Farmy fotowoltaiczne zagrożeniem dla europejskich krajobrazów
Piękna wizja miast zielonych, jaka obecnie dominuje w różnych folderach reklamowych, na stronach firm czy hasłach przewijających się na konferencjach, ma kilka mankamentów, o których musimy porozmawiać. Wyobraź sobie taki scenariusz — jest sobota, a Ty wybierasz się na rowerową wycieczkę pod miasto. Jedziesz wygodną, bezpieczną, równą DDR, pogoda jest idealna. Za chwilę masz cieszyć się wyjątkowym widokiem podmiejskiej sielskości. Wyjeżdżasz za miasto i… zamiast pięknych widoków widzisz farmę fotowoltaiczną aż po horyzont.
Zamiast otwartych, naturalnych pejzaży lub terenów rolniczych, spotykasz monotonne szeregi paneli słonecznych. Przyznaję — sama bym pewnie nie wpadła na taki scenariusz. A jednak jest on całkiem realny i podsunęła go Kinga Krauze z Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk na panelu „Zagrożenia dla europejskich krajobrazów: Jak chronić nasze miasta?” na tegorocznym Open Eyes Economy Summit.
nowa wizja przyszłości
Dość łatwo możemy sobie wyobrazić przyszłość, w której dom, blok czy biurowiec ma na swoim dachu panele fotowoltaiczne. Zielona energia powinna być opłacalna, łatwo aplikowalna i gościć u nas już wiele lat temu. Tak się jednak nie stało i dopiero połączenie unijnych wytycznych, dopłat do OZE oraz wzrost cen za paliwa kopalne (wynikających z sytuacji na naszej wschodniej granicy) sprawiły, że wydarza się rewolucja w zakresie wytwarzania energii. We wrześniu 2023 r. Parlament poparł nowy cel wynoszący 42,5% energii z odnawialnych źródeł energii do 2030 roku. Jednak państwa UE są zachęcane do dążenia do celu w wysokości 45%, co zostało również poparte przez Komisję Europejską w ramach jej planu REPowerEU. I tu wśród wielu rozwiązań pojawiają się panele fotowoltaiczne.
Coraz częściej możemy spotykać fabryki i zakłady przemysłowe, centra logistyczne i magazyny, centra handlowe czy domy weselne i hotele, które mają pole pokryte panelami — takie zaplecze paneli to farma fotowoltaiczna. Oferuje ona znaczne korzyści w zakresie wytwarzania energii odnawialnej. Stawiamy je coraz chętniej, są nawet programy zachęcające do umieszczania farm FV na terenach rolnych. Przykładowo Program Rozwoju Obszarów Wiejskich (PROW) to skierowana do rolników strategia, która umożliwia uzyskanie dotacji na farmy słoneczne o mocy do 500 kW, do tego Fundusze Europejskie na Infrastrukturę, Klimat, Środowisko (FEnIKS), wspierają duże projekty fotowoltaiczne, oferując do 85% pokrycia kosztów kwalifikowalnych. A to tylko kilka z wielu obecnych programów, które oferują takie dopłaty. Wiemy już więc, że pieniądze na taką inwestycję można znaleźć, a co na to mówią przepisy?
farma, ale taka inna
Farma fotowoltaiczna to duża instalacja składająca się z wielu paneli fotowoltaicznych, umieszczonych na gruncie, której celem jest produkcja energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Zarówno rolnik, jak i właściciel nieruchomości w Polsce może założyć farmę fotowoltaiczną na swoich gruntach, jednak wymaga to uzyskania odpowiednich pozwoleń i spełnienia przepisów prawa. Oczywiście należy przeanalizować miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego (MPZP) lub uzyskać decyzję o warunkach zabudowy (WZ), w których można taką instalację umieścić. Farma wymaga przygotowania projektu budowlanego i uzyskania warunków przyłączenia do sieci energetycznej. I tu uwaga — w przypadku gruntów rolnych o wysokiej klasie bonitacyjnej konieczne jest ich wyłączenie z produkcji rolnej.
Taka inwestycja musi także zostać zgłoszona do operatora sieci energetycznej w celu podpisania umowy przyłączeniowej. Na koniec zaś zostaje ocena środowiskowa, która może (powinna) być wymagana w przypadku większych inwestycji, a takimi przecież są farmy.
morze paneli?
Duże farmy paneli fotowoltaicznych wymagają znacznych obszarów lądowych. Największa w Polsce Farma fotowoltaiczna Zwartowo zajmuje powierzchnię około 300 hektarów i może zasilić około 153 tysiące gospodarstw domowych. Założono ją w 2022 roku. Jej moc wynosi 204 MW, a docelowo planowane jest zwiększenie do 290 MW. Tak ogromne instalacje mają wpływ na środowisko.
Farma fotowoltaiczna Zwartowo
Screen z aplikacji Google Maps
W takich miejscach dochodzi do utraty naturalnych siedlisk dla różnych gatunków, zakłócenień lokalnych ekosystemów i wzorców migracji zwierząt. Znaczące jest ich grodzenie, które wyklucza duże powierzchnie terenów. Ogrodzenia nie tylko ograniczają dostęp ludzi, ale przede wszystkim stanowią przeszkodę dla migracji dzikich zwierząt. W regionach, gdzie farmy są usytuowane na obszarach korytarzy ekologicznych, takie bariery mogą zakłócać lokalne ekosystemy, zmniejszając różnorodność biologiczną. Co więcej, ogrodzone tereny często wykluczają możliwość ich alternatywnego wykorzystania, np. do celów rekreacyjnych, co spotyka się z negatywnym odbiorem lokalnych społeczności.
Budowa farm fotowoltaicznych znacząco zmienia ten mały, lokalny klimat. Badania dowodzą, że obniża się temperatura powietrza i promieniowanie fotosyntetycznie czynne, przy jednoczesnym zmniejszaniu się wilgotności powietrza. Te skutki są bardziej widoczne na terenach trawiastych niż w innych ekosystemach lądowych. Jak twierdzą badacze, widiczne są zmiany w roślinności spowodowane zmieniającymi się czynnikami środowiskowymi.
dużo zmian
Podczas przygotowania terenu pod farmy fotowoltaiczne naturalny ekosystem, istniejący w tym miejscu, w zasadzie przestaje egzystować. Panele montowane są na przygotowanycm terenie. W pierwszej kolejności może być konieczne wyrównanie gruntu, zwłaszcza jeśli teren jest nierówny, najczęściej wymagane jest także jego odpowiednie utwardzenie. Następnie teren jest zabezpieczany poprzez ogrodzenie. Następuje przygotowanie dróg dojazdowych, umożliwiających dostęp dla ciężkiego sprzętu oraz pojazdów dostarczających elementy instalacji. Kolejnym etapem jest budowa konstrukcji nośnych. Polega ona na montażu stelaży, które są wbijane w ziemię w przypadku instalacji naziemnych. Na terenach o trudnych warunkach gruntowych może być konieczne zastosowanie fundamentów betonowych lub innych technik stabilizacji konstrukcji. Ostatnim krokiem jest instalacja paneli fotowoltaicznych. Panele są mocowane do wcześniej przygotowanych konstrukcji nośnych.
Postwienie farmy to zupełna zmiana środowiskowa. Już samo naruszenie warstwy próchniczej zmienia profil składników odżywczych w glebie i wpływa negatywnie cały ekosystem, inwazyjne działania stawiania farmy degradują to, co obecne działce. Do tego dochodzi użycie ciężkiego sprzętu i utwardzenie gleby. To ogranicza jej zdolność do zatrzymywania wody, a to nie koniec. Także usuwanie roślinności sprawia, że gleba jest bardziej narażona na działanie wiatru i deszczu, co prowadzi do erozji. Ta zaś zwiększa odpływ wód opadowych i powoduje utratę osadów oraz składników odżywczych. Dodajmy także, że sam sposób i rozkład nawodnienia terenu także zostaje zmieniony. Teren pod panelami zostaje nierównomiernie podzielony — wilgotność jest naturalnie wyższa pod dolnymi krawędziami paneli, a niższa bezpośrednio pod ich połacią. To prowadzi do różnic w nawodnieniu gleby.
Jednym z problemów jest także stosowanie środków chemicznych do czyszczenia paneli. Aby utrzymać wysoką wydajność instalacji, konieczne jest regularne usuwanie zabrudzeń, takich jak pył, kurz czy ptasie odchody. W tym celu często używa się specjalnych preparatów, które zawierają substancje chemiczne mogące przedostawać się do gleby i wód gruntowych. Poszukując informacji o takich preparatach, w wielu ofertach nie mogłam znaleźć informacji o i ch składzie. Kilka jednak udało mi się odszukać i na etykiecie możemy znaleźć między innymi takie składniki jak oksyetylenowane alkohole tłuszczowe i chlorek ditallowdimetyloaminu, które są trudno biodegradowalne, toksyczne dla organizmów wodnych i zwiększają ryzyko eutrofizacji oraz bioakumulacji. Znajdziemy tam także związki, które w dużych stężeniach mogą zanieczyszczać wody gruntowe albo wytwarzać lotne związki organiczne wpływające na jakość powietrza. Wszędzie zaś znajdziemy ostrzeżenie by detergent nie miał styczności ze skórą. Nie przeszkadza nam jednak lać to na wysuszoną ziemię. Warto więc podnieść argument, że w szczególności na terenach o niskiej retencji wody lub w regionach rolniczych, gdzie farmy fotowoltaiczne są coraz częściej lokalizowane, istnieje ryzyko zanieczyszczenia środowiska naturalnego i może mieć to wpływ na okoliczną roślinność i faunę.
Oczywiście mamy pewne rozwiązania, dzięki którym wpływ ten może być zminimalizowany. Działania takie jak instalacja barier sedymentacyjnych, basenów osadowych oraz utrzymywanie pokrywy roślinnej mogą znacznie ograniczyć erozję i utratę osadów podczas budowy i eksploatacji farm. Ponowne obsadzenie terenu rodzimą roślinnością po zakończeniu budowy stabilizuje glebę i poprawia jej zdolność do zatrzymywania wody.
wysokie koszty
Wiadome jest, że produkcja paneli wymaga wydobycia surowców, takich jak krzem, srebro i aluminium. Wydobywcza działalność górnicza powoduje znaczną degradację środowiska, w tym erozję gleby, zanieczyszczenie wody i zniszczenie siedlisk. Sam proces produkcji jest energochłonny i opiera się na nieodnawialnych źródłach energii. Powoduje to emisję gazów cieplarnianych, co przyczynia się do ogólnego śladu węglowego technologii solarnej. Proces produkcji obejmuje stosowanie substancji takich jak kadm i ołów, które stanowią zagrożenie zarówno dla zdrowia ludzi, jak i dla środowiska. Materiały te mogą przedostać się do środowiska, jeśli panele zostaną uszkodzone lub niewłaściwie zutylizowane.
drugie życie jeszcze nie teraz
Ponieważ panele mają zazwyczaj żywotność około 25-30 lat, rośnie obawa dotycząca utylizacji wycofanych z eksploatacji. Niewłaściwa utylizacja może prowadzić do skażenia składowisk odpadów i okolicznych terenów. Do 2050 roku przewiduje się, że odpady z modułów PV osiągną masę 32,1 mln ton[1]. Procesy recyklingu nie są jednak w pełni rozwinięte, a wysokie koszty i brak globalnych regulacji zniechęcają właścicieli do ich zwrotu, co skutkuje niskim wskaźnikiem recyklingu i ryzykiem nielegalnej utylizacji. Z całą pewnością można powiedzieć, że obecne praktyki recyklingu paneli są zdecydowanie niewystarczające.
nie zrozumcie mnie źle
To nie tak, że farm nie należy robić. Oczywiście, że ich potrzebujemy. Są o wiele bardziej prośrodwiskowe niż tradycyjne. Można je lokalizować w duchu bardziej zrównoważonego zarządzania terenami. Tu jako przykład pojawia się farma w Przykonie. Położona jest na terenach zrekultywowanych po dawnej kopalni węgla brunatnego. Jej moc wynosi 200 MW. To pozwala na zasilenie około 100 tysięcy gospodarstw domowych. Farma zajmuje powierzchnię 270 hektarów, a więc niewiele mniej niż ta największa. Elektrownie fotowoltaiczne są bardzo ważnym elementem przejścia na lepsze systemy energetyczne, ale w tym wszystkim nie można przeoczyć ich wpływu na środowisko.
Żadne z tych oddziaływań nie jest negatywne w porównaniu z tradycyjnymi metodami wytwarzania energii. Pod względem zajmowanej powierzchni farmy fotowoltaiczne na dużą skalę wymagają tyle samo lub mniej terenu na 1 kWh energii niż elektrownie węglowe w całym cyklu życia[2]. Wycinanie lasów pod farmy fotowoltaiczne powoduje emisję CO2 do 36 g na 1 kWh, co jest znaczącym elementem emisji w cyklu życia energii słonecznej, ale wciąż znacznie mniejszym niż emisje z energii węglowej, które wynoszą około 1100 g CO2 na 1 kWh.
Czego więc oczekujemy? Lepszego planowania, metod recyklingu i odpowiedzialnego zarządzania w utrzymaniu.
Magdalena Milert
[1] Bošnjaković, M., Santa, R., Crnac, Z., & Bošnjaković, T. (2023). Environmental Impact of PV power systems. Sustainability, 15(15), 11888.
[2] Turney, D., & Fthenakis, V. (2011). Environmental impacts from the installation and operation of large-scale solar power plants. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(6), 3261-3270.
