Narzędzie ułatwiające wybór lokalizacji farm fotowoltaicznych opracowali naukowcy z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie. Pomoże zoptymalizować zarówno koszty ich budowy, jak i eksploatacji.
Według portalu „Rynek Elektryczny” w 2021 r. w Polsce odnawialne źródła energii miały 11-proc. udział w jej wytwarzaniu. Wśród nich dominuje słońce – 52 proc. mocy wszystkich OZE. Na kolejnych miejscach są: wiatr (37%) i woda (5%). W sierpniu 2022 r. w porównaniu r/r instalacje fotowoltaiczne zwiększyły ponad dwukrotnie produkcję, a farmy wiatrowe znacząco ją obniżyły (o 28,7 proc.). Duże spadki dotyczyły także elektrowni wodnych i biomasowych.
Dr inż. Anna Kowalczyk i dr inż. Szymon Czyża z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie opracowali narzędzie do ułatwiania decyzji polskim inwestorom zamierzającym budować farmy fotowoltaiczne. Pomaga ono zoptymalizować zarówno koszty ich budowy, jak i eksploatacji.
Poszukiwanie optymalnych lokalizacji umożliwiających pełne wykorzystanie energochłonności nieruchomości stanowi istotne wyzwanie dla inwestorów. Inne są uwarunkowania w Turcji, Grecji, Włoszech, Hiszpanii, a inne w Polsce. W Polsce mamy mniejsze nasłonecznienie, więcej opadów, większe urozmaicenie terenu i przepisy nieułatwiające życia. Oczywiście ci wszyscy, którzy już wybudowali farmy fotowoltaiczne, kierowali się względami ekonomicznymi. Zbadaliśmy jednak 555 polskich farm fotowoltaicznych i ustaliliśmy na tej podstawie, a także dostępnej literatury naukowej, że przy ich lokalizacji brali pod uwagę w sumie około 10 wskaźników, przy czym przy każdej z wybranych lokalizacji najwyżej 4–5 z nich – wskazuje dr Kowalczyk.
Czy te kilka wskaźników wystarczą, żeby znaleźć najlepszą lokalizację dla farmy, która ma inwestorowi przynosić zyski? Takie pytanie kortowscy naukowcy postawili sobie jako pierwsi na świecie. Odpowiedzi na nie szukali przy pomocy systemu informacji geograficznej GIS, wykorzystując przy tym informacje zawarte w zbiorach danych satelitarnych, jak również ogólnodostępnych urzędowych rejestrach.
Naszym celem było przeprowadzenie analiz, a następnie weryfikacja zestawu cech, których dostępność oraz możliwość opracowania w środowisku GIS pozwoliłyby na optymalny wybór lokalizacji instalacji fotowoltaicznej – mówią badacze z Wydziału Geoinżynierii UWM.
Półroczna analiza danych doprowadziła ich do wniosku, że w polskich warunkach inwestor pod uwagę przy lokalizacji farmy fotowoltaicznej powinien brać aż 17 czynników. Badacze podzielili je na trzy grupy: środowiskowe, klimatyczne i antropogeniczne i dokonali ich walidacji. Które są najważniejsze?
Na pierwszym miejscu stawiamy odległość przyszłej farmy od linii średniego napięcia. Powinna być jak najmniejsza. Następnie ważna jest też jak najmniejsza odległość od terenów i budynków przemysłowych. One mogą być odbiorcami energii elektrycznej, ale też na nich można zlokalizować farmę, bo do niczego innego mogą się już nie nadawać. Trzeci czynnik to nachylenie terenu. Obszar powinien być płaski, a jeśli spadek – to nie większy niż 3 proc. Dopiero czwarte miejsce zajmuje ekspozycja, najlepiej, gdy jest południowa. Następnie bardzo istotna jest odległość od drogi, a po niej też kształt działki. Optymalny to prostokąt – wymieniają dr Kowalczyk i dr Czyża.
I podają przykład gminy Czarnia w powiecie ostrołęckim. Opracowali dla niej macierz możliwości lokalizacyjnych PV, a następnie model kartograficzny, czyli mapę możliwości lokalizacyjnych farm. W efekcie powstał ranking działek z obliczonymi konkretnymi wskaźnikami świadczącymi o ich potencjale lokalizacyjnym. Przeanalizowali ponad 6900 działek, z których 176 prezentuje najwyższą wartość wskaźnika optymalnej lokalizacji farm.
Nasze analizy mogą być ważnym dokumentem nie tylko dla inwestorów, ale właśnie także dla gmin planujących gospodarkę przestrzenną, w szczególności dla ustalania lokalizacji nowych farm fotowoltaicznych. Będziemy teraz pracować nad automatyzacją całego procesu, aby był łatwo dostępny dla każdego zainteresowanego – zapowiadają olsztyńscy naukowcy.
Wyniki ich badań opublikowało czasopismo Energies.
Lech Kryszałowicz, źródło: UWM