Perspektywy rozwoju

Fotowoltaika ma znaczenie zarówno dla gospodarki jak i środowiska naturalnego, a jednocześnie jest zrównoważonym rozwiązaniem dla rosnącego popytu na energię elektryczną. Oferta polskich firm działających w tej dziedzinie jest dziś imponująca.

Ze względu na kraj pochodzenia, wartość dodana w przeciętnej instalacji fotowoltaicznej pochodziła w 65% od polskich firm w roku 2018, a dla niektórych instalacji udział ten wynosił 70% (w przypadku zastosowania polskich inwerterów). Niniejsze liczby uwzględniają wartość ewentualnych opłat licencyjnych lub za prawa własności intelektualnej za granicę. Poza panelami PV (które stanowią około 32% całości kosztów poniesionych przez
inwestora elektrowni słonecznej w cyklu jej życia), reszta elementów ma pochodzenie polskie. I tak w szczególności 100% polska wartość dodana obejmuje obecnie polskie firmy robiące następujące elementy instalacji PV: stacja transformatorowa, konstrukcja, ogrodzenie, monitoring, przygotowanie projektu i podłączenie do sieci oraz polskie firmy świadczące następujące usługi na rzecz instalacji PV: O&M (obsługa i konserwacja), ochrona, ubezpieczenie. Ponadto blisko 11% całości kosztów w cyklu życia instalacji PV otrzymują polscy dzierżawcy działki oraz lokalne samorządy w postaci podatków. Jednocześnie warto zauważyć, iż już teraz możemy kupić wysokiej jakości panele fotowoltaiczne od polskich producentów (np. Selfa, Solar Energy, Solar Future Energy, Bruk Bet), a trwają poważne dyskusje dotyczące wybudowania przez polskie firmy fabryk możliwościach produkcyjnych przekraczających 100 MW rocznej produkcji paneli (np. projekt KGHM).
Dlatego obecnie inwestorzy mogą wybrać rozwiązania, które w 100% kosztów inwestycyjnych będą pochodzić z Polski. Z raportu Instytutu Energetyki Odnawialnej "Rynek fotowoltaiczny w Polsce 2018" wynika, że w Polsce działało w tym okresie 16 producentów wytwarzających moduły fotowoltaiczne. Jak oszacowano ich maksymalna moc produkcyjna może wynosić 580 MW rocznie co jest wystarczającą ilością na pokrycie roczne zapotrzebowania w Polsce, więc wbrew powszechnej opinii istnieje konkurencja dla paneli z Chin. Aczkolwiek trzeba  sobie zdać sprawę, iż osiągnięcie dominującej roli przez polskich producentów (bez dedykowanego wsparcia) będzie trudne. Oprócz producentów modułów, inne branże również zwiększą zatrudnienie by zrealizować inwestycje PV - developerzy, firmy budowlane, dostawcy konstrukcji mocujących, firmy zajmujące się przyłączeniem do sieci, firmy ochroniarskie etc. 

Jednym z podstawowych problemów, które dziś stoją przed dalszym rozwojem tej branży jest zapewnienie miejsca w przestrzeni publicznej dla nowych instalacji.  Budowa naziemnych farm słonecznych nie jest rozwiązaniem optymalnym. Wyłącza  ona z normalnego użytkowania (np. rolniczego) duże połacie terenu. Ponadto wymaga zapewnienia indywidualnej ochrony. Ten rodzaj instalacji nie jest również możliwy do implementacji w terenach miejskich.

Optymalną lokalizacją dla instalacji fotowoltaicznych są dachy obiektów przemysłowych, magazynowych oraz sportowych. W znakomitej większości dachy tego rodzaju nowopowstających budynków pokryte są płytami warstwowymi z rdzeniem PIR.

Montaż paneli fotowoltaicznych na płytach dachowych warstwowych z rdzeniem PIR.

Dzisiaj producenci  mocowań paneli foto oferują dla płyt dachowych warstwowych standardową paletę rozwiązań stosowanych w przypadku montażu na dachu pokrytym zwykłą blachą trapezową. Przyjrzyjmy się zatem typowym rozwiązaniom:

 

Powyższe zdjęcia prezentują system mocowania za pomocą szyny przykręcanej do szczytów garbu trapezu za pomocą blachowkrętów z kołnierzem uszczelniającym. Pomiędzy szyną a blachą stosowana jest dodatkowa uszczelka (najczęściej EPDM).

 

Powyżej pokazano montaż na systemowej szynie montażowej wielorowkowej, która przytwierdzana jest do dachu za pomocą uchwytów trapezowych. Uchwyty trapezowe dopasowane są do kształtu blachy i mocowane do jej boków za pomocą wkrętów farmerskich (po sześć na jeden uchwyt). Również w tym rozwiązaniu pomiędzy uchwytem a blachą trapezową zastosowano uszczelkę.

Obydwa powyższe typy rozwiązań są obecnie podstawowymi stosowanymi na dachach pokrytych płytami warstwowymi. Główną zaletą tych systemów jest prostota i szybkość montażu. Niestety jest to okupione potrzebą wykonania dużej ilości otworów w blasze pokrycia. Wynikają z tego konkretne wymagania jakie musi spełnić płyta dachowa warstwowa przy zastosowaniu mocowań pod panele foto. Przede wszystkim kluczowym parametrem jest w tym przypadku grubość górnej, zewnętrznej blachy płyty warstwowej.

Na dzień dzisiejszy brak jest szczegółowych badań wytrzymałościowych pozwalających precyzyjnie określić zależność pomiędzy nośnością połączenia uchwyt – blacha w funkcji grubości zastosowanej blachy oraz gatunku stali z którego została wykonana. Producenci mocowań dość ogólnie podają minimalna grubość blachy pokrycia w dość szerokim zakresie od 0,5 mm do 0,7 mm. Proponujemy w przypadku płyt dachowych warstwowych pod panele fotowoltaiczne należy przyjmować jako minimalną grubość blachy wierzchniej jako 0,7 mm. Tak dobrana grubość powinna zabezpieczyć wykonawcę przed możliwością przekręcenia blachowkrętów w blasze i utraty przez to szczelności i nośności połączenia. Ponadto blacha tej grubości będzie zdecydowanie lepiej przekazywać obciążenia docisku jak i odrywania od rdzenia pir płyty warstwowej. 

Należy również wprowadzić ograniczenia co do umiejscowienia  punktów mocowań na dachu wykonanego z płyt warstwowych. Nie powinno się ustalać tych punktów w miejscach występowania łączeń płyt dachowych (zamek podłużny oraz poprzeczny). Umiejscowienie uchwytów w tych miejscach może spowodować rozszczelnienie pokrycia dachowego. Pamiętajmy że w przypadku płyty warstwowej nie mamy dodatkowej obrony w postaci warstwy wstępnego krycia która występuje w klasycznych dachach. Nakłada to obowiązek szczególnej dbałości o jakość montażu elementów systemów fotowoltaicznych.

Na horyzoncie co raz bardziej uwidacznia się potrzeba wprowadzenia na rynek kompleksowej oferty producentów płyt warstwowych pod kątem fotowoltaiki. Z punktu widzenia klienta najbezpieczniejszym rozwiązaniem był by zakup kompletnego systemu dachowego wraz z elementami montażu paneli słonecznych u jednego dostawcy. Pozwoliłoby to na wykonanie pełnego programu badań i certyfikacji takiego zestawu. Pozwoliłoby to na  to również klienta w kwestii ewentualnych postępowań wynikających z udzielonej przez producenta gwarancji (jeden dostawca – jedna gwarancja).  Mamy nadzieję że w niedługim czasie ta luka na rynku zostanie wypełniona.