Odnawialne źródła energii przez ostatnie lata na dobre zadomowiły się w polskich jednostkach samorządu terytorialnego, a także w przedsiębiorstwach komunalnych funkcjonujących w ich ramach. Powoli aklimatyzują się w obiektach należących do uczelni, kolei, spółdzielni mieszkaniowych, a nawet instytucji kultu religijnego.

Doskonałym przykładem rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce są panele fotowoltaiczne, które montuje się w iście imponującym tempie. Obok sprawdzonych rozwiązań wciąż pojawiają się nowe, a włodarze miast, gmin czy przeróżnych przedsiębiorstw i instytucji nie wahają się ich wykorzystywać. 

Wielość miejsc, w których instalowane są odnawialne źródła energii, a także różnorodność powstających instalacji powoduje, że OZE przenoszą się z budynku na budynek, z instytucji na instytucję i ewoluują w miarę potrzeb użytkownika, konkretnego projektu, rodzaju prowadzonej działalności czy nawet struktury architektonicznej obiektu. Dziś jedno rozwiązanie uzupełnia kolejne, co w konsekwencji przynosi różnorodne pożytki ekologiczne oraz ekonomiczne. 

Tę codzienność zaczynali akademicy

– Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu od wielu lat jest „zieloną” uczelnią. Nie tylko kształcimy specjalistów zajmujących się odnawialnymi źródłami energii, ale także sami świecimy przykładem, inwestując we własne OZE – mówi Małgorzata Moczulska, rzeczniczka prasowa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Przykładem mogą być tutaj panele fotowoltaiczne zainstalowane na jednym z najbardziej rozpoznawalnych budynków uczelni, a więc Centrum Dydaktyczno-Naukowym (CDN), czy też panele postawione na budynku Studium Wychowania Fizycznego i Sportu, należącym do uczelni. To jedne z największych na Dolnym Śląsku instalacji fotowoltaicznych zainstalowanych na obiektach użyteczności publicznej.

– To nie tylko oszczędności, a więc konkretne kwoty, których nie zapłacimy za energię elektryczną kupowaną z sieci. To także zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do środowiska, a warto pamiętać, że wrocławski UP uczestniczy w różnych projektach antysmogowych prowadzonych w mieście. To więc jest nasz kolejny wkład w walkę o czyste powietrze. Nie mniej ważne jest oddziaływanie edukacyjne, promujące dobre, prośrodowiskowe rozwiązania. I wreszcie aspekt związany z naszymi studentami, którzy zyskują możliwość praktycznego poznania działania instalacji solarnych – dodaje M. Moczulska.

Cała frontowa ściana budynku CDN-u została wypełniona modułami fotowoltaicznymi. Dzięki temu zyskano ponad 80 kWp łącznej mocy. Powstały także dwie instalacje solarne na budynku pływalni – sekcja paneli fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych. Mają one różne zadania. Instalacja fotowoltaiczna produkuje energię elektryczną – zasila w prąd wszystkie urządzenia elektryczne na basenie, takie jak oświetlenie czy zasilanie komputerów.

– Nie eksportujemy energii na zewnątrz, produkujemy ją tylko na użytek własny uczelni. Z kolei 84 kolektory słoneczne o łącznej powierzchni 194 m2 służą do wspomagania ogrzewania wody w basenie, ponieważ w okresie jesienno-zimowym tego ciepła byłoby jednak na tak dużej pływalni za mało – zaznacza M. Moczulska.

Warto pamiętać, że w 2016 r. Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu – jako pierwsza uczelnia w Polsce – uruchomił studia na kierunku „odnawialne źródła energii i gospodarka odpadami”. Od dwóch lat w tej dziedzinie prowadzi też studia podyplomowe. 

Bardzo podobnie jest w innych miejscach w kraju. Przykładem niech będzie Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nysie, na dachach której zamontowano panele fotowoltaiczne. Uniezależniają one uczelnię od dostaw energii z zewnętrznych źródeł. Rektor nyskiej PWSZ, dr inż. Przemysław Malinowski, już teraz przygotowuje kolejne przedsięwzięcia związane z OZE. Będzie to farma fotowoltaiczna zlokalizowana na rogatkach miasta, która całkowicie uniezależni uczelnię od zewnętrznych źródeł energii i dostarczy jej całkowicie „zieloną” energię.

Z kolei na Politechnice Śląskiej w Gliwicach przygotowano nowy pomysł technologiczny związany z panelami fotowoltaicznymi, który już teraz jest niemal gotowy do masowego wdrożenia.

– Wszystkie znane rozwiązania dotyczące fotowoltaiki zintegrowanej z budownictwem oparte są przede wszystkim na ogniwach pierwszej i drugiej generacji, czyli ogniwach bazujących najczęściej na krzemie. To klasyczne rozwiązanie, które widzimy coraz częściej wokół nas, np. na dachach budynków. Jednak produkcja ogniw pierwszej generacji jest skomplikowana i kosztowna. Dodatkowo mamy do czynienia z dużym obciążeniem dachu. Z kolei ogniwa drugiej generacji charakteryzują się już mniejszą masą, prostszym procesem technologicznym, ale z drugiej strony są mniej odporne na działanie warunków atmosferycznych – wyjaśnia dr Marek Szindler z Politechniki Śląskiej w Gliwicach.

Rozwiązania, jakie zaproponował naukowiec i jego zespół badawczy, opiera się natomiast na ogniwach trzeciej generacji, czyli tzw. ogniwach barwnikowych. Różnią się one znacznie – zarówno w budowie, jak i w zasadzie działania – od klasycznych ogniw krzemowych. 

– Przede wszystkim nie ma w nich klasycznego złącza półprzewodnikowego, a ich zasada działania często porównywana jest do zjawiska fotosyntezy w roślinach, tylko że dostajemy w wyniku przemiany energię elektryczną. Barwnikowe ogniwo słoneczne składa się z dwóch płytek szklanych z warstwą transparentnego tlenku przewodzącego. Pierwsza – nazywana fotoanodą – zawiera półprzewodnik typu „n” w postaci nanokrystalicznego tlenku metalu z zaadsorbowanym barwnikiem. Barwnik ten, oprócz tego, że pełni bardzo ważną funkcję w efekcie fotowoltaicznym, podwyższa również walory estetyczne tych ogniw. Mogą one w rezultacie przybierać różne kolory i być stosowane jako np. częściowo przezroczyste kolorowe witraże lub przyciemniane szyby. Druga płytka szklana – zwana przeciwelektrodą – zawiera warstwę platyny. Przestrzeń pomiędzy elektrodami wypełnia elektrolit. Tego typu ogniwa i panele są już produkowane i stosowane – opowiada dr Szindler. – Nasze rozwiązanie polega na zastąpieniu szklanej przeciwelektrody zwykłą ceramiczną dachówką i w ten sposób zintegrowanie jej z ogniwem. Staje się ona integralną częścią tegoż ogniwa. Dzięki takiemu zabiegowi obniżamy koszty produkcji, upraszczamy proces technologiczny i zwiększamy bezpieczeństwo, dodatkowo znacznie redukując obciążenie dachu. Zaletą tego typu ogniw jest także to, iż pracują one w świetle rozproszonym i odbitym, a więc nawet w pochmurne dni będą działać z taką samą mocą jak w dni słoneczne i nie muszą być ustawione pod specjalnym kątem. W rezultacie wykorzystać możemy efektywnie całą powierzchnię dachu. 

Spółdzielcy w czołówce OZE 

O tym, że OZE w różnej postaci, przede wszystkim jednak jako panele fotowoltaiczne, są niezwykle popularne, najlepiej świadczy bodaj fakt, że coraz częściej są montowane na najbardziej powszechnych budynkach zlokalizowanych na terenie naszego kraju, czyli na blokach mieszkalnych. Spółdzielnie mieszkaniowe zakładają je w takich miejscach masowo. Jednym z tego przykładów może być Łomżyńska Spółdzielnia Mieszkaniowa. Tu rozwój OZE postępuje stopniowo, bez większych fajerwerków, ale w sposób konsekwentny, zmniejszając jednocześnie koszty funkcjonowania spółdzielni. Jej nowy zarząd zdecydował się także na pozyskiwanie środków zewnętrznych na inwestycje w OZE. 

– Od kilku lat prowadzimy starania o pozyskanie środków zewnętrznych. W 2018 r. zrealizowane zostały dwa projekty wykorzystania OZE – w tym wypadku słońca – w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego dla woj. podlaskiego – chwali się Piotr Pawłowski z zarządu Łomżyńskiej Spółdzielni Mieszkaniowej. Były to wówczas dwa zestawy ogniw o mocy po 4,16 kWp każdy i podgrzewacze wody o pojemności po 0,5 m3. Całkowita wartości tego projektu wyniosła ok. 113 tys. zł, z czego 47 tys. zł stanowiło dofinansowanie unijne. 

– Ważny jest tutaj, oczywiście, efekt ekologiczny, ale także ekonomiczny, gdyż tylko w pierwszych trzech miesiącach dało to nam produkcję ok. 1 MWh, co z kolei przełożyło się bezpośrednio na obniżenie kosztów eksploatacji spółdzielczego majątku – zaznacza P. Pawłowski.

Druga instalacja fotowoltaiczna o mocy 22 kWp również w ramach RPO została zamontowana na administracyjnym budynku spółdzielni, aby zmniejszyć koszty także jego funkcjonowania. Wartość tego projektu wyniosła 140 tys. zł, z czego unijne dofinansowanie to niemal 80 tys. zł. Produkcja energii elektrycznej w pierwszych trzech miesiącach funkcjonowania instalacji wyniosła ok. 2,9 MWh, co dało oszczędność na emisji dwutlenku węgla na poziomie 1,52 tony rocznie.

– W 2021 r. udało się nam pozyskać kolejne fundusze na realizację trzeciego już projektu pod nazwą „Energia ze słońca w Ło...