Wydajność modułów fotowoltaicznych w realnych warunkach ich pracy i związana z tym ściśle ilość wytwarzanej energii elektrycznej przekłada się na ekologiczny efekt działania elektrowni PV. Oszacowanie redukcji zanieczyszczeń, które byłyby wyemitowane przy wyprodukowaniu takiej samej ilości energii z paliw konwencjonalnych, pozwala na ilościowe wyrażenie tego efektu.
W elektrowni fotowoltaicznej zlokalizowanej w Bordziłówce (należącej do spółki Energia Dolina Zielawy), przykładowo w roku 2015, otrzymano i sprzedano do sieci 1530 MWh energii elektrycznej. Ta ilość energii pokrywa zapotrzebowanie na energię elektryczną w budynkach użyteczności publicznej oraz na oświetlenie na obszarze gmin partnerskich Doliny Zielawy (gminy: Wisznice, Rossosz, Sosnówka, Podedwórze i Jabłoń). Wyprodukowanie takiej ilości energii wymaga 688 ton węgla kamiennego do tradycyjnego procesu spalania, przy założeniu, że 0,45 kg węgla potrzeba do wytworzenia 1 kWh energii. Spalanie węgla związane jest z emisją do atmosfery szkodliwych zanieczyszczeń, których ilość można oszacować zgodnie z zależnością:
gdzie B – ilość wyeliminowanej energii nieodnawialnej [MWh], wskaźnik emisji [kg/MWh].
Ilościowo emisja zależy od wartości opałowej paliwa, zawartości popiołu i siarki oraz od metod zastosowanych do oczyszczania gazów odlotowych [www.iea.org]. Zawartość siarki w węglu, która wpływa na ilość emitowanych tlenków siarki nie jest stała. Przykładowo dla węgla z kopalni Bogdanka w woj. lubelskim wartość ta waha się w zakresie 0,7%-1,3%. Zależna od jakości węgla zawartość pyłu w węglu, która również jest zmienna, została przyjęta w granicach 4%-31%. Oszacowane w oparciu o powyższe założenia ilości substancji, jakie byłyby wyemitowane podczas spalenia 688 t węgla przedstawione są w Tabeli .
Tabela: Ilość szkodliwych substancji, które zostałyby wyemitowane przy spaleniu 688 t węgla kamiennego [Dragan i Zdyb 2017]
Substancja |
Emitowana ilość [kg] |
SOx/SO2 |
7705.6 – 14310.4 |
NOx/NO2 |
688 – 2202 |
CO |
6880 - 48160 |
CO2 |
1272800 - 1465440 |
dust TSP |
2752 - 42656 |
benzopyrene |
2.201 – 9.632 |
Zastosowanie w instalacji PV modułów o dobrej wydajności sprzyja redukcji zanieczyszczeń jakie byłyby emitowane przy spalaniu tradycyjnych paliw kopalnych. Obniżenie emisji szkodliwych substancji wpływa na poprawę jakości środowiska zarówno na obszarach zamieszkałych, jak i naturalnych i tym samym ma znaczenie dla wszystkich organizmów żywych.