Farmy fotowoltaiczne mają kilka korzyści dla środowiska. Są to m.in. zmniejszona emisja gazów cieplarnianych, zmniejszone zużycie wody i zmniejszona śmiertelność ptaków. Mają one jednak również negatywny wpływ na środowisko. W tym artykule omówione zostaną niektóre z tych wpływów. Ważne jest, aby zrozumieć pełne konsekwencje rozwoju energii słonecznej przed podjęciem decyzji o tym, czy rozwijać farmę fotowoltaiczną.

Oddziaływanie farm fotowoltaicznych na środowisko

Najczęstsze oddziaływania farm fotowoltaicznych na środowisko związane są z ich eksploatacją. Obejmują one stosowanie środków ograniczających pylenie, herbicydów i inhibitorów rdzy, które mogą szkodzić dzikim zwierzętom i roślinności. Wymagają również zmian w ukształtowaniu terenu, co zwiększa straty gleby spowodowane wiatrem i wodą. Chociaż farmy fotowoltaiczne wykorzystują wodę tylko do czyszczenia paneli i tłumienia pyłu, nadal mogą stanowić zagrożenie dla zbiorników wodnych i dzikich zwierząt.

Oddziaływania farm fotowoltaicznych na środowisko mogą mieć charakter od natychmiastowych do długoterminowych. Mogą one wpływać na bioróżnorodność, zużycie wody i jakość powietrza. Farmy słoneczne mogą również wpływać na społeczny i ekonomiczny dobrobyt społeczności. Mogą również zmieniać pokrycie terenu, co utrudnia dzikim zwierzętom i roślinom rozwój w nim.

Inne skutki środowiskowe farm fotowoltaicznych obejmują zmniejszenie przydatności gruntów i porzucenie działalności rolniczej. Wpływy te mogą być łagodzone przez dotacje i kontekst legislacyjny. W badaniu stwierdzono, że istnieją oddziaływania środowiskowe związane z farmami fotowoltaicznymi w Rumunii. Zaleca się, aby farmy fotowoltaiczne były zlokalizowane na gruntach nadających się pod panele słoneczne.

Farmy słoneczne wymagają dużych połaci ziemi. Mogą one zaburzać glebę, co skutkuje zwiększoną erozją. Niektóre instalacje solarne wykorzystują również wodę do chłodzenia i czyszczenia. Takie wykorzystanie wody może mieć szkodliwy wpływ na naturalne ekosystemy. Duże instalacje słoneczne mogą również potencjalnie zabijać ptaki. Może to zmniejszyć liczbę zagrożonych gatunków na danym obszarze.

Inne oddziaływania farm fotowoltaicznych obejmują jakość powietrza, gleby i wody. Chociaż energia słoneczna nie tworzy zanieczyszczeń, do produkcji ogniw słonecznych używa się niektórych toksycznych materiałów, które mogą wpływać na jakość powietrza. Ponadto, usuwanie roślinności naraża glebę na różne procesy, które mogą wpływać na jakość ziemi. Działania te mogą zmienić cykl węglowy, temperaturę gleby i ewapotranspirację.

Oprócz tych emisji, produkcja PV wytwarza również inne szkodliwe produkty uboczne, takie jak silan i tetrachlorek krzemu. W procesie produkcji mogą również powstawać duże ilości ścieków alkalicznych i kwaśnych. Przepisy dotyczące ochrony środowiska wymagają stosowania takich substancji, a Departament Energii USA wspiera wysiłki zmierzające do rozwiązania tych problemów.

Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych

Systemy fotowoltaiczne (PV) mogą zmniejszyć ślad węglowy zakładu energetycznego poprzez wytwarzanie energii elektrycznej bez użycia paliw kopalnych. W Massachusetts zakłady energetyczne używają kilku rodzajów paliw do produkcji energii elektrycznej, w tym węgla, gazu i energii jądrowej. W tym stanie jedna kWh wyprodukowanej energii elektrycznej odpowiada 0,846 funta węgla. Jest to równowartość usunięcia z dróg prawie czterystu trzydziestu dwóch samochodów na rok.

Jak podaje Agencja Informacji Energetycznej, ukazał się nowy plan federalny, który wzywa do radykalnego zmniejszenia emisji dwutlenku węgla przez istniejące elektrownie. Ostatecznie państwa będą zobowiązane do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla o 50% do 2030 roku. Ale to nie wystarczy: jeśli chcemy osiągnąć cele paryskie w zakresie zmian klimatycznych, będziemy potrzebowali więcej regulacji stanowych i federalnych.

W Stanach Zjednoczonych 28 procent naszych emisji gazów cieplarnianych pochodzi z sektora energii elektrycznej. Wykorzystując energię słoneczną, możemy ograniczyć emisję w sektorze mieszkalnym, komercyjnym i transportowym. W porównaniu z paliwami kopalnymi, energia słoneczna jest opłacalna i tworzy miejsca pracy. Koszt energii słonecznej spadł o 70 procent od 2010 roku.

Ślad węglowy energii słonecznej jest znacznie zmniejszony w porównaniu z paliwami kopalnymi. Nawet pojedynczy panel słoneczny może wyprodukować ponad 1500 MWh rocznie, gdy jest wystawiony na korzystne działanie promieni słonecznych. W przypadku dwumegawatowej baterii słonecznej może to być nawet 2 400 MWh w ciągu 25 lat. W ciągu całego życia farma słoneczna może zaoszczędzić tysiące ton ekwiwalentu CO2.

Oprócz redukcji emisji gazów cieplarnianych, energia słoneczna jest również dobra dla środowiska. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, energia słoneczna wykorzystuje energię słoneczną i nie marnuje jej. Wytworzona energia może być przechowywana w sieci i wykorzystana w późniejszym czasie. Ponadto, w przeciwieństwie do paliw kopalnych, energia słoneczna nie zanieczyszcza wody.

Zmniejszone zużycie wody

Jedną z zalet energii słonecznej jest zmniejszone zużycie wody. Farmy fotowoltaiczne zużywają około jednej setnej mniej wody niż elektrownie na paliwa kopalne. Co więcej, można je poddać recyklingowi. Niektóre projekty energii słonecznej mogą poddać recyklingowi nawet 70 procent wody. To wielka wygrana zarówno dla lokalnych społeczności, jak i dla środowiska.

Ostatnie badanie przeprowadzone przez River Network wykazało, że średnie zużycie wody przez farmy fotowoltaiczne wynosi zaledwie dwa galony na megawatogodzinę. Ta liczba jest lepsza niż równoważna ilość wody potrzebna do wydobycia paliw kopalnych. W rzeczywistości szacuje się, że panele firmy SolarCity wytrzymają 35 lat.

Oprócz tego, że panele słoneczne wymagają bardzo mało wody do działania, nie stanowią również żadnego zagrożenia dla wody i gleby. Jedyną wodą, która jest potrzebna do konserwacji paneli fotowoltaicznych jest usuwanie kurzu i brudu z powierzchni paneli. Jest to niewielka ilość w porównaniu z ilością wody, jaką zużywają elektrownie do swojej pracy.

Farmy fotowoltaiczne mogą również pomóc w łagodzeniu negatywnych skutków zmian klimatycznych. Oprócz zmniejszenia zużycia wody, energia produkowana przez farmy fotowoltaiczne może zwiększyć produkcję roślin uprawnych. Energia produkowana przez farmy fotowoltaiczne może być wykorzystywana do zasilania domów. Poprzez współlokację farm fotowoltaicznych i infrastruktury rolniczej, farmy słoneczne mogą produkować więcej energii elektrycznej przy mniejszym zużyciu wody.

Niektóre farmy słoneczne wymagają dużych ilości wody do chłodzenia odbiorników. Jest to problematyczne na obszarach o ograniczonych zasobach wodnych, ponieważ elektrownie te są często budowane w regionach jałowych. Dodatkowo, niektóre elektrownie słoneczne zużywają znacznie więcej wody na jednostkę energii elektrycznej niż elektrownie na paliwa kopalne. W rezultacie mogą one potencjalnie zanieczyszczać wody gruntowe i powierzchniowe.

Oprócz zmniejszenia zużycia wody, energia słoneczna jest również wysoce elastyczna, niezawodna i skalowalna. W przeciwieństwie do tego, studnie naftowe i gazowe wymagają co najmniej pięciu do dziesięciu akrów do zainstalowania i eksploatacji. Oznacza to, że farmy słoneczne mogą być budowane na marginalnych terenach, co może powodować konflikty z sąsiadami. Może to również zaostrzyć lokalne problemy środowiskowe i podsycić lokalny opór wobec rozwoju energii odnawialnej.

Pływające farmy słoneczne, zwane również floatovoltaics, są rosnącym trendem. Ten rodzaj farm słonecznych częściowo przykrywa wodę, aby ograniczyć parowanie. Metoda ta została zastosowana w Napa, w Kalifornii, i znacznie ograniczyła parowanie. Parowanie jest główną przyczyną utraty wody w zbiornikach słodkowodnych, więc ta technologia może pomóc zmniejszyć straty wody w tych zbiornikach.

Śmiertelność ptaków

Elektrownia słoneczna w Kalifornii powoduje bezprecedensowy problem dla ptaków: Ptaki wlatują w skoncentrowane wiązki światła słonecznego i spontanicznie wybuchają płomieniami. Federalni śledczy nazwali farmy słoneczne „mega pułapkami”, a Centrum Różnorodności Biologicznej przygotowuje pozew.

Raport nakreśla szereg środków mających na celu zmniejszenie śmiertelności ptaków spowodowanej przez farmy fotowoltaiczne. Obejmują one kamery wideo i codzienne badania w celu oceny śmiertelności ptaków. Raport sugeruje również środki mające na celu bezpośrednie zmniejszenie śmiertelności ptaków, takie jak usuwanie roślinności wokół wież słonecznych, doposażenie paneli w konstrukcje, które pomagają ptakom zrozumieć, że tablice słoneczne nie są wodą, oraz zawieszenie działalności w kluczowych okresach migracji. Zalecenia te są obecnie analizowane przez organy regulacyjne.

Liczba zgonów ptaków spowodowanych przez instalacje paneli słonecznych jest stosunkowo niewielka w porównaniu z kryzysem związanym z globalnym ociepleniem, ale nadal jest to problem. Przemysł solarny podejmuje usilne starania, aby przyszłe projekty funkcjonowały w harmonii ze światem przyrody. Głównym problemem są skoncentrowane elektrownie słoneczne, które zabijają siedem ptaków na każdą gigawatogodzinę wytworzonej energii elektrycznej. W ciągu jednego roku jest to 6 000 ptaków.

Rząd USA zainicjował agresywne programy rozwoju energii słonecznej na skalę użytkową. Wczesny rozwój energii słonecznej w Kalifornii odbywał się na gruntach publicznych i na pustyniach. Wpływ energii słonecznej na dzikie zwierzęta jest często ograniczony do śmiertelności spowodowanej przez instalacje słoneczne, a nie obejmuje wpływu przesyłu energii lub utraty siedlisk.

Chociaż energia słoneczna nie jest jedyną formą rozwoju energetycznego wpływającą na ptaki, nie jest ona przyjazna dla Ziemi. Proces produkcji paneli słonecznych emituje do środowiska szkodliwe zanieczyszczenia. Budowa paneli słonecznych może również powodować śmierć ptaków z powodu przegrzania. Te czynniki sprawiają, że ochrona naturalnego środowiska dla ptaków jest niezbędna.