Pływające farmy fotowoltaiczne (FPV) na Bałtyku mogą stać się nowym filarem polskiej transformacji energetycznej, łącząc zalety energii odnawialnej z efektywnym wykorzystaniem przestrzeni morskiej. Choć technologia obiecuje wyższą wydajność i oszczędność lądu, rodzi pytania o wpływ na delikatny ekosystem Bałtyku oraz wyzwania techniczne i kosztowe.
Polska, dążąc do neutralności klimatycznej i zwiększenia udziału OZE w miksie energetycznym (z 20% w 2023 roku do 42,5% do 2030 roku), spogląda na pływające farmy fotowoltaiczne (FPV). Te innowacyjne systemy, montowane na platformach na wodzie, mogą pojawić się nie tylko na jeziorach i zbiornikach retencyjnych, ale także na Bałtyku, uzupełniając morskie farmy wiatrowe. Projekty FPV zyskują popularność w Azji i Europie Zachodniej, jednak Bałtyk – z jego unikalnymi warunkami – stawia przed technologią nowe wyzwania.
Czym są farmy fotowoltaiczne na wodzie?
Pływające farmy fotowoltaiczne (FPV) to systemy paneli słonecznych instalowane na pływających platformach, zakotwiczonych do dna zbiorników wodnych lub morskiego podłoża. Technologia, rozwijana głównie w Azji (Chiny mają 1,3 GW mocy FPV, Korea Południowa – 400 MW w 2024 roku), zyskuje na znaczeniu w Europie, np. w Holandii (projekt Oceans of Energy) i Portugalii. Główne zalety FPV to:
- Oszczędność lądu: Nie zajmują cennych terenów rolniczych czy leśnych, kluczowych dla bezpieczeństwa żywnościowego.
- Wyższa efektywność: Chłodzenie paneli wodą zwiększa ich wydajność o 10–15% w porównaniu z instalacjami lądowymi.
- Synergia z innymi OZE: Możliwość integracji z farmami wiatrowymi offshore, tworząc hybrydowe huby energetyczne.
W Polsce FPV testowano na jeziorach (np. zbiornik w Łącku, 0,6 MW) i w portach (Gdynia, 2024), ale projekty na otwartym Bałtyku są dopiero w fazie koncepcyjnej.
Czy Bałtyk nadaje się do pływających instalacji PV?
Morze Bałtyckie oferuje unikalne warunki do rozwoju pływających elektrowni fotowoltaicznych (FPV), jednak jednocześnie stawia przed inwestorami istotne wyzwania.
Jedną z głównych korzyści są niewielkie pływy i umiarkowane fale. W Zatoce Gdańskiej i Zatoce Puckiej fale zwykle nie przekraczają dwóch metrów, co znacząco ułatwia stabilizację pływających platform fotowoltaicznych. Dodatkowym atutem są płytkie wody. Średnia głębokość Bałtyku wynosi około 55 metrów, a w wielu miejscach zaledwie 20–30 metrów. W porównaniu z oceanicznymi lokalizacjami, gdzie głębokości są znacznie większe, ułatwia to zakotwiczenie i utrzymanie konstrukcji FPV.
Kolejnym istotnym argumentem przemawiającym za inwestycjami w FPV na Bałtyku jest bliskość odbiorców energii. W regionie działają duże porty, takie jak Gdańsk, Gdynia i Szczecin, a także liczne zakłady przemysłowe, w tym m.in. rafineria Orlen. Obecność tych odbiorców umożliwia efektywny przesył wyprodukowanej energii bez konieczności budowy długodystansowej infrastruktury przesyłowej.
Jednym z głównych zagrożeń dla morskich instalacji FPV jest zlodzenie. Zimą powierzchnia Morza Bałtyckiego częściowo zamarza, co oznacza konieczność stosowania konstrukcji odpornych na lód oraz systemów umożliwiających odladzanie. Kolejnym wyzwaniem są burze i silne wiatry. Choć Bałtyk jest spokojniejszy niż Morze Północne, okresowe sztormy mogą prowadzić do uszkodzeń platform, co wymaga dodatkowych zabezpieczeń technicznych i systemów monitoringu.
Ważnym aspektem jest również logistyka oraz kwestie regulacyjne. Rozwój FPV na morzu musi być starannie skoordynowany z innymi użytkownikami przestrzeni morskiej, w tym z żeglugą, rybołówstwem oraz operacjami Marynarki Wojennej.
Polska ma znaczny potencjał do rozwoju FPV w rejonach przybrzeżnych, szczególnie w sąsiedztwie istniejących i planowanych farm wiatrowych, takich jak Baltica 2 i Baltica 3, których uruchomienie przewidziano na lata 2027–2030. Mimo to technologia morska FPV, choć testowana już m.in. w Norwegii przez firmę Equinor (od 2024 roku), nie została jeszcze wdrożona na Bałtyku. Dlatego niezbędne będą pilotażowe projekty demonstracyjne, które pozwolą sprawdzić efektywność i trwałość tej technologii w lokalnych warunkach.
Potencjał i wyzwania technologiczne
Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej (IRENA) szacuje, że pływające elektrownie fotowoltaiczne (FPV) mogą pokryć nawet do 10% globalnego zapotrzebowania na energię elektryczną, wykorzystując zaledwie 1% powierzchni dostępnych akwenów. W Polsce potencjał rozwoju tej technologii nie ogranicza się wyłącznie do Morza Bałtyckiego. Możliwe lokalizacje obejmują również jeziora oraz zbiorniki pokopalniane, szczególnie w regionach takich jak Wielkopolska.
Jednym z głównych problemów jest korozyjne środowisko morskie. Słona woda znacząco przyspiesza procesy degradacji materiałów, dlatego niezbędne jest stosowanie komponentów odpornych na korozję. W praktyce oznacza to wykorzystanie specjalistycznych materiałów, takich jak stopy aluminium czy polimery wzmocnione włóknem węglowym. Niestety, takie rozwiązania podnoszą koszty inwestycji – szacuje się, że koszt instalacji FPV wynosi około 1,2–1,5 miliona dolarów za megawat, podczas gdy dla lądowych farm fotowoltaicznych koszt ten wynosi około 0,8 miliona dolarów za megawat.
Kolejnym wyzwaniem jest zakotwiczenie platform. W warunkach morskich, zwłaszcza podczas sztormów, niezbędne są zaawansowane systemy kotwiczenia, które zapewnią stabilność i bezpieczeństwo konstrukcji. Przykładem mogą być linowe systemy dynamiczne, stosowane już w projektach FPV w Norwegii. Równie istotna jest koordynacja z innymi użytkownikami morza. Pływające farmy fotowoltaiczne muszą funkcjonować w przestrzeni współdzielonej z żeglugą, rybołówstwem, a także obszarami objętymi ochroną środowiskową. Oznacza to konieczność ścisłej współpracy z Urzędem Morskim oraz Ministerstwem Obrony Narodowej (MON), by projekty mogły zostać skutecznie zintegrowane z istniejącą infrastrukturą i przepisami.
Obecnie koszty inwestycji w FPV są o 20–30% wyższe niż w przypadku klasycznych instalacji naziemnych. Jednak według prognoz IRENA, do 2030 roku koszty te mogą spaść o około 25%, głównie dzięki efektowi skali i rozwojowi technologii. W Polsce zarówno Orlen, jak i PGE rozważają realizację hybrydowych projektów wiatrowo-fotowoltaicznych na Morzu Bałtyckim. Tego typu rozwiązania mogą przyczynić się do obniżenia kosztów inwestycji, dzięki możliwości współdzielenia infrastruktury przesyłowej i przyłączeniowej, co zwiększa efektywność całego systemu.
Innowacja przyjazna naturze czy ryzykowna dla morza?
Morze Bałtyckie, jako śródlądowe morze o niskim zasoleniu i ograniczonej wymianie wód z oceanem, jest szczególnie wrażliwe ekologicznie. W związku z tym rozwój pływających farm fotowoltaicznych (FPV) w tym akwenie wiąże się zarówno z potencjalnymi zagrożeniami, jak i korzyściami dla środowiska.
Jednym z głównych problemów jest zacienienie dna morskiego przez panele fotowoltaiczne. Ograniczony dostęp światła słonecznego może negatywnie wpłynąć na rozwój fitoplanktonu i roślinności podwodnej, które są podstawą łańcucha pokarmowego w ekosystemach morskich.
Kolejnym zagrożeniem są zmiany termiczne i tlenowe. Obecność dużych platform może prowadzić do lokalnego podnoszenia temperatury wody oraz zaburzać naturalną cyrkulację tlenu, co może wpływać na warunki życia ryb i mikroorganizmów. Dodatkowo, istnieje ryzyko zanieczyszczenia chemicznego. Ewentualne wycieki substancji, takich jak smary czy środki antykorozyjne stosowane do zabezpieczania paneli, mogą prowadzić do skażenia wód morskich.
Z drugiej strony, pływające farmy fotowoltaiczne mogą przynieść korzyści ekologiczne. Platformy mogą działać jako sztuczne rafy, stwarzając nowe siedliska dla ryb i ptaków morskich. Przykładem może być projekt Oceans of Energy realizowany w Holandii, gdzie zaobserwowano pozytywne efekty dla lokalnej fauny. Ponadto FPV mogą być instalowane w zdegradowanych obszarach, takich jak porty, tereny przemysłowe czy dawne strefy działalności człowieka, co pozwala ograniczyć ingerencję w dziewicze ekosystemy i minimalizuje wpływ na przyrodę.
Według badań prowadzonych w Holandii w 2024 roku, FPV mają mniejszy wpływ na środowisko niż tradycyjne lądowe farmy fotowoltaiczne, pod warunkiem, że są odpowiednio zaprojektowane i objęte stałym monitoringiem. W przypadku Morza Bałtyckiego konieczne będzie jednak przeprowadzanie szczegółowych ocen oddziaływania na środowisko (OOŚ), szczególnie w rejonach objętych ochroną w ramach sieci Natura 2000.
