Produkcja energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej cechuje się dużą zmiennością, zależną przede wszystkim od natężenia światła słonecznego. Analizując czas, w którym instalacje fotowoltaiczne wytwarzają energię, szczyt produkcji energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznych pokrywa się z pierwszym szczytem zapotrzebowania na energie elektryczną w Polsce co doskonale obrazuje rysunek nr.1.

Rys.1 Wykres zapotrzebowania na energii elektryczną w Polsce wraz z prognozą na dzień 18.11.2020. Źródło: https://www.pse.pl/home

Rynkowe ceny energii rosną wraz ze wzrostem zapotrzebowania zgodnie z prawem podaży. Instalacje fotowoltaiczne mają zatem dodatkowo pozytywny aspekt – produkują energię elektryczną wtedy, kiedy cenny energii są największe. Pokrywająca się jednocześnie z dziennym zapotrzebowaniem produkcja energii elektrycznej ze źródeł fotowoltaicznych umożliwia zapewnienie energii w szczycie zapotrzebowania, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo wystąpienia zjawiska blackout’u.

Bilansowanie energii elektrycznej w zależności od zapotrzebowania oraz produkcji z odnawialnych źródeł wpływa bezpośrednio na zmianę ciągłości produkcji energii elektrycznej w konwencjonalnych elektrowniach. Pełnią one funkcje elementu bilansującego, zapewniając tym samym utrzymanie na odpowiednim poziomie zadanej częstotliwości systemu. Od dłuższego czasu bilansowanie wspomaga również połączenie elektryczne z krajami sąsiadującymi.

Bieżące wykorzystanie energii

By przyjrzeć się bieżącemu wykorzystaniu energii warto przeanalizować dzienne zapotrzebowanie na energię elektryczną w Polsce. Średnie dobowe zapotrzebowanie w okresie,  w którym instalacje fotowoltaiczne produkują najwięcej energii wynosi około 22MWh. Rysunek nr.2 przedstawia poszczególne produkcje energii z dostępnych elektrowni w Polsce.

Rys.2 Mapa produkcji i zapotrzebowania energii elektrycznej w Polsce z dnia 18.11.2020. Źródło: https://www.pse.pl/home

Na ten moment w Polsce zainstalowane jest ponad 3GW. Uwzględniając inne odnawialne źródła energii oraz minimalne produkcje z elektrowni konwencjonalnych, w 2030 roku możliwe będzie osiągnięcie wartość zainstalowanej mocy na poziomie około 20 GW.

Przedstawiona prognoza jest jak najbardziej możliwa do osiągnięcia dzięki, programom wspierającym mikro instalacje oraz farmy fotowoltaiczne z programów unijnych.  W konsekwencji przyczyniają się do osiągniecia neutralności klimatycznej będącej celem Unii Europejskiej.

Mikro instalacje fotowoltaiczne przyłączane są do sieci niskiego napięcia, natomiast farmy fotowoltaiczne o mocy 1MW przyłączane są do sieci średniego napięcia. Linie średniego napięcia charakteryzują się największą pojemnością w polskim systemie elektroenergetycznym. Zwiększenie potencjału płynącego z instalacji fotowoltaicznych wymaga zmodernizowania sieci dystrybucyjnych oraz odpowiedniej lokalizacji źródeł fotowoltaicznych. Pomoże to ograniczyć skutki niestabilności sieci w rejonach o dużym zagęszczeniu odnawialnych źródeł energii. Dzięki temu możliwe będzie nawet dwukrotne zwiększanie potencjału fotowoltaiki. Dokładnie taka sytuacja ma teraz miejsce u naszych zachodnich sąsiadów. Niemcy posiadają w danym momencie ponad 50GW z instalacji fotowoltaicznych, gdzie nadal widoczny jest wzrost nowych mocy wytwórczych z fotowoltaiki. Idealnie byłoby gdyby Polska obrała podobny kierunek.