochodziło z Chin, gdzie produkcję prowadzi większość światowego przemysłu wytwórczego. Zwiększenie skali produkcji technologii słonecznych w UE ma zatem kluczowe znaczenie dla konkurencyjnego rozwoju produkcji energii słonecznej.
Rozwój zdolności produkcyjnych w zakresie energii fotowoltaicznej w UE wspierają inwestycje i atrakcyjne warunki finansowania. W ramach REPowerEU dodatkowe inwestycje w fotowoltaikę mogą osiągnąć nawet 26 mld euro w okresie od chwili obecnej do 2027 r. Inne instrumenty finansowania wspierające upowszechnienie wykorzystania technologii słonecznych w UE to Instrument na rzecz Odbudowy i Zwiększania Odporności, InvestEU i fundusz innowacyjny.
Badania naukowe i innowacje
UE wspiera projekty w zakresie badań naukowych i innowacji, które przyczyniają się do obniżenia kosztów technologii energii słonecznej oraz zwiększenia ich efektywności energetycznej i zrównoważonego charakteru. Wiele z tych projektów dotyczy wykorzystania energii fotowoltaicznej w rolnictwie, transporcie i przemyśle. Już w ramach programu „Horyzont 2020” (który został zastąpiony programem „Horyzont Europa”) w latach 2014–2020 w działania związane z fotowoltaiką zainwestowano w sumie około 259,5 mln euro.
W projekcie SolAqua realizowanym w ramach programu „Horyzont 2020” bada się wykorzystanie nawadniania przy użyciu energii słonecznej, która zasila pompę dostarczającą wodę, co ma umożliwić nawadnianie upraw w sposób bezemisyjny. Innowacyjne technologie, takie jak pływająca fotowoltaika, również mają wysoki potencjał pod względem zwiększenia mocy wytwarzanej z energii słonecznej metodami innymi niż klasyczne dachowe i naziemne instalacje fotowoltaiczne. Projekt FreShER, który wystartował w 2019 r., ma na celu zaprezentowanie innowacyjnej technologii dla pływających elektrowni słonecznych, umożliwiającej poprawę efektywności kosztowej.
Aby możliwe było sprawne włączenie energii słonecznej do systemu energetycznego UE, konieczne jest poczynienie postępów technologicznych, cyfrowych i operacyjnych. Zintegrowanie zdecentralizowanych instalacji słonecznych będzie wymagać dostosowań w sieciach dystrybucji oraz inwestycji w cyfryzację, na przykład w inteligentne sieci energetyczne, aby zwiększyć efektywność systemu i wydajność przesyłu. Do włączenia energii słonecznej do systemu energetycznego może przyczynić się również magazynowanie energii przez akumulatory i pompy ciepła, o ile będą one skutecznie się ze sobą komunikować.
Współpraca międzynarodowa
UE współpracuje ze strategicznymi partnerami w celu upowszechnienia wykorzystywania energii słonecznej i innych odnawialnych źródeł energii na całym świecie oraz usunięcia barier handlowych i inwestycyjnych utrudniających przyjmowanie się tego rodzaju technologii.
We współpracy z Międzynarodową Agencją Energii Odnawialnej UE opracowuje regionalne prognozy dotyczące transformacji energetycznej dla Afryki, Ameryki Łacińskiej, regionu Karaibów i Europy, zawierające wyczerpującą analizę potencjału tych regionów oraz dostępnych dla nich rozwiązań w zakresie energii odnawialnej, efektywności energetycznej, infrastruktury, dostępu do energii i współpracy transgranicznej. UE współpracuje również z Międzynarodowym Sojuszem Solarnym, aby dzielić się swoimi doświadczeniami, jeśli chodzi o technologie energii słonecznej, a także strategie i praktyki związane z energią słoneczną.
Inne strony na ten temat
Informacje szczegółowe
- Data publikacji
- 13 września 2022
- Autor
- Dyrekcja Generalna ds. Energii
- Miejsce
- Bruksela