18 жовтня 2022 07:49
СТАФФОРД, ВІРДЖІНІЯ —
Хто сказав, що немає нічого нового під сонцем?
Однією з найактуальніших інновацій для виробництва електроенергії, що не забруднює довкілля, є плавучі фотоелектричні пристрої, або FPV, які передбачають закріплення сонячних панелей у водоймах, особливо озерах, водосховищах і морях.Деякі проекти в Азії включають тисячі панелей для генерації сотень мегават.
FPV отримав перевагу в Азії та Європі, де це має великий економічний сенс, оскільки відкриті землі високо цінуються для сільського господарства.
Перші скромні системи були встановлені в Японії та на виноробні в Каліфорнії в 2007 і 2008 роках.
На землі для проектів потужністю один мегават потрібно від одного до 1,6 га.
Плавучі сонячні проекти ще більш привабливі, коли їх можна будувати на водоймах, що прилягають до гідроелектростанцій з існуючими лініями електропередачі.
Найбільше таких проектів у Китаї та Індії.Також є масштабні об’єкти в Бразилії, Португалії та Сінгапурі.
Запропонована плавуча сонячна електростанція потужністю 2,1 гігават на припливній рівнині на узбережжі Жовтого моря в Південній Кореї, яка містила б п’ять мільйонів сонячних модулів на площі 30 квадратних кілометрів за ціною 4 мільярди доларів, чекає невизначене майбутнє з новий уряд у Сеулі.Президент Юн Сук Йоль зазначив, що він віддає перевагу розвитку ядерної енергії, а не сонячної.
Інші проекти потужністю гігават в Індії та Лаосі, а також у Північному морі, біля голландського узбережжя, звільняються з плану.
Ця технологія також схвилювала планувальників в Африці на південь від Сахари з найнижчим рівнем доступу до електроенергії в світі та великою кількістю сонячного світла.
У країнах, які значною мірою залежать від гідроенергетики, «існують занепокоєння щодо того, як, наприклад, виглядає виробництво електроенергії під час посухи, а зі зміною клімату ми очікуємо, що ми побачимо більше екстремальних погодних явищ.Коли ми думаємо про посуху, тоді є можливість використовувати FPV як ще один варіант відновлюваної енергії у вашому наборі інструментів, пояснила Сіка Гадзанку, дослідник Національної лабораторії відновлюваної енергії Міністерства енергетики США в Колорадо.«Тож замість того, щоб так сильно залежати від гідроенергетики, тепер ви можете використовувати більше FPV і зменшити свою залежність від гідроенергетики під час дуже сухих сезонів, щоб використовувати свої плаваючі сонячні фотоелектричні установки».
Згідно з даними, одновідсоткове покриття гідроелектростанцій плавучими сонячними батареями могло б забезпечити збільшення на 50 відсотків річного виробництва існуючих гідроелектростанцій в Африці.дослідження, фінансоване Європейською Комісією.
ФАЙЛ – Сонячні панелі встановлено на плавучій фотоелектричній станції на озері в Гальтерні, Німеччина, 1 квітня 2022 року.
Виклики
Однак існує потенційна небезпека для плавучої електрики.У 2019 році в префектурі Тіба в Японії сталася пожежа на заводі. Офіційні особи звинуватили тайфун у тому, що панелі переміщувалися одна на іншу, створюючи інтенсивне тепло та, можливо, викликаючи пожежу на об’єкті площею 18 гектарів, що містить понад 50 000 плаваючих сонячних панелей на греблі Ямакура.
Найсуттєвішою перешкодою для більш широкого впровадження технології на даний момент є ціна.Побудувати плавучий масив дорожче, ніж установку такого ж розміру на суші.Але з вищими витратами є додаткові переваги: завдяки пасивному охолодженню водойм плаваючі панелі можуть працювати ефективніше, ніж звичайні сонячні панелі.Вони також зменшують вплив світла та знижують температуру води, мінімізуючи ріст шкідливих водоростей.
Все це звучало багатообіцяюче для чиновників у місті Віндзор у виноробній країні на півночі Каліфорнії.Майже 5000 сонячних панелей, кожна з яких виробляє 360 Вт електроенергії, зараз плавають в одному зі ставків для стічних вод Віндзора.
«Вони всі взаємопов’язані.Кожна панель отримує власний поплавок.І насправді вони досить добре рухаються під дією хвиль і вітру»,Ви були б здивовані, як вони можуть просто засмоктувати хвилі та виносити їх, не розбиваючись і не розпадаючись», – сказав Гаррет Бротон, старший інженер-будівельник департаменту громадських робіт Віндзора.
Плаваючі панелі завдають шкоди навколишньому середовищу та бюджету Віндзора, у якому рахунок за електроенергію для водовідвідної станції був найбільшим для міської влади
Член міської ради Дебора Фадж підтримала проект потужністю 1,78 мегават замість встановлення сонячних батарей на навісах для автомобілів.
«Вони компенсують 350 метричних тонн вуглекислого газу на рік.І вони також забезпечують 90 відсотків електроенергії, необхідної нам для всіх операцій з очищення стічних вод, для всіх операцій на заводі нашої корпорації, а також для перекачування наших стічних вод до гейзерів, які є геотермальним полем, приблизно в 40 милях ( 64 кілометри) на північ», — сказав Фадж «Голосу Америки».
Місто орендує плавучі панелі у компанії, яка їх встановила, що дає йому встановлену ціну на електроенергію за довгостроковим контрактом, тобто Віндзор платить приблизно 30% від того, що він витрачав раніше за ту саму кількість електроенергії.
«Це не те, що ми інвестували в те, що не окупиться.Ми отримуємо відплату, поки ми говоримо.І ми окупимося протягом 25 років», — сказав мер Віндзора Сем Салмон.
Плавучі системи не призначені для повного покриття водойм, дозволяючи продовжувати інші види діяльності, такі як катання на човнах і риболовля.
«Ми не припускаємо, що плавуча конструкція охопить всю водойму, часто це дуже невеликий відсоток цієї водойми», — сказав Гадзанку з NREL для «Голосу Америки».«Навіть з візуальної точки зору ви не хочете бачити фотоелектричні панелі, що покривають ціле водосховище».
NREL визначив 24 419 штучних водойм у Сполучених Штатах як придатні для розміщення FPV.Плаваючі панелі, які охоплюють трохи більше однієї чверті площі кожного з цих об’єктів, потенційно могли б генерувати майже 10 відсотків енергетичних потреб Америки,за даними лаб.
Серед об’єктів – озеро Сміт площею 119 гектарів, штучне водосховище, яким керує округ Стаффорд у Вірджинії для виробництва питної води.Це також місце для рекреаційної риболовлі поруч із базою Квантіко Корпусу морської піхоти США.
«Багато з цих придатних водойм знаходяться в районах з нестачею води з високими витратами на придбання землі та високими цінами на електроенергію, що свідчить про численні переваги технологій FP», — пишуть автори дослідження.
«Це справді варіант із багатьма перевіреними технологіями», — сказав Гадзанку.
Час публікації: 20 жовтня 2022 р