OZE - zalety i wady
Odnawialne źródła energii mają wiele zalet, dzięki którym mogą stanowić rozwiązanie na kryzys klimatyczny i niepewną sytuację na rynku paliw kopalnych. Dlaczego warto rozwijać technologie OZE?
Zalety OZE
Pozytywny wpływ na klimat
Podstawowym argumentem przemawiającym za transformacją energetyczną jest ochrona klimatu. Negatywny wpływ na środowisko mają zwłaszcza energetyka, transport i przemysł, co ma związek ze spalaniem paliw kopalnych (węgla, ropy naftowej, gazu ziemnego). W trakcie spalania paliw kopalnych wydzielają się bowiem bardzo duże ilości dwutlenku węgla i innych związków, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego. Technologie OZE nie emitują gazów cieplarnianych, a tym samym przeciwdziałają globalnemu ociepleniu i negatywnym skutkom tego zjawiska (są to m.in. topnienie lodowców, wzrost poziomu mórz, ekstremalne zjawiska pogodowe).
Poprawa jakości powietrza
Według raportu NIK Polska jest jednym z krajów Unii Europejskiej z najgorszą jakością powietrza, a w latach 2000-2015 zanieczyszczenie powietrza przyczyniało się do ponad 46 tysięcy przedwczesnych zgonów rocznie. W Polsce największy problem stanowi nadmierna emisja pyłów zawieszonych (PM10 i PM2,5) oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), których dominującym źródłem jest spalanie paliw stałych w gospodarstwach domowych. Rozwój OZE może przyczynić się do redukcji emisji zanieczyszczeń, ponieważ kotły zasilane paliwami stałymi można zastąpić na przykład pompami ciepła zasilanymi z mikroinstalacji fotowoltaicznej.
Większe bezpieczeństwo energetyczne
Niestabilna sytuacja geopolityczna na świecie i w Europie (wojna w Ukrainie) przekłada się na problemy z zapewnieniem ciągłości i bezpieczeństwa dostaw surowców energetycznych. Aby przeciwdziałać kryzysowi energetycznemu, państwa powinny dążyć do dywersyfikacji źródeł energii. Ważnym elementem miksu energetycznego są źródła odnawialne, które państwo może pozyskiwać we własnym zakresie. O ile nie każde państwo dysponuje pokaźnymi złożami węgla, ropy naftowej czy gazu ziemnego, o tyle źródła odnawialne występują praktycznie wszędzie. Im wyższy udział OZE w energetyce krajowej, tym mniejsze zapotrzebowanie na import energii, co przekłada się na większą niezależność energetyczną państwa.
Większa efektywność energetyczna budynków
Odnawialne źródła energii mogą zwiększyć efektywność energetyczną gospodarstwa domowego lub firmy. Dzięki możliwości wyprodukowania „darmowej” energii na własne potrzeby prosument (czyli producent i konsument energii w jednej osobie) może ograniczyć zużycie energii pobieranej z sieci i choć w części uniezależnić się od zewnętrznych dostawców. Zaawansowana instalacja hybrydowa OZE (panele PV + kolektory słoneczne + mikroturbina wiatrowa + pompa ciepła + magazyn energii) może pokryć całodobowe zapotrzebowanie budynku na energię elektryczną i grzewczą. Takie rozwiązanie może być korzystne szczególnie w przypadku obiektów zużywających duże ilości energii lub narażonych na przerwy w dostawie energii.
Korzystny wpływ na gospodarkę
Rozwój technologii OZE może być korzystny również dla gospodarki. Według raportu „Rachunek kosztów polskiej elektroenergetyki A.D. 2040” Instytutu Jagiellońskiego i Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej wyższy udział źródeł odnawialnych w krajowej energetyce przekłada się na wyższy wzrost gospodarczy. Jest to zasługa niższych kosztów wyprodukowania energii oraz niższych kosztów uprawnień do emisji dwutlenku węgla w systemie EU ETS (czyli opłat nakładanych na podmioty emitujące gazy cieplarniane).
Generowanie nowych miejsc pracy
Transformacja energetyczna przyczynia się do powstawania nowych zawodów i miejsc pracy w sektorze OZE. Poszukiwani są pracownicy z kwalifikacjami w zakresie projektowania, montażu i serwisowania instalacji bazujących na odnawialnych źródłach energii. Jak wynika z raportu opublikowanego przez Międzynarodową Agencję Energii Odnawialnej (IRENA) wspólnie z Międzynarodową Organizacją Pracy (MOP), w 2023 roku odnotowano 18% wzrost zatrudnienia w sektorze OZE w porównaniu do poprzedniego roku (z 13,7 mln w 2022 roku do 16,2 mln w 2023 roku).
Ochrona zasobów naturalnych
Rozwój OZE pozwala chronić zasoby naturalne (tj. paliwa kopalne), które występują na świecie w ograniczonych ilościach. Zredukowanie wydobycia surowców przeciwdziała degradacji środowiska naturalnego oraz fragmentacji siedlisk (czyli zmniejszenia i podziału siedlisk w wyniku działalności człowieka). W rezultacie ekosystemy zostają zachowane, co sprzyja zachowaniu różnorodności biologicznej wśród roślin i zwierząt.
Powszechność i niewyczerpalność
W odróżnieniu od złóż węgla, ropy naftowej czy gazu ziemnego, odnawialne źródła energii są powszechnie dostępne i nie ulegają wyczerpaniu. Nie wymagają też skomplikowanych procesów wydobywczych, co umożliwia lokalną produkcję energii na własne potrzeby. W rezultacie z OZE korzysta nie tylko energetyka zawodowa, ale również przemysł spoza sektora energetycznego i gospodarstwa domowe. Według raportu GUS w 2023 roku w Polsce najwięcej energii ze źródeł odnawialnych zużywały gospodarstwa domowe, przy czym zazwyczaj były to cztery rodzaje energii:
- biopaliwa stałe (86,4%),
- ciepło otoczenia, czyli pompy ciepła (11,6%)
- energia słoneczna (1,5%),
- energia geotermalna (0,5%).
Niższy koszt wytwarzania energii elektrycznej
Według raportu firmy badawczej BloombergNEF (BNEF) nowoczesne elektrownie wiatrowe i farmy fotowoltaiczne już teraz zapewniają niższy koszt produkcji energii niż elektrownie konwencjonalne (węglowe i gazowe). Według szacunków BNEF do 2035 roku globalny wskaźnik LCOE (Levelised Cost of Electricity, czyli koszt wyprodukowania energii elektrycznej przez dane źródło energii) obniży się o 31% dla fotowoltaiki, o 26% dla elektrowni wiatrowych lądowych i o 22% dla elektrowni wiatrowych morskich. Co więcej, do 2035 roku obniży się również koszt przechowywania energii w magazynach energii i to aż o około 50%.
Duży wybór rozwiązań
Odnawialne źródła energii to szeroka grupa zasobów, które umożliwiają produkcję energii elektrycznej i/lub energii cieplnej. Zasoby te są w naturalny sposób uzależnione od położenia geograficznego i warunków terenowych, jednak stale się uzupełniają, co zapewnia duży potencjał dla rozwoju energetyki zawodowej i obywatelskiej. W zależności od wybranego rozwiązania OZE może zasilać instalację elektryczną lub instalację grzewczą (ogrzewanie pomieszczeń, podgrzewanie wody użytkowej), a ponadto może służyć do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w układach kogeneracyjnych. Zgodnie z ustawą z dnia 20 lutego 2015 roku do odnawialnych źródeł energii zaliczamy:
- energię wiatru,
- energię promieniowania słonecznego,
- energię aerotermalną,
- energię geotermalną,
- energię hydrotermalną,
- hydroenergię,
- energię fal, prądów i pływów morskich,
- energię otoczenia,
- energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biometanu, biopłynów,
- energię pozyskiwaną z wodoru odnawialnego.
Odnawialne źródła energii nie są rozwiązaniem idealnym i generują pewne problemy. Jakie zagrożenia dla kraju, odbiorców energii i środowiska niosą za sobą OZE?
Wady OZE
Duże koszty inwestycji
O OZE mówi się, że stanowią tanie lub wręcz darmowe źródło energii. Jednak na opłacalność całej inwestycji wpływają wysokie koszty początkowe. Jak wynika z raportu „Rachunek kosztów polskiej elektroenergetyki A.D. 2040”, wyższy udział OZE w rozwoju krajowej energetyki przekłada się na wyższe koszty inwestycyjne. Warto również mieć na uwadze, że inwestycje w OZE często są realizowane przez prywatnych inwestorów. Jak podaje portal GLOBEnergia, koszt domowej mikroinstalacji fotowoltaicznej o mocy 10 kW wynosi ok. 25 600 zł. Ta sama instalacja z magazynem energii o pojemności 20 kWh będzie kosztować już ok. 47 000 zł. Należy jednak uwzględnić programy wsparcia (np. Czyste Powietrze, Mój Prąd, Moja Elektrownia Wiatrowa), które przyspieszają zwrot z inwestycji w OZE.
Niestabilna wydajność produkcji energii
Uzależnienie od warunków meteorologicznych to kolejny argument na niekorzyść OZE, który jest często podnoszony przez przeciwników zielonej transformacji. W odróżnieniu od spalania paliw kopalnych wydajność produkcji energii z OZE jest losowa i trudna do przewidzenia. Wydajność paneli PV zależy od poziomu nasłonecznienia, z kolei na wydajność turbin wiatrowych wpływa prędkość wiatru. W rezultacie w pochmurne i bezwietrzne dni produkcja energii może być niższa od zapotrzebowania. Można temu przeciwdziałać przez zastosowanie magazynu energii lub instalacji hybrydowej, co znacznie zwiększa koszty inwestycyjne.
Zajmowanie dużych obszarów
Jak wynika z analizy przeprowadzonej przez badaczy środowiskowych Paula Behrensa i Johna van Zalka z Uniwersytetu w Lejdzie, systemy oparte na energii odnawialnej mają mniejszą gęstość niż systemy bazujące na nieodnawialnych źródłach energii. Oznacza to, że wymagają większej powierzchni, aby wyprodukować taką samą ilość energii. Najniższy wskaźnik gęstości ma biomasa (0,8 W/m2), natomiast najwyższy – gaz ziemny (1000 W/m2). Jak wynika z porównania wskaźników gęstości mocy, energetyka słoneczna i wiatrowa potrzebuje 40-50 razy więcej miejsca niż energetyka węglowa i 90-100 razy więcej miejsca niż gaz. Warto jednak mieć na uwadze, że farmy fotowoltaiczne mogą powstawać na nieużytkach, a teren wokół turbin wiatrowych można zagospodarować pod uprawę roślin.
Negatywny wpływ na środowisko
Systemy OZE nie generują zanieczyszczeń tak jak systemy bazujące na spalaniu paliw kopalnych, jednak nie pozostają bez wpływu na środowisko. Turbiny wiatrowe stwarzają zagrożenie dla ptaków i nietoperzy, a uprawy roślin energetycznych (biomasy) powodują wyjałowienie gruntów. Duży problem stanowią również elektrownie wodne, które przyczyniają się do degradacji naturalnych cieków wodnych, niszczenia wodnej flory i fauny oraz występowania lokalnych susz. Co więcej, surowce do produkcji paneli PV (krzem, kadm, ind, gal, miedź, selen) występują w ograniczonych ilościach, a ich pozyskiwanie może przyczynić się do zanieczyszczenia środowiska.
Problematyczna utylizacja odpadów
Kolejnym problemem związanym z ochroną środowiska jest utylizacja odpadów pochodzących z systemów OZE. Nieprawidłowe składowanie zużytych modułów PV, baterii i innych odpadów z instalacji fotowoltaicznych może doprowadzić do zanieczyszczenia środowiska toksycznymi substancjami (takimi jak np. kadm czy ołów). Problematyczna jest również utylizacja łopat turbin wiatrowych, które są wykonane z polimerów zawierających włókno szklane i/lub węglowe oraz żywicy epoksydowej. Utylizacja elementów systemów OZE jest bardzo kosztowna, dlatego właściciele gruntów dzierżawionych pod farmę fotowoltaiczną lub wiatrową powinni zawrzeć w umowie dzierżawy stosowne zapisy dotyczące zagospodarowania odpadów.
Ingerencja w otoczenie
Nie da się ukryć, że rozwiązania OZE mają wpływ na otoczenie. Grunty przeznaczone pod uprawę roślin energetycznych (np. miskanta olbrzymiego) mogłyby być wykorzystane do uprawy roślin pastewnych lub do produkcji żywności. Z kolei turbiny wiatrowe mogą być uciążliwe dla ludzi, ponieważ generują hałas, dźwięki o niskiej częstotliwości, drgania i fale elektromagnetyczne. W związku z tym elektrownie wiatrowe mogą obniżać wartość sąsiednich gruntów, na co zwracają uwagę badania przeprowadzone w Anglii. Również duże farmy fotowoltaiczne mogą ingerować w otoczenie, ponieważ instalacja może wymagać wycięcia drzew lub przekształcenia terenów rolniczych.
Powodowanie zakłóceń w działaniu urządzeń
Ze względu na swoją wielkość i ciągły ruch łopaty turbin wiatrowych mogą zakłócać działanie radarów cywilnych, co rodzi obawy o bezpieczeństwo osób korzystających z transportu lotniczego i morskiego. Ważne jest zatem, aby farmy wiatrowe nie powstawały w bliskim sąsiedztwie korytarzy powietrznych i szlaków żeglugowych. Nie jest to łatwe, dlatego Unia Europejska sfinansowała prace nad materiałem, który ma zapewniać skuteczne pochłanianie fal radarowych przez elementy turbiny wiatrowej. Z kolei instalacje fotowoltaiczne mogą nadmiernie obciążać lokalną sieć elektroenergetyczną, co z kolei może powodować zakłócenia w działaniu sprzętu AGD, np. kuchenek indukcyjnych.
Problematyczna integracja z siecią
Jak podaje Forum Energii, w Polsce moc zainstalowana w OZE przekroczyła 30 GW, a w 2040 roku może osiągnąć 90 GW. Niestety mimo dużego potencjału krajowa sieć elektroenergetyczna nie jest w stanie przyjąć tak dużej ilości energii z nowych źródeł. Ze względu na mało elastyczną infrastrukturę z roku na rok rośnie liczba odmów wydania warunków przyłączenia dla nowych instalacji. Aby system mógł nadążyć za dynamicznym rozwojem OZE, konieczne jest m.in. zmodernizowanie sieci, tj. budowa nowych linii i stacji transformatorowych.
Wady i zalety OZE - podsumowanie
Energia pozyskiwana ze źródeł odnawialnych jest powszechnie dostępna i niewyczerpana, dzięki czemu może zastępować energię produkowaną z paliw kopalnych. W porównaniu do konwencjonalnych źródeł energii OZE są bardziej przyjazne dla środowiska, ponieważ nie emitują gazów cieplarnianych ani innych szkodliwych związków (np. pyłów zawieszonych WWO). W rezultacie OZE nie przyczyniają się do globalnego ocieplenia ani zagrożeń zdrowotnych związanych z zanieczyszczeniem powietrza. Co więcej, odnawialne źródeł energii zwiększają bezpieczeństwo energetyczne państwa i mogą mieć pozytywny wpływ na krajową gospodarkę. Główną przeszkodą rozwoju OZE są wysokie koszty początkowe oraz ograniczone możliwości integracji z istniejącą infrastrukturą elektroenergetyczną.
Bibliografia / Netografia
- globenergia.pl, Cena instalacji PV pod lupą – co pochłania największą część budżetu?, https://globenergia.pl/cena-instalacji-pv-pod-lupa-co-pochlania-najwieksza-czesc-budzetu/, Data publikacji: 2025.08.05, Data odczytu: 2025.08.06
- businessinsider.com.pl, Coraz więcej skarg na fotowoltaikę. „Indukcja przestaje działać”, https://businessinsider.com.pl/gospodarka/coraz-wiecej-skarg-na-fotowoltaike-sieci-nie-wytrzymuja/kht5r1y, Data publikacji: 2024.10.17, Data odczytu: 2025.08.06
- bnef.com, Global Cost of Renewables to Continue Falling in 2025 as China Extends Manufacturing Lead: BloombergNEF, https://about.bnef.com/insights/clean-energy/global-cost-of-renewables-to-continue-falling-in-2025-as-china-extends-manufacturing-lead-bloombergnef/, Data publikacji: 2025.02.06, Data odczytu: 2025.08.06
- Kozioł J., Problemy związane z wykorzystaniem odnawialnych źródeł do produkcji energii elektrycznej, ZN Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, 2024, vol.13 (2), pp. 41-48
- forum-energii.eu, Polskie sieci 2040 – gotowe na 90 GW OZE, https://www.forum-energii.eu/polskie-sieci-2040, Data publikacji: 2025.01.22, Data odczytu: 2025.08.06
- Seroka A., Odnawialne źródła energii jako element zarządzania bezpieczeństwem energetycznym państwa, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej, Nr 46 (2022), s. 88-100, DOI: 10.17512/znpcz.2022.2.07
- Sowa S., Odnawialne źródła energii jako czynnik wpływający na poprawę efektywności energetycznej, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, rok 2018, nr 105, s. 187–196, DOI: 10.24425/124381
- sozosfera.pl, Wolny-Tomczyk K., Gdy panele fotowoltaiczne staną się odpadem…, https://sozosfera.pl/prawo/gdy-panele-fotowoltaiczne-stana-sie-odpadem/, Data odczytu: 2025.08.06
- cordis.europa.eu, Zmniejszanie zakłóceń radarów kontroli lotów powodowanych przez turbiny wiatrowe, https://cordis.europa.eu/article/id/92496-decreasing-wind-turbine-interference-with-traffic-control-radars/pl, Data publikacji: 2014.04.02, Data odczytu: 2025.08.06