Fotowoltaika – nowe oblicze składowisk odpadów

Takie rozwiązania za granicą funkcjonują już od lat. W Polsce do tej pory w tak szczególnych warunkach wybudowano dwie instalacje PV.

Doświadczenia międzynarodowe

W październiku 2011 r. na powierzchni 4,5-hektarowej zamkniętej kwatery składowiska odpadów Hickory Ridge w Atlancie w stanie Georgia w Stanach Zjednoczonych zamontowano na specjalnej geomembranie 7 tys. modułów fotowoltaicznych, o mocy 1 MWp (fot. 1). Geomembrana z modułami pokrywa teren nachylony pod kątem 18 stopni.

Innym przykładem zrealizowanym w październiku br. w USA jest 3,5-megawatowa instalacja na czaszy zrekultywowanego składowiska w miejscowości North Adams w stanie Massachusetts. Oprócz prądu pozyskiwanego ze składowiska, miasto kupuje również energię elektryczną, wytwarzaną w dwóch pobliskich elektrowniach fotowoltaicznych. W ten sposób miasto w 100% pozyskuje prąd z odnawialnych źródeł. Wszystkie latarnie uliczne, budynki użyteczności publicznej, szkoły, a nawet miejskie lodowisko korzystają z czystej energii.

Podobne rozwiązania stosuje się także w Niemczech. Od grudnia 2010 r. na zrekultywowanym składowisku odpadów w saksońskim Bautzen-Nadelwitz pracuje elektrownia fotowoltaiczna o mocy szczytowej ok. 1 MWp (fot. 2). W sierpniu 2013 r. włączono do niemieckiej sieci kolejną instalację wykonaną na składowisku w poddrezdeńskim Meissen. – Prace na tych składowiskach wykonywała firma, która jest naszym niemieckim partnerem. Jako jedna z pierwszych posadowiła ona farmy PV w takich warunkach i przy zapewnieniu bezpieczeństwa dla środowiska. Prace można wykonać bez szkody dla okrywy. Dzięki wypracowaniu takich metod rozwiązanie udaje się dostosować do konkretnego składowiska. Teraz chcemy wspólnie działać na rynku polskim – powiedział Jacek Sowa z firmy ProGEO.

Uwarunkowania prawne

Maciej Szambelańczyk z Kancelarii Wierciński Kwieciński Baehr proponuje rozpatrzenie kwestii budowy instalacji PV na składowisku odpadów z dwóch zasadniczych punktów widzenia. – Pierwszy z nich to zmieniający się właśnie system wsparcia dla energii z odnawialnych źródeł, uregulowany nową Ustawą z 15 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii. Na obecnym etapie instalacje fotowoltaiczne, jeżeli rozpoczną wytwarzanie po 1 stycznia 2016 r., już nie mogą liczyć na system wsparcia w postaci świadectw pochodzenia. Jeśli inwestor zakłada wprowadzenie i sprzedaż energii elektrycznej do sieci elektroenergetycznej, można jedynie rozważać udział w systemie aukcyjnym, który jednak nie gwarantuje wsparcia każdemu chętnemu, lecz jedynie zwycięzcom aukcji. Co więcej, należy odnotować, iż nowy system wsparcia w ogóle nie zapewnia pomocy w wytwarzaniu energii zielonej na potrzeby własne – takiego rodzaju inwestycje pozostają poza zakresem normowania ustawy o odnawialnych źródłach energii – zaznaczył prawnik. Druga istotna kwestia, wg M. Szambelańczyka, to wykorzystanie składowisk odpadów w celach inwestycyjnych. Kluczowe w tym zakresie jest Rozporządzenie Ministra Środowiska z 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów. Przewiduje ono, iż zasadniczo na koronie składowisk odpadów niebezpiecznych oraz składowisk odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne nie mogą być budowane budynki przez okres 50 lat od dnia zamknięcia składowiska. Zakazane jest też wykonywanie wykopów, instalacji naziemnych i podziemnych, z wyłączeniem tych związanych z funkcjonowaniem składowiska. – Zasadniczo zatem budowa instalacji fotowoltaicznych w tym okresie nie jest możliwa. Rozporządzenie jednak przewiduje pewne możliwości uchylenia tego zakazu. Okres 50 lat od dnia zamknięcia składowiska odpadów może być bowiem skrócony, jeżeli z ekspertyz geotechnicznej oraz sanitarnej, dołączonych do wniosku o zmianę decyzji o zgodzie na zamknięcie składowiska, wynika, że prowadzenie na składowisku odpadów prac inwestycyjnych nie spowoduje zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub dla środowiska. Prawidłowe przygotowanie ekspertyz i należyta ocena geotechniczna oraz sanitarna mają kluczowe znaczenie – wyjaśnił M. Szambelańczyk. Już w dwóch przypadkach w Polsce prawidłowo przygotowane ekspertyzy pozwoliły na zbudowanie elektrowni PV na zrekultywowanych składowiskach.

Ustronie Morskie

W miejscowości Kukinka (gm. Ustronie Morskie) na zrekultywowanym między listopadem 2014 a lutym 2015 r. składowisku odpadów powstała instalacja fotowoltaiczna. Uroczyste otwarcie nastąpiło w maju br. Składowisko zajmuje teren ponad 8 ha, przy czym powierzchnia 2,2 ha to zalegające odpady, którą wykorzystano na budowę elektrowni PV. Pomysłodawcą i inicjatorem przedsięwzięcia był Jerzy Kołakowski, wójt gm. Ustronie Morskie. – Inwestycja ta przyczyniła się z jednej strony do ukazania konieczności dbania o środowisko naturalne, a z drugiej skłoniła samorządy do szukania dodatkowych środków finansowych. Energia elektryczna produkowana ze słońca jest najlepszym możliwym połączeniem. Gmina Ustronie Morskie stawia na słońce! – powiedział Piotr Byczkowiak, prezes spółki Gminna Energia Ustronie Morskie.

Całkowita moc elektrowni PV to 0,9984 MW. – Instalacja składa się z 3840 paneli w 22 łańcuchach. Każdy łańcuch posiada niezależną skrzynię, którą w razie problemów technicznych można wyłączyć. Stosujemy stały monitoring funkcjonowania systemu pod kątem awaryjności, sprawności oraz produkcji energii elektrycznej – zauważył Byczkowiak. Dodał również, że rekultywacja składowiska była pierwszym etapem budowy farmy fotowoltaicznej. Wszystkie rozwiązania techniczne były wdrażane z myślą o zamontowaniu instalacji PV, która była drugim etapem inwestycji. Energią elektryczną pozyskiwaną z instalacji zasilane będą wszystkie obiekty gminne. Prezes Byczkowiak wyjaśnił, że pozwolenie na budowę składało się z trzech decyzji, które zostały wydane przez Starostwo Powiatowe w Kołobrzegu oraz Urząd Wojewódzki w Szczecinie. – Uzyskiwanie pozwolenia jest procesem skomplikowanym, gdyż wymaga skompletowania wielu dokumentów – nadmienił prezes. Wartość pierwszego etapu inwestycji, czyli rekultywacji, wyniosła 3 173 400 zł brutto, a drugiego etapu, zakładającego budowę instalacji PV – 6 150 000 zł brutto. Pierwsza faza została dofinansowana pożyczką z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Szczecinie w wysokości 2 500 000 zł, a druga z Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2007-2013, z którego pochodziło 2 640 000 zł. – Gmina Ustronie Morskie planuje w przyszłości podjęcie kroków w celu zagospodarowania pozostałych terenów wysypiska – zapowiedział Byczkowiak.

Niestandardowe warunki

Firma OPEUS Energia była generalnym wykonawcą inwestycji – nie tylko zmontowała specjalną konstrukcję pod panele fotowoltaiczne, ale taż przygotowywała teren byłego wysypiska. – W początkowej fazie na plac budowy o powierzchni 15 500 m² wjechało blisko 2 tys. ciężarówek z ok. 17 tys. ton ziemi i gliny. Następnie wałowano śmieci, ułożono system odgazowania i odwodnienia oraz nasypano i zabezpieczono odpowiednie warstwy ekranowe i wzmacniające. Później zostały ułożone płyty betonowe pod konstrukcje fotowoltaiczne oraz trasy kablowe, a teren został wyrównany, zasiany trawą i ozdobiony krzewami. W kolejnym kroku zbudowano specjalistyczną konstrukcję i ułożono 4000 sztuk paneli fotowoltaicznych o wysokiej sprawności, wykonanych w technologii polikrystalicznej. Ostatnim etapem inwestycji było przyłączenie instalacji do sieci oraz montaż oświetlenia – zrelacjonował Sławomir Reszke, prezes Zarządu OPEUS Energia. W przypadku budowy farm PV posadowionych na składowisku odpadów wyzwaniem staje się odpowiednie przygotowanie terenu. – Takie miejsce powinno pozostać niezabudowane przez 50 lat. To pozwoliłoby na ustabilizowanie się gruntu oraz odgazowanie terenu. Podczas budowy na takim obszarze farmy PV, ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża, tym bardziej że na świeżo wałowanym terenie ciągle następują ruchy ze względu na zalegające śmieci – podkreślił prezes OPEUS Energia. Dodał także, że by zlikwidować negatywny wpływ ruchu podłoża na wybudowaną instalację, należy ją odpowiednio posadowić oraz zastosować specjalną konstrukcję. Reszke poinformował, że na farmie zainstalowano panele z nowoczesnej linii niemieckiej firmy, odporne na działanie amoniaku i mgły solnej. Niszowym rozwiązaniem zastosowanym w gm. Ustronie Morskie jest także zamontowanie falownika centralnego. – W Polsce rzadko się go używa ze względu na niewystarczającą kadrę wyspecjalizowanych fachowców. Ponadto instalacja jest w pełni samoobsługowa, a bieżące parametry (produkcja energii, błędy systemu, warunki pogodowe) są nadzorowane z budynku Urzędu Miasta oraz dodatkowo automatycznie raportowane w postaci e-maili – powiedział Sławomir Reszke. Ponadto zauważył, iż w gm. Ustronie Morskie możliwa jest budowa kolejnej innowacyjnej instalacji, a z uwagi na fakt, że pozostały teren jest zalany wodą, byłaby to pierwsza pływająca instalacja fotowoltaiczna w Polsce.

Tomaszów Lubelski

Władze Tomaszowa Lubelskiego postanowiły podjąć działania zmierzające do gospodarczego wykorzystania gruntów po byłym składowisku odpadów. Prace rekultywacyjne kwatery A i B zostały zakończone w 2003 r. Starostwo Powiatowe w Tomaszowie Lubelskim decyzję administracyjną wydało dopiero po czterech latach – 14 lipca 2007 r. – Działania miasta zbiegły się z inicjatywą firmy 7R LOGISTIC BRZESKO, która poszukiwała terenów pod farmę fotowoltaiczną. Burmistrz, w oparciu o złożony wniosek, uruchomił procedurę przetargową na dzierżawę 3,19 ha. Najkorzystniejszą ofertę złożyło wspomniane przedsiębiorstwo i z nim miasto zawarło umowę dzierżawy na 25 lat – zrelacjonował Wojciech Żukowski, burmistrz Tomaszowa Lubelskiego. Na wydzierżawionych gruntach zbudowano farmę fotowoltaiczną. Moc instalacji to ok. 1,3 MW. Uzyskiwana energia elektryczna będzie odsprzedawana przez inwestora do sieci za pośrednictwem PGE Dystrybucja Oddział Zamość. Burmistrz dodał, że wniosek odnośnie usytuowania farmy fotowoltaicznej na zamkniętym składowisku odpadów był składany do Urzędu Marszałkowskiego Województwa Lubelskiego, a uzyskanie pozwolenia trwało kilka miesięcy. Podkreślił, że Tomaszów Lubelski z racji wybudowania farmy fotowoltaicznej będzie czerpać korzyści z tytułu dzierżawy gruntów oraz do kasy miasta wpłynie podatek od nieruchomości. Żukowski nadmienił, że rozbudowa instalacji jest możliwa na terenach przyległych do dzierżawionych przez brzeską firmę.

Nad kompleksowym wykonaniem inwestycji, począwszy od zaprojektowania, dostawy, budowy i przyłączenia do krajowego systemu elektroenergetycznego farmy fotowoltaicznej, łącznie z uruchomieniem i uzyskaniem dokumentacji formalno-prawnej, wymaganej w obowiązujących rozporządzeniach, a także koniecznej do uruchomienia i eksploatacji farmy, czuwała firma Solar Park Zamość. Piotr Struk, prezes tej firmy, wyjaśnił, że instalacja fotowoltaiczna posadowiona na dawnym składowisku odpadów w Tomaszowie Lubelskim ze względu na specyfikę terenu wymagała zastosowania wielu innowacyjnych rozwiązań. – Priorytetem i podstawą było opracowanie stalowych mocowań, spełniających najwyższe standardy rynkowe oraz zapewniających statykę konstrukcji wsporczej dla paneli fotowoltaicznych. Jednocześnie musiano zagwarantować największe wykorzystanie promieniowania słonecznego przez ogniwa. Następny bardzo ważny etap to przygotowanie projektu tras kablowych, dostosowanych do warunków w miejscu inwestycji. Po wnikliwej analizie badań geologicznych przeprowadzonych przez zespół projektantów Solar Park Zamość na terenie przeznaczonym pod farmę fotowoltaiczną, została opracowana nowatorska metoda zabezpieczenia korytarzy do ułożenia kabli elektroenergetycznych, w celu uniknięcia ich kontaktu z aktywnymi związkami znajdującymi się pod powierzchnią składowiska – powiedział Struk.

Moduły fotowoltaiczne dla tej instalacji dostarczyła firma Solar World. – Na świecie zrealizowaliśmy wiele projektów na składowiskach odpadów. Zdobytą wiedzą i doświadczeniem wspieramy rynek polski i naszych partnerów. Po 25 latach możemy przeprowadzić proces recyklingu i z tych samych materiałów wyprodukować lepsze, jeszcze bardziej wydajne moduły. Jesteśmy pierwszym producentem, który wprowadził takie rozwiązanie. Odzyskujemy do 95% surowców, co oznacza, że nie produkujemy dodatkowych odpadów – wyjaśniła Jolanta Karsten z Solar World.

Chętni do naśladowania

Jacek Sowa podkreślił, że firma ProGEO prowadzi wiele rozmów ze składowiskami w środkowej oraz południowej części kraju na temat możliwości zamontowania instalacji fotowoltaicznej na ich terenie. Z kolei Jolanta Karsten dodała, że najlepszym dowodem jakości modułów Solar World są nie tylko uzyskane certyfikaty oraz atesty, ale także kolejne projekty przygotowywane przez inwestorów na rynku polskim i zagranicznym.

W Polsce istnieje kilkadziesiąt zrekultywowanych składowisk odpadów, które mają ogromny potencjał, zwłaszcza dla fotowoltaiki. Składowiska takie mogą generować korzyści nie tylko finansowe, ale również ekologiczne.