18 октября 2022 г., 7:49
СТАФФОРД, ВИРДЖИНИЯ —
Кто сказал, что нет ничего нового под солнцем?
Одной из самых актуальных инноваций в области экологически чистого производства электроэнергии является плавучая фотоэлектрическая установка, или FPV, которая предполагает крепление солнечных панелей в водоемах, особенно в озерах, водохранилищах и морях.Некоторые проекты в Азии включают тысячи панелей для выработки сотен мегаватт.
FPV получила преимущество в Азии и Европе, где это имеет большой экономический смысл, поскольку открытые земли высоко ценятся для сельского хозяйства.
Первые скромные системы были установлены в Японии и на винодельне в Калифорнии в 2007 и 2008 годах.
На суше для проектов мощностью в один мегаватт требуется от одного до 1,6 га.
Плавучие солнечные проекты становятся еще более привлекательными, когда их можно построить на водоемах, прилегающих к гидроэлектростанциям с существующими линиями электропередачи.
Большинство крупнейших подобных проектов находятся в Китае и Индии.Крупные предприятия также имеются в Бразилии, Португалии и Сингапуре.
Предлагаемая плавучая солнечная электростанция мощностью 2,1 гигаватт на приливной равнине на побережье Желтого моря в Южной Корее, которая будет содержать пять миллионов солнечных модулей на площади 30 квадратных километров и с ценой в 4 миллиарда долларов, сталкивается с неопределенным будущим. новое правительство в Сеуле.Президент Юн Сок Ёль заявил, что предпочитает развивать ядерную энергию, а не солнечную.
Другие проекты гигаваттного масштаба находятся на стадии разработки в Индии и Лаосе, а также в Северном море у голландского побережья.
Эта технология также заинтересовала проектировщиков в странах Африки к югу от Сахары, где самый низкий уровень доступа к электроэнергии в мире и обилие солнечного света.
В странах, которые в значительной степени зависят от гидроэнергетики, «существуют опасения по поводу того, как будет выглядеть производство электроэнергии, например, во время засухи, а с учетом изменения климата мы ожидаем, что увидим больше экстремальных погодных явлений.Когда мы думаем о засухе, у нас есть возможность включить FPV в качестве еще одного варианта возобновляемой энергии в ваш набор инструментов», — объяснил Сика Гадзанку, исследователь Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США в Колорадо.«Таким образом, вместо того, чтобы так сильно зависеть от гидросистемы, теперь вы можете использовать больше FPV и уменьшить свою зависимость от гидросистемы в очень засушливые сезоны, чтобы использовать плавучие солнечные фотоэлектрические батареи».
По данным компании, однопроцентное покрытие гидроэнергетических водоемов плавучими солнечными панелями может обеспечить увеличение годового производства существующих гидроэлектростанций в Африке на 50 процентов.исследование, финансируемое Европейской Комиссией.
ФАЙЛ — Солнечные панели установлены на плавучей фотоэлектрической электростанции на озере в Халтерне, Германия, 1 апреля 2022 года.
Проблемы
Однако существуют потенциальные флоат-вольтаические опасности.В 2019 году в префектуре Тиба в Японии загорелся завод. Чиновники обвинили тайфун в том, что панели сместились одна на другую, что привело к сильному нагреву и, возможно, вызвало пожар на объекте площадью 18 гектаров, содержащем более 50 000 плавучих солнечных панелей на плотине Ямакура.
Самым существенным барьером на пути более широкого внедрения технологии в настоящее время является цена.Построить плавучую установку дороже, чем установку аналогичного размера на суше.Но при более высоких затратах есть и дополнительные преимущества: благодаря пассивному охлаждению водоемов плавающие панели могут функционировать более эффективно, чем обычные солнечные панели.Они также уменьшают воздействие света и снижают температуру воды, сводя к минимуму рост вредных водорослей.
Все это звучало многообещающе для чиновников города Виндзор в винодельческой стране северной Калифорнии.Около 5000 солнечных панелей, каждая из которых генерирует 360 Вт электроэнергии, сейчас плавают на одном из прудов для сточных вод Виндзора.
«Они все взаимосвязаны.Каждая панель имеет свой собственный поплавок.И на самом деле они довольно хорошо движутся под воздействием волн и ветра».Вы будете удивлены, как они могут просто поглощать волны и преодолевать их, не разбиваясь и не разваливаясь на части», — сказал Гаррет Бротон, старший инженер-строитель департамента общественных работ Виндзора.
Плавающие панели наносят вред окружающей среде и бюджету Виндзора, в котором счета за электроэнергию на станции очистки сточных вод были крупнейшими в счете городского правительства.
Член городского совета Дебора Фадж настаивала на проекте мощностью 1,78 мегаватт вместо альтернативы установке солнечных панелей на навесах для автомобилей.
«Они компенсируют 350 тонн углекислого газа в год.И они также обеспечивают 90 процентов энергии, необходимой нам для всех операций по очистке сточных вод, для всех операций на нашей корпоративной площадке, а также для перекачки наших сточных вод к гейзерам, которые представляют собой геотермальное поле, расположенное примерно в 40 милях ( 64 километра к северу», — сказал Фадж «Голосу Америки».
Город арендует плавучие панели у компании, которая их установила, что дает ему установленную цену на электроэнергию по долгосрочному контракту, а это означает, что Виндзор платит около 30% от того, что он ранее тратил на такое же количество электроэнергии.
«Это не значит, что мы вложили средства во что-то, что не окупится.Пока мы говорим, мы получаем расплату.И мы получим окупаемость в течение 25 лет», — заявил мэр Виндзора Сэм Сэлмон.
Плавучие системы не предназначены для полного покрытия водоемов, позволяя продолжать другие виды деятельности, такие как катание на лодках и рыбалка.
«Мы не предполагаем, что плавучая конструкция покроет весь водный объект, часто это очень небольшой процент этого водного объекта», — сказал Гадзанку из NREL «Голосу Америки».«Даже с визуальной точки зрения вы не захотите увидеть фотоэлектрические панели, покрывающие весь резервуар».
NREL определила 24 419 искусственных водоемов в США как подходящие для размещения FPV.Плавающие панели, занимающие немногим более четверти площади каждого из этих объектов, потенциально могут обеспечить почти 10 процентов энергетических потребностей Америки.по данным лаборатории.
Среди объектов — озеро Смит площадью 119 гектаров, искусственное водохранилище, находящееся в ведении округа Стаффорд в Вирджинии для производства питьевой воды.Это также место для любительской рыбалки, расположенное рядом с базой морской пехоты США в Квантико.
«Многие из этих подходящих водоемов находятся в районах, испытывающих дефицит воды, с высокими затратами на приобретение земли и высокими ценами на электроэнергию, что предполагает многочисленные преимущества технологий FP», - пишут авторы исследования.
«Это действительно вариант, основанный на множестве проверенных технологий», — сказал Гадзанку.
Время публикации: 20 октября 2022 г.