Elektrony tańczą w słońcu w Czernikowie pod Toruniem

Piotr Schutta 11 grudnia 2015

Zwroty typu „szansa dla ludzkości” brzmią zawsze banalnie i podejrzanie. Powinniśmy jednak porzucić podejrzliwość tam, gdzie dzięki nauce wszystko staje się jasne. Tak jest z prądem produkowanym ze światła słonecznego. Zero zanieczyszczeń, coraz niższe koszty urządzeń, coraz lepsza technologia. Nasz reporter odwiedził uruchomioną przed miesiącem największą elektrownię słoneczną w Polsce.

Farma fotowoltaiczna PV Czernikowo spółki Energa z lotu ptaka. 16 tysięcy paneli produkuje prąd ze słońca.

Fot.: Archiwum spółki Energa


Temperatura spadła do zera. W powietrzu unosi się wilgoć. Jest szaro i ponuro. Czernikowo pod Toruniem zasnute jest dzisiaj rzadką mgłą. Na próżno szukać na niebie żółtej plamy słońca. Największa w Polsce elektrownia słoneczna zlokalizowana między Czernikowem a wsią Wygoda czeka na lepszą pogodę. Wchodzimy w las aluminiowych konstrukcji, umieszczonych przemyślnie na polu o powierzchni blisko sześciu hektarów. Prawie szesnaście tysięcy paneli słonecznych, połączonych w „stringi” i stoły. Tafle zbudowane z cząstek krzemu przyciągają wzrok niebieskimi przebarwieniami, jakby pod płytki dostała się woda lub powietrze.

Słońce w cudzysłowie


- To nie wada materiału. Tak po prostu wygląda krzem typu drugiego, czyli quasi krystaliczny - tłumaczy inżynier Sławomir Sas, główny specjalista do spraw utrzymania spółki Energa Wytwarzanie, która jest właścicielem farmy fotowoltaicznej PV Czernikowo. Mężczyzna specjalnie przyjechał dzisiaj z Pruszcza, gdzie znajduje się nadzorowana przez niego farma wiatrowa. Oprócz tego jego dział ma w nadzorze cztery inne elektrownie napędzane wiatrem, elektrownie wodne oraz drugą co do wielkości farmę fotowoltaiczną pod Gdańskiem. Większość z nich zlokalizowana jest w województwie zachodnio-pomorskim. Jak mówi, to dopiero początek przygody z fotowoltaiką i w ogóle z odnawialnymi źródłami energii w Polsce.


Sławomir Sas: Dokładnie w tym momencie produkujemy około trzystu kilowatów. Malutko, ale przecież nawet słońca dzisiaj nie widać, a mimo to wytwarzamy prąd.


Nad farmą w Czernikowie wisi dziś „słońce w cudzysłowie”. Wiemy, że jest, ale przesłania je gruba warstwa chmur. Mimo to elektrownia nawet w taki dzień, gdy słońca nie widać, produkuje prąd. Na niskim poziomie, ale jednak.

Wchodzimy do zielonego kontenera, który jest sercem farmy, by podejrzeć dane z komputera, monitorującego bez przerwy pracę całej instalacji fotowoltaicznej.

- Dzisiaj mamy moc na poziomie 5-10 procent - mężczyzna wskazuje na bladożółty kwadracik u dołu wielobarwnego paska, widocznego z lewej strony na ekranie. Pośrodku monitora mamy wyobrażony graficznie obraz całej farmy i znajdujących się na niej urządzeń przetwarzających i przekazujących wyprodukowaną tu energię elektryczną. Najważniejsze z nich znajdują się obok nas, w kontenerze. To tak zwane falowniki; urządzenia wielkości szafy, których zadaniem jest przekształcanie prądu stałego na prąd zmienny. Potem energia przekazywana jest do transformatora podwyższającego jej napięcie, by następnie trafić do sieci. Prąd z Czernikowa może zostać przesłany w dowolne miejsce. Maksymalna moc podtoruńskiej elektrowni słonecznej to 3,77 megawata rocznie. Oznacza to w praktyce, że wyprodukowana tu ilość energii wystarcza na zaspokojenie potrzeb energetycznych 1600 gospodarstw domowych.

Stąpamy po zmarzniętej ziemi, porośniętej dziką trawą i chwastami, klucząc między rzędami baterii słonecznych. Cisza, spokój, nic nie buczy, nic nie dymi. Do atmosfery nie trafia choćby tylko gram toksycznej substancji. Trudno się oswoić z myślą, że miejsce to nosi nazwę elektrowni.

- Można tu nawet wypasać owce, jeśli ktoś by chciał. Na terenie niektórych eletrowni słonecznych tak się robi. U nas nie, ale za to mieliśmy tu niedawno sarny, które przedostały się przez ogrodzenie - uśmiecha się Sławomir Sas.

Stacja bezobsługowa


Lustrujemy przez chwilę monitor centralnego komputera. Wszystkie kontrolki mają kolor zielony, co oznacza bezawaryjną pracę całej instalacji. Słychać tylko, jak od czasu do czasu załącza się silniczek wentylatora chłodzącego jednostkę obliczeniową komputera. Obok, na osobnym ekranie, mamy obraz z kamer dyskretnie obserwujących dwadzieścia cztery tysiące metrów kwadratowych terenu, zajętego przez 370 ogromnych stołów fotowoltaicznych. Mysz się nie prześlizgnie.

- Tak naprawdę cała ta stacja jest bezobsługowa. Na co dzień można ją nadzorować zdalnie z dowolnego miejsca za pomocą komputera - mówi serwisant Adam Maliszewski z hiszpańskiej spółki GES, która była dostawcą urządzeń zainstalowanych w Czernikowie.

- Nad codziennym monitoringiem farmy czuwa nasza Dyspozycja Ruchu, znajdująca się w Straszynie. Stamtąd mamy stały podgląd. Wiemy na bieżąco, ile energii elektrycznej wytwarza farma - mówi Katarzyna Małuj, rzeczniczka spółki Energa.

- Dokładnie w tym momencie produkujemy około trzystu kilowatów. Malutko, ale przecież nawet słońca dzisiaj nie widać, a mimo to wytwarzamy prąd - mówi inżynier Sas, odczytując dane z komputera.

Podstawową jednostką panelu słonecznego jest ogniwo fotowoltaiczne. To nic innego jak materiał półprzewodnikowy, zbudowany przeważnie z krzemu, germanu czy selenu, wyposażony w złącze typu P-N (positive-negative). Każde takie ogniwo to pole elektryczne o niewielkim napięciu. Zabawa zaczyna się, gdy wystawimy je na słońce.

- W chwili, gdy na ogniwo pada światło słoneczne, powstaje para nośników o przeciwnych ładunkach elektrycznych, elektron i dziura, które zostają następnie rozdzielone przez pole elektryczne. Rozdzielone ładunki zaczynają sie przemieszczać i powodują powstanie napięcia. Wystarczy dołożyć obciążenie, czyli urządzenie pobierające prąd i już następuje przepływ energii elektrycznej - tłumaczą jak najprościej „taniec elektronów” specjaliści ze spółki Energa.

Tak naprawdę fotoogniwa znane są i stosowane od dawna, nie tylko w elektrowniach słonecznych. Mamy je w sztucznych satelitach, promach kosmicznych, podręcznych kalkulatorach, zegarkach elektronicznych, wszelkich czujnikach i urządzeniach pomiarowych, lampach, sygnalizatorach drogowych, samochodach z napędem hybrydowym itd.

Elektrownia słoneczna w Czernikowie działa dopiero od kilku tygodni. Montaż kilkunastu tysięcy paneli trwał zaledwie 2 miesiące. Miejsce, w którym ustawiono instalację, nie wyróżnia się niczym szczególnym. To zwykłe pole - obszar, jaki może zająć dziesięć boisk do piłki nożnej. Jego nasłonecznienie również niczym nie szokuje, ale jest wystarczające.

- Dobrą wydajność ogniwo fotowoltaiczne osiąga przy nasłonecznieniu równym 1000 watów na jeden metr kwadratowy. Takie parametry tutaj właśnie mamy. Do pełnej wydajności potrzebna jest odpowiednia temperatura otoczenia. Optymalna to dwadzieścia pięć stopni Celsjusza. Każdy wzrost temperatury powyżej 25 stopni powoduje spadek mocy - mówi Sławomir Sas.

Idealne warunki pogodowe, z punktu widzenia fotowoltaiki, to wcale nie upał, lecz bezchmurne niebo w ciepły lub nawet chłodny dzień. Co ciekawe, elektrownia słoneczna bardzo dobrze poradzi sobie także w kilkunastostopniowym mrozie. Jak mówią fachowcy, zyska wówczas naturalne chłodzenie.

Stringi na choince


Szesnastu tysięcy paneli nie ustawiono bezładnie. Dla dobrego zarządzania instalacją panele uporządkowane są w tak zwane stringi (ang. sznur, struna), a te z kolei w stoły. Na jeden string składają się zawsze 22 panele, połączone szeregowo.

- Jak w lampach na choince. Awaria jednego panelu wyłącza cały string. Na szczęście, to się jeszcze tutaj nie zdarzyło. Mamy jednak umowę gwarancyjną, w ramach której serwisant zgromadził w magazynie położonym niedaleko elektrowni pewną liczbę zapasowych paneli - dodaje Sławomir Sas.

Każdy stringbox ma własną skrzynkę, która z kolei jest monitorowana przez program komputerowy.

- Technicznie możliwy jest jeszcze bardziej szczegółowy monitoring, dzięki któremu moglibyśmy lokalizować awarię ze wskazaniem na konkretny panel, a nie cały string. Ale to przedrożyłoby inwestycję - mówi Sas.

Grupa Energa nie ujawnia, ile kosztowała konkretnie elektrownia słoneczna w Czernikowie. Do wglądu są jedynie dane finansowe, związane z całym projektem „Smart Toruń”, polegającym na pilotażowym wdrożeniu inteligentnych sieci energetycznych. Projekt obejmuje modernizację sieci dystrybucyjnej, wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych, inteligentne oświetlenie uliczne oraz zarządzanie popytem przy udziale klientów.

- Całkowity koszt tego projektu wyniósł 81,6 miliona złotych, z czego prawie dwadzieścia milionów pochodzi z dofinansowania przez toruński oddział Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej - mówi Katarzyna Małuj.

Farma w Czernikowie budzi się każdego dnia o wschodzie słońca i zasypia, gdy robi się ciemno. Jej puls to rytm, w jakim włączają się i wyłączają falowniki, schowane w zielonym kontenerze. Zawsze działa ich tyle, na ile wskazuje aktualna moc produkcyjna elektrowni. Ani za dużo, ani za mało. Z ewentualną nadwyżką mocy również nie ma problemu. Cała ilość energii tu wytworzonej na bieżąco wpuszczana jest do sieci, tak by nie ponosić dodatkowych kosztów związanych z magazynowaniem prądu.



Warto wiedzieć: Fotowoltaika po polsku


Mamy znowelizowane prawo energetyczne, umożliwiające, bez zbytnich formalności, odprowadzanie „słonecznego” prądu do sieci. Mamy coraz większą moc produkcji energii z ogniw fotowoltaicznych. Mimo to jesteśmy nadal na początku drogi.

Urząd Regulacji Energetyki przedstawił we wrześniu br. dane, z których wynika, że zainstalowane w Polsce ogniwa fotowoltaiczne, produkujące prąd ze słońca, mają w sumie moc 51,1 megawatów. Liczba ta zwiększa się w szybkim tempie na przestrzeni ostatnich lat. W ubiegłym roku, według Instytutu Energetyki Odnawialnej, moc ogniw wynosiła zaledwie 6,6 megawata. Mimo szybkiego rozwoju fotowoltaiki w Polsce nie powinniśmy jednak popadać w hurraoptymizm. Jeśli ostatnie dane o słonecznym prądzie URE porównamy z mocą całego systemu energetycznego w Polsce, to zobaczymy, że fotowoltaika u nas stanowi ok. 0,1 procenta. W Niemczech natomiast udział fotowoltaiki w produkcji energii wynosi już 5,4 proc.

Na rynku pojawiają się coraz wydajniejsze instalacje fotowoltaiczne. Średni czas pracy panelu fotowoltaicznego to 28 lat. Myje się sam, dzięki opadom atmosferycznym. Wymaga ręcznego czyszczenia najwyżej raz w roku. Nie potrzebuje bieżącej obsługi. Nie emituje dwutlenku i tlenku siarki ani dwutlenku węgla. Wśród odnawialnych źródeł energii jest rozwiązaniem najtańszym.

10 boisk do piłki nożnej - taką powierzchnię zajmuje największa w Polsce elektrownia słoneczna w Czernikowie pod Toruniem.

Rozpowszechnianie niniejszego artykułu możliwe jest tylko i wyłącznie zgodnie z postanowieniami „Regulaminu korzystania z artykułów prasowych” i po wcześniejszym uiszczeniu należności, zgodnie z cennikiem.

Dodaj swój komentarz najciekawsze najstarsze najnowsze

  1. 14-12-2015 18:50

    Oceniono 6 razy 6 0

    - tok: i znowu sciema , po ilu latach zwróci sie inwestycja dodając koszty obsługi paneli i urzadzen dodatkowych

    Pokaż odpowiedzi (1) Odpowiedz