Fotowoltaika i magazyny energii na świecie oraz w Europie [Ranking]

W obliczu rosnących cen paliw stałych oraz większej świadomości ekologicznej odnawialne źródła energii zyskują popularność na całym świecie, a w wielu regionach prym wiedzie właśnie fotowoltaika. Gdzie produkuje się najwięcej energii ze słońca? Które państwa notują największy przyrost mocy z roku na rok, a które przewodzą pod względem instalacji magazynów energii zwiększających autokonsumpcję z fotowoltaiki?

Fotowoltaika świecie i jej udział w energetyce

Globalna moc PV w kwietniu 2022 roku osiągnęła przełomowy poziom 1 TW, a fotowoltaika pozostaje liderem przyrostu mocy w sektorze odnawialnych źródeł energii – w samym 2021 r. na świecie zamontowano 168 GW instalacji solarnych, co stanowiło 56% z 302 GW mocy pochodzących ze wszystkich OZE.

W kontekście odpowiedzialnego zarządzania energią produkowaną przez instalacje fotowoltaiczne trudno mówić nie poruszając kwestii jej bieżącego zużycia. Średni poziom rocznej autokonsumpcji gospodarstw domowych plasuje się na poziomie niższym niż 30%, dlatego tak kluczowe wydaje się efektywne połączenie instalacji fotowoltaicznych z magazynami energii. Systemy magazynowania energii mogą rozszerzyć zakres oddziaływania energii słonecznej również na okresy, kiedy słońce nie świeci oraz ogólnie uelastycznić system energetyczny, zarówno w segmencie fotowoltaiki domowej, jak i wielkoskalowej.

Rok 2020 był przełomowy pod tym względem w Europie, gdyż zainstalowano wtedy około 140 000 domowych systemów akumulatorowych o łącznej pojemności ponad 1 GWh. W rezultacie europejski rynek domowych magazynów energii wzrósł o 54% i przekroczył 3 GWh zainstalowanej mocy.

W 2021 r. było to już 5,4 GWh. Jak szacuje SolarPower Europe, na koniec 2022 roku łączna pojemność przydomowych magazynów energii w regionie sięgnie już 9,3 GWh. Za 88% europejskiego rynku odpowiadają Niemcy, Włochy, Austria, Wielka Brytania i Szwajcaria.

Zacznijmy jednak od szerszego obrazu i spójrzmy na to, które państwa w tym momencie są liderami światowej fotowoltaiki.

1. Chiny

Liderem światowej produkcji energii słonecznej od kilku lat pozostają Chiny. Mimo że kraj ten nie jest powszechnie znany z działań na rzecz ochrony środowiska, w ostatnim czasie inwestuje coraz więcej w OZE, w tym także instalacje PV. Prawdziwy boom na chińską fotowoltaikę rozpoczął się po kryzysie w 2008 r., kiedy to rząd centralny wprowadził dotacje, które przełożyły się na wzmożoną produkcję modułów, a następnie na gwałtowny spadek ich cen. Ta zmiana w rządowej polityce to reakcja nie tylko na wysokie zapotrzebowanie na energię elektryczną, ale także próba walki z rozległym zanieczyszczeniem powietrza.

Pod koniec 2021 r. Chiny posiadały instalacje fotowoltaiczne o łącznej mocy 323 GW, które zaspokajały około 4,8%-6% całkowitego zużycia energii w kraju. Były również rekordzistą pod względem mocy przyłączeń rok do roku ze wzrostem na poziomie 53,9 GW. Podczas pierwszego półrocza 2022 r. Państwo Środka zainstalowało fotowoltaikę o mocy prawie 31 GW, co stanowi wzrost o 137% w porównaniu z poprzednim rokiem. Jeśli mocny trend się utrzyma do końca roku, wynik za 2022 r. będzie rekordowy. Nie do przecenienia jest również fakt, że Chiny są największym wytwórcą fotowoltaiki na świecie. W kraju działa ponad 260 jej producentów, a w 2021 r. aż 58% wszystkich modułów fotowoltaicznych pochodziło właśnie z Państwa Środka.

A jak wygląda tamtejszy rynek magazynów energii? Chiny coraz mocniej skupiają się na jego rozwoju, aby przeciwdziałać marnowaniu czystej energii, która produkowana jest na coraz większą skalę. W 2021 r. łączna pojemność zainstalowanych magazynów wynosiła około 70 GW i była warta 1,2 mld dolarów. Prognozuje się, że do 2025 r. rynek ma wzrosnąć do 170 GW i osiągnąć poziom 6 mld dolarów. W ramach swojego najnowszego 5-letniego planu Chiny chcą również zmniejszyć jednostkowy koszt magazynowania energii o 30% do 2025 roku i stworzyć system, który będzie opłacalny bez dotacji. Wedle przewidywań, chiński rynek magazynów energii wkrótce powinien stać się najszybciej rozwijającym na świecie, wyprzedzając tym samym Europę i Stany Zjednoczone.

2. Stany Zjednoczone

Z osiągami na poziomie 120 GW w 2021 r., drugie miejsce na liście światowych liderów fotowoltaiki zajmują Stany Zjednoczone. To całkiem imponujący przyrost – w 2011 r. kraj ten posiadał niewiele ponad 4 GW instalacji solarnych. Boom na fotowoltaikę w kolejnych latach był spowodowany m.in. malejącymi cenami paneli fotowoltaicznych (ich średni koszt spadł o około 70% od 2014 roku) oraz perspektywą stworzenia dużej liczby miejsc pracy (obecnie prawie 250 000 osób w Stanach pracuje na stanowiskach związanych z fotowoltaiką).

W pierwszej połowie 2022 r. amerykański rynek energii słonecznej stanowił około 4,5% krajowego miksu energetycznego. W ostatnim czasie jednym z najważniejszych wydarzeń dla przemysłu fotowoltaicznego stała się ustawa o redukcji inflacji, która wprowadziła 10-letnią ulgę podatkową dla inwestycji na ten cel. W kolejnych latach zwyżkowy trend najpewniej się utrzyma, gdyż w czerwcowym memorandum prezydent USA Joe Biden określił inwestycje w fotowoltaikę niezbędnymi do zapewnienia bezpieczeństwa narodowego, zachowania krajowej infrastruktury krytycznej oraz prężnego rozwoju sektora energetycznego. Przewiduje się, że do 2027 r. całkowita moc instalacji może wzrosnąć nawet do 335 GW.

A magazyny energii w USA? Przechowywanie energii z OZE jest tam gorącym tematem – łącznie Stany Zjednoczone magazynują już 30 GW energii, w tym 21,6 GW w energii wodnej, 1,8 GW w energii słonecznej i 6,6 GW w akumulatorach. W samym 2021 roku pojemność tych ostatnich wzrosła o 4,6 GW, a łączna moc osiągnęła właśnie 6,6 GW. Uruchomiono aż 106 systemów magazynujących energię na skalę przemysłową.

3. Japonia

Ostatnie miejsce na fotowoltaicznym podium, wraz z 74,19 GW w 2021 r., zajęła Japonia. Kraj Kwitnącej Wiśni, mimo gęstego zaludnienia i ograniczonej przestrzeni do instalacji paneli słonecznych, osiąga imponujące wyniki pod tym względem, co spowodowane jest m.in. znacznymi zmianami legislacyjnymi wprowadzonymi po katastrofie elektrowni jądrowej w Fukushimie w 2011 roku. Japonia osiągnęła rekordowy przyrost mocy w 2015 r., gdy zainstalowano 10,8 GW fotowoltaiki. Od tego czasu rynek PV nie notuje aż tak dobrych wyników, a przyrost w 2021 r. były najniższy od 9 lat. Aby zmaksymalizować powierzchnię przeznaczoną na instalacje fotowoltaiczne, Japonia wykorzystuje m.in. pływające konstrukcje słoneczne oraz tworzy instalacje na opuszczonych polach golfowych, które są pozostałością po boomie na ten sport z lat 80.

Ze względu na ograniczone miejsce dla nowych instalacji fotowoltaicznych, Japonia skupia się coraz bardziej na magazynowaniu wyprodukowanej czystej energii i obecnie plasuje się w tym segmencie za Chinami, Stanami Zjednoczonymi, Europą oraz Koreą Południową. Kraj Kwitnącej Wiśni planuje 10-krotnie zwiększyć moce produkcyjne swoich firm, by osiągnąć 20% udział w światowym rynku magazynów energii do 2030 roku. Magazyny są niezbędne, aby Japonia mogła zwiększyć wykorzystanie energii odnawialnej i osiągnęła neutralność węglową do 2050 r.

Światowe wydatki na fotowoltaikę w 2022 r.

Chiny, Stany Zjednoczone i Japonia to wielka trójka, która może pochwalić się największymi inwestycjami w fotowoltaikę, a trend ten utrzymuje się również w 2022 roku. Jak podaje Bloomberg NEF, w pierwszej połowie 2022 r. to właśnie te trzy kraje przekazały najwięcej środków na energię solarną. Chiny przeznaczyły 41 mld dolarów na wielkoskalowe inwestycje w energię słoneczną, co jest 173% wzrostem względem I półrocza 2021 r. W USA na rozwój fotowoltaiki wydano łącznie 7,5 mld dolarów, a w Japonii 3,9 mld dolarów.

Co ciekawe, w pierwszych miesiącach 2022 r. globalne inwestycje w rozwój firm zajmujących się energią odnawialną oraz jej magazynowaniem wyniosły 9,6 mld dolarów. To wzrost o 63% w porównaniu z poprzednim rokiem, co jest jasnym sygnałem, że inwestorzy doceniają rosnący potencjał magazynów energii.

Unia Europejska a fotowoltaika i magazyny energii

Przyjrzeliśmy się światowym liderom fotowoltaicznego rynku, a teraz pora spojrzeć nieco bliżej nas, czyli na europejskie podwórko. Co ciekawe, gdyby uwzględniać wspólnie wszystkie kraje Unii Europejskiej, znalazłyby się one na drugim miejscu światowego rankingu z łączną produkcją energii słonecznej w 2021 r. na poziomie 164,9 GW. A jak wypadają osobno?

1. Niemcy

Czwarte miejsce na światowej liście i jednocześnie czołową pozycję w Europie zajmują Niemcy, które w 2021 r. posiadały instalacje fotowoltaiczne o łącznej mocy 59 GW. Co ważne, aż 41,1% tamtejszej energii pochodzi ze źródeł odnawialnych, dzięki czemu nasi zachodni sąsiedzi to państwo o największym procencie produkcji czystej energii. Ich ambicje są jeszcze większe, ponieważ planują pozyskiwać 100% energii z OZE do 2050 r. Niemiecki rząd wspiera tę gałąź energetyki i stawia sobie cel, by do końca 2030 roku łączna moc elektrowni fotowoltaicznych wyniosła 215 GW. Co ciekawe, fotowoltaika w Niemczech jest wspierana nie tylko dotacjami, ale również przepisami prawnymi. Doskonałym przykładem jest „Berlin Solar Act”, który wprowadza w Berlinie obowiązek montażu fotowoltaiki na nowych budynkach i w przypadku remontu dachów w starszych obiektach.

Nasi zachodni sąsiedzi rozwijają rynek prywatnych i komercyjnych magazynów energii już od 10 lat. Przydomowe instalacje fotowoltaiczne wyposażone w magazyny energii pojawiły się w Niemczech w 2013 roku, a głównym czynnikiem odpowiadającym za boom był program dotacji finansowych KfW. Mimo że zakończył się w 2018 r., inwestycje w hybrydowe instalacje PV są nadal niezwykle popularne. W 2021 r. liczba przydomowych magazynów przekroczyła 413 tysięcy. Nasi zachodni sąsiedzi w 2021 r. posiadali aż 59% europejskiej mocy magazynowej.

2. Włochy

Włochy zajmują w Europie drugie miejsce względem produkcji energii z fotowoltaiki oraz tę samą pozycję względem magazynowania energii słonecznej. W 2021 r. w słonecznej Italii pracowały instalacje solarne o łącznej mocy 23 GW. Popyt na fotowoltaikę wzrósł w tym okresie we Włoszech, co spowodowane było m.in. ulgą podatkową na cele związane z efektywnością energetyczną (obejmującą energię słoneczną i jej magazynowanie), a rząd planuje zainstalować dodatkowe 50 GW fotowoltaiki do 2030 r. Będzie to możliwe, o ile procedury dotyczące wydawania pozwoleń staną się bardziej przystępne.

Na Półwyspie Apenińskim zamontowano magazyny o łącznej mocy 720 MW oraz maksymalnej pojemności 1316 MWh, a w samym 2021 r. zanotowano 14% przyrost (321 MWh). Do końca 2022 r. powstało 122 279 systemów magazynowania energii powiązanych z OZE, a 99,9% z nich było połączonych z instalacjami fotowoltaicznymi. Rozwój włoskiego rynku magazynów przydomowych zapowiada się obiecująco m.in. ze względu na przedłużenie programu dotacyjnego Superbonus 110% do 2023 r. Według przewidywań, łączna pojemność może zwiększyć się o 625 MWh, a w 2025 r. przekroczyć 1 GWh całkowitej mocy.

3. Hiszpania

Hiszpania jest jednym z większych europejskich rynków fotowoltaicznych, co spowodowane jest m.in. optymalnym położeniem kraju, jego dużym nasłonecznieniem oraz atrakcyjnymi dofinansowaniami. W 2021 r. łączna moc instalacji sięgnęła 16 GW, a rząd przyjął wtedy pakiet dotacji opiewający na 1,32 mld euro, który przysługuje na instalacje prosumenckie, magazyny energii, a także klimatyzację wykorzystującą energię odnawialną. Ma wygenerować 1850 MW z OZE, wesprzeć zmianę źródła energii w 40 tys. domów i wykreować 20 tys. nowych miejsc pracy. Dodatkowym wsparciem szybszej dekarbonizacji kraju była również obniżka VAT-u o 10% w lipcu 2021 roku.

A hiszpański rynek magazynów energii? Najpewniej będzie rozwijać się w kolejnych latach, szczególnie ze względu na wprowadzony niedawno w ramach krajowego planu naprawy system wsparcia autokonsumpcji i magazynowania energii. Program powinien odnieść sukces wśród mieszkańców Półwyspu Iberyjskiego, zwłaszcza w kontekście wciąż rosnących cen energii.

Niemcy, Włochy i Hiszpania to wielka trójka europejskiej fotowoltaiki, a na kolejnych miejscach plasują się Francja – 14,7 GW, Holandia – 14,2 GW, Wielka Brytania – 13,7 GW, Belgia – 6,6 GW i Polska!

Polska

Jak na tle fotowoltaicznych liderów wygląda Polska? W 2021 r. zajęliśmy ósme miejsce wśród Europejskich krajów i 20 na świecie z instalacjami fotowoltaicznymi na poziomie 6,3 GW. Co ciekawe, w tym okresie uplasowaliśmy się na 10. pozycji w rankingu najszybszych przyrostów mocy PV z roku na rok (2,3 GW nowych mocy w 2021 r.). We wrześniu 2022 r. całkowita moc zainstalowanej fotowoltaiki w naszym kraju przekroczyła w końcu granicę 11 GW. W rezultacie zajęła również pierwsze miejsce w sektorze odnawialnych źródeł energii (53% udziału) i wyprzedziła elektrownie wiatrowe. To wzrost o 74,3% w porównaniu do września 2021 r. ubiegłego roku, gdy moc instalacji wynosiła 6,3 GW. Dotychczas rynek fotowoltaiczny napędzał rozwój mikroinstalacji, ale w przyszłości rósł będzie przede wszystkim segment wielkoskalowy.

Do tej pory magazyny energii nie były zbyt popularne, ale obserwujemy stopniową zmianę w tej kwestii. Coraz więcej Polaków dąży do większej niezależności energetycznej i dostrzega oszczędności, jakie może zapewnić im przechowywanie wyprodukowanej z fotowoltaiki energii. Impulsem do zmian jest m.in. program Mój Prąd 4.0, którego 4. edycję przedłużono do 31.03.2023 r., a także podniesiono poziom dotacji. Dla mikroinstalacji fotowoltaicznej z magazynem energii przysługuje teraz dofinansowanie:

• do 50% kosztów kwalifikowanych do mikroinstalacji (nie więcej niż 7 tys. zł),
• do 50% kosztów kwalifikowanych do magazynu energii (nie więcej niż 16 tys. zł).

O wiele lepiej wyglądają wielkoskalowe inwestycje w magazyny energii. Wśród największych z nich można wymienić m.in. magazyn w Żarnowcu o mocy powyżej 200 MW i pojemności ponad 820 MWh. Inwestycje realizuje także Columbus, który uzyskał warunki przyłączenia dla dwóch przemysłowych magazynów – jeden o mocy 133 MW oraz pojemności 532 MWh, a drugi o mocy 62,7 MW i pojemności 250,8 MWh.

A reszta Europy?

Warto wspomnieć o krajach, które dopiero czekają na rozwój rynku fotowoltaiki i magazynów energii. Za Polską plasują się Grecja (3,5 GW), Austria (2,7 GW), Węgry (2,1 GW) i Czechy (2,1 GW).

Czechy

Ciekawa sytuacja panuje właśnie u naszych południowych sąsiadów, którzy notują systematyczny wzrost na rodzimym rynku fotowoltaicznym, co spowodowane jest m.in. rządowymi dotacjami przeznaczonymi na ten cel. Co ważne, największe wsparcie finansowe przyznawane jest na instalacje PV wraz z magazynami energii. Czesi mogą pozyskać na taki zestaw około 40 tys. zł i mocno korzystają z oferowanej możliwości. W 2020 i 2021 r. około 80% beneficjentów dotacji wybrało połączenie fotowoltaiki i magazynu. Popyt na instalacje jest tak duży, że część rodzimych firm ograniczyła przyjmowanie nowych klientów do końca 2023 r.

Na kolejnych miejscach rankingu znajdziemy Portugalię (1,8 GW), Szwecję (1,6 GW), Danię (1,5 GW), Rumunię (1,4 GW), Bułgarię (1,2 GW), Słowację (535 MW), Estonię (414 MW), Finlandię (404 MW), Słowenię (367 MW), Litwę (338 MW), Cypr (316 MW), Luksemburg (209 MW), Maltę (196 MW), Irlandię (136 MW) i Chorwację (109 MW), a stawkę zamyka Łotwa (8 MW). Zapewne powyższe kraje jeszcze bardziej skupią się w kolejnych latach na inwestycjach OZE, aby zdywersyfikować rodzime rynki energetyczne i zapewnić bezpieczeństwo swoim mieszkańcom.

Zainteresowanych tematami, jak żywotność fotowoltaiki czy jej opłacalności – zapraszamy na naszego bloga.