Pomimo rekomendacji protokółu z Kioto nadal wzrastają emisje gazów cieplarnianych na skutek rosnącego zapotrzebowania na energię. Polityka klimatyczna musi zatem brać pod uwagę wzrost zużycia węgla i gazu, a równocześnie intensyfikować wykorzystywanie alternatywnych źródeł energii odnawialnej.

Zakończony w grudniu ubiegłego roku „szczyt klimatyczny”, jaki zgromadził w meksykańskim kurorcie CANCUN przedstawicieli blisko 200 państw ze wszystkich kontynentów, powołał do życia Zielony Fundusz Klimatyczny, który przeznaczy do 2020 roku kwotę 100 mld dolarów na walkę z globalnym ociepleniem.

Według przewidywań, Unia Europejska zobowiąże kraje członkowskie do ograniczenia do 2020 roku emisji dwutlenku węgla o 30%. Jest to zadanie niezwykle trudne do zrealizowania, zwłaszcza przez kraje takie jak Polska, gdzie ogromna większość energii elektrycznej i cieplnej bazuje na węglu – surowcu, którego spalanie emituje duże ilości CO2.

Warto zauważyć, że w Europie powoli wyczerpują się zasoby konwencjonalnych źródeł energii, przy czym średnia uzależnienia Unii Europejskiej od zewnętrznych źródeł energii przekracza obecnie 50%. Zmusza to kraje tej części świata do szczególnej dbałości o rozwój innowacyjnych technologii w celu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego i zapobieżenia groźnym dla społeczeństwa zmianom klimatu.

Duże nadzieje pokładane są w nowoczesnych technologiach wychwytywania, przesyłu i składowania dwutlenku węgla w istniejących elektrowniach węglowych. Jest to technologia technicznie w pełni opanowana, ale nie wykroczyła na razie poza tzw. „projekty demonstracyjne” w Bełchatowie i Kędzierzynie. Zamierzenie to jest jednak bardzo kosztowne i nie należy oczekiwać, że w najbliższych latach odgrywać będzie istotną rolę w ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych.

Instalowanie na dachach baterii słonecznych – to relatywnie tani sposób wykorzystania energii solarnej do podgrzewania wody i produkcji energii elektrycznej. Energia solarna może być polską specjalnością w dziedzinie wykorzystania alternatywnych źródeł - zarówno w wolnostojących budynkach jednorodzinnych, jak też w zabudowie osiedlowej, przemysłowej, magazynowej, hotelowej itp. Problem polega na tym, że według funkcjonującego stereotypu w naszym klimacie przy istniejącym nasłonecznieniu pozyskiwanie energii solarnej jest rzekomo mało efektywne. Pogląd ten jest nieuprawniony, bowiem liczne badania udowodniły, że nawet przy zachmurzonym niebie nowoczesne panele potrafią skutecznie wychwytywać energię słońca.

Nie mniej ważnym problemem jest dla potencjalnych inwestorów brak pewności czy określony budynek (dach) nadaje się do instalowania paneli ze względu na ekspozycję na słońce, a w związku z tym, czy zainstalowane urządzenie okaże się opłacalne. W tej sytuacji decyzje dotyczące inwestowania w instalacje solarne zapadają „na wyczucie”, co oczywiście nie sprzyja upowszechnianiu tej metody wykorzystywania energii słonecznej.

Przełom w dziedzinie instalacji paneli nastąpił bardzo niedawno, kiedy służby geodezyjne w Niemczech i Stanach Zjednoczonych opracowały proste metody sporządzania map słonecznych zwanych także „słonecznymi katastrami”. Rozwiązanie polega na udostępnieniu potencjalnym użytkownikom geoportalu, który umożliwia w miarę precyzyjną ocenę, czy w danym miejscu opłaci się instalowanie paneli. Serwis powstał w oparciu o numeryczny model zabudowy i wykorzystanie danych klimatycznych dla danego obszaru, inaczej mówiąc zdefiniowanie potencjału słonecznego dla poszczególnych obiektów. Tworzenie mapy słonecznej teoretycznie nieskomplikowane w praktyce nastręcza jednak pewne trudności, m.in. konieczne jest uwzględnienie geometrii dachów z uwagi na ich dużą różnorodność: jedne są płaskie, inne jedno-, dwu- lub wielospadowe. Z problemem tym jednak geodeci sobie dobrze poradzili, o czym świadczą liczne rozwiązania systemowe oferowane zagranicą. W praktyce występuje kilka metod sporządzania katastru słonecznego, są to jednak geodezyjne metody profesjonalne, których w niniejszym tekście nie będę omawiał.

Odczytując mapę słoneczną budynku można ustalić jaką ilość energii mogą pozyskać panele zainstalowane na dachu o określonym spadku (lub płaskim) i istniejącej ekspozycji oraz jaki rodzaj paneli jest w danych warunkach optymalny.

Dobrze sporządzona mapa słoneczna pozwala inwestorowi ocenić w miarę dokładnie opłacalność przedsięwzięcia, uwzględnia bowiem (oprócz danych klimatycznych) kształt dachu i jego powierzchnię „czynną” po wyeliminowaniu części zasłoniętej przez sąsiednie obiekty, a przy niskiej zabudowie – także drzewa. Profesjonalnie sporządzony kataster słoneczny udostępnia ważną informację czy dany dach nadaje się do instalacji paneli, ewentualnie w jakiej jego części, względnie czy należy z takiej inwestycji zrezygnować[1].

Bardziej zaawansowane serwisy informują również o koszcie planowanej instalacji oraz ilości CO2, która nie będzie wyemitowana dzięki wykorzystaniu urządzenia solarnego. Jeśli zgodzimy się, że z punktu widzenia technicznego oferty katastrów słonecznych są relatywnie proste, to jednak użytkownikom mało biegłym w problematyce energetycznej trzeba udostępnić odpowiednio przejrzystą informację. Służą temu kilkustopniowe skale, na podstawie których łatwo można ocenić, czy dany obiekt nadaje się do zainstalowania na nim paneli, czy też nie. Jeśli wynik jest pozytywny, pozostaje wybór rodzaju kolektorów, które różnią się parametrami. Inwestor powinien wówczas zasięgnąć porady specjalistów, którzy najskuteczniej dostosują kolektor do kształtu i usytuowania określonego dachu. Przy wyborze paneli trzeba uwzględniać ich trwałość, cenę, udzielane gwarancje itp.

Pierwszą mapę słoneczną „w skali przemysłowej” opracowano w Niemczech w 2008 roku dla miasta Osnabrűck, ale w krótkim czasie powstały podobne mapy dla kilkudziesięciu dalszych miast i powiatów. Katastry słoneczne powstają także w USA, Kanadzie, Austrii i we Włoszech. Także polska firma GISPRO ma w swojej ofercie opracowywanie map słonecznych. Mogą je także sporządzać inne liczące się firmy geodezyjne przy współpracy ze specjalistami, którzy udostępnią im szacunki potencjału słonecznego dla danego obszaru lub obiektu. Warunkiem jest zainteresowanie potencjalnych użytkowników.

Bardzo istotne jest także, aby mapy solarne opracowane przez firmy geodezyjne były odpłatnie dostępne w określonym miejscu np. w Wojewódzkich Wydziałach Geodezji. Inwestorzy, których budynki nie znajdują się na obszarach pokrytych katastrem słonecznym, mogliby oczywiście zamawiać mapy w firmach oferujących taką usługę.

Nic więc nie stoi na przeszkodzie, aby mapy solarne powstawały także w Polsce, tym bardziej, że Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zamierza w ciągu najbliższych 3 lat udostępnić preferencyjne dofinansowanie instalacji solarnych kwotą 300 mln zł.

Jeśli inwestorzy dysponować będą mapą słoneczną, która ograniczając ryzyko zapewni opłacalność paneli słonecznych, można oczekiwać rosnącego zainteresowania wykorzystaniem tego źródła „darmowej” energii. Tym bardziej, że zyski z tytułu zaoszczędzania energii konwencjonalnej są znaczące, a zwrot poniesionych nakładów inwestycyjnych następuje w ciągu kilku lat.

Istotne znaczenie dla upowszechnienia instalacji solarnych ma udostępnienie wiedzy i możliwościach korzystania z katastrów słonecznych, pod warunkiem jednak, że służby geodezyjne katastry takie będą opracowywać dla coraz większych obszarów kraju i propagować ich wykorzystanie poprzez rzetelną informację.

 

 

 

 

 

[1] Komisja Europejska opublikowała interaktywne narzędzie pozwalające oszacować potencjał energii słonecznej w poszczególnych częściach Unii Europejskiej. Interaktywną mapę można obejrzeć pod adresem http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/. Opiera się ona m.in. na danych dotyczących wielkości promieniowania słonecznego i ukształtowania terenu i pozwala oszacować potencjał energii słonecznej w danym rejonie Europy.