Възходът на плаваща електроцентрала върху вода!

Преди десетилетие слънчевата енергия беше маргинален възобновяем енергиен източник.Само за 10 години слънчевата енергия се превърна в превъзходна опция.Сега, то'време е да разгледаме нарастването на плаващите pv.Помисли за това.Преди 2013 г. плаващите фотоволтаични клетки не съществуваха'дори не съществува.

Първият патент за плаващи фотоволтаици беше подаден през 2008 г. През 2006 г. специалистът по плаващи фотоволтаици Ciel et Terre, базиран в Лил, Франция, започна да прокарва идеята.

През 2007 г. малка търговска електроцентрала с мощност 175 KW беше построена на езеро във Far Niente, производител на вино от Napa Valle, за да се намалят енергийните разходи и да се избегне заграбването на земя.По-високи печалби могат да бъдат направени чрез засаждане на лози на земята.

Първата официална плаваща фотоволтаична система беше построена в префектура Аичи, Япония, през 2007 г. Оттогава в много страни се появиха малки централи под нивото на мегавата, особено във Франция, Италия, Южна Корея, Испания и Съединените щати, които се използват предимно за изследване и демонстрация.Имайте предвид, че дори“нормално”разходите за слънчева енергия не могат да бъдат поддържани през този период и могат да бъдат постигнати само с щедри преференциални тарифи и директни субсидии.

Досега е ясно, че Азия ще доминира в плаващата PV в близко бъдеще и след това.

Избрахме плаваща PV, защото новините за това ново поле не спират от миналия месец.Първият е, че NTPC пусна в експлоатация 10MW плаваща фотоволтаична електроцентрала в NTPC's Резервоар на топлоелектрическа централа Simhadari.Растението лесно стана Индия'е най-големият в областта, но не за дълго.Тогава Ciel Et Terre откри 5,4 MW станция в Сагардиги в Западен Бенгал, първата по рода си в топлоелектрическа централа.

Че'не е всичко.Докато прочетете тази история, NTPC може да е открила друга Индия'Най-големите плаващи фотоволтаични централи, 100 MW плаваща фотоволтаична електроцентрала, планирана за първата фаза в Телангана.Строителството на проекта първоначално беше планирано да започне през май, но поради новата коронарна болест сега ще започне на етапи, всеки етап с около 15 MW, а целият проект от 100 MW ще бъде завършен до края на тази година.

Проектът на стойност 4,23 милиарда индийски рупии в крайна сметка ще обхване водни тела или резервоари, обслужващи топлоелектрическата централа Рамагундам.Цената на плаващите фотоволтаици също намалява стабилно, с оферта от RS3,29 kWh за 150MW плаващ фотоволтаичен проект в Ridam Hand Reservoir в щата Утар Прадеш, спечелена от Shapoorji Palonji Rup и Renew Power.(забележка: проектът се забави поради проблеми, свързани с терена).

Не само това, но и 60MW електроцентрала е пусната в експлоатация в цял свят в Сингапур.Това е една от най-големите плаващи електроцентрали в света и е построена върху резервоар от дъщерно дружество на Sembcorp Industries на площ от 45 хектара (111 акра).На близкия остров Батам в Индонезия базираната в Сингапур SUNSEAP също обяви планове да инвестира повече от 2 милиарда долара в друга 2,3 GW соларна + акумулаторна инсталация.

В доклад от март фирмата за пазарно разузнаване Transparency Market Research (T) прогнозира силен растеж през 2027 г. с общ годишен темп на растеж от 43%.Талсо очаква, че иновациите и технологичният прогрес ще гарантират, че импулсът на растеж на плаващата фотоволтаична система няма да се забави.Повишеното приемане на плаващи фотоволтаични модули в развиващите се страни като Индия и Китай допълнително ще стимулира растежа.Близо 40 от повече от 63 държави, които са обявили плаващи фотоволтаични проекти, вече имат такъв в експлоатация или близо до това.

Днес реалният инсталиран капацитет на плаващи фотоволтаици е близо 3 GW, докато общият инсталиран капацитет на слънчева енергия е близо 775 GW.Тъй като цената на слънчевата енергия продължава да пада с нарастващ мащаб и по-добро разбиране на технологията, плаващата фотоволтаика вече не е опция за бъдещето и ерата на плаващата фотоволтаика настъпи.

Защо плаващ pv?

Основните предимства на плаващата PV са добре известни.Напредък може да се види в райони с висока гъстота на населението, особено когато конкуренцията за налична земя е интензивна.Източна Индия е пример за това.Свързването на плаващи фотоволтаици с големи резервоари, изградени за водноелектрическа енергия, може да доближи плаващите фотоволтаици до съществуващата инфраструктура за пренос на електроенергия или до центрове за търсене като пречиствателни станции, друго предимство, което движи развитието на плаващи фотоволтаици.

Поради охлаждащия ефект на водата и намаляването на праха, плаващите фотоволтаични проекти имат очевидни предимства при увеличаване на добива на енергия.На базата на 25-годишна продължителност на живота, тези предимства помагат за преодоляване на разликата с първоначалната цена на слънчевата енергия на земята, която обикновено представлява 10-15 процента от цената.

Казано по-просто, плаващият PV компенсира слънчевата енергия'неудовлетворени енергийни нужди.На някои места, за да инсталирате земната слънчева енергия, трябва да получите много земя, това е проблем.Производството на електроенергия може да стане по-ефективно, като се комбинира със съществуващи ресурси, като топлоелектрически централи или водноелектрически централи.

В случай на водноелектрически централи, резервоарът може да намали водноелектрическата енергия през пиковите часове на деня, когато слънчевата енергия влиза в действие.Първият по рода си е построен в Португалия през 2017 г. и е инсталиран от EDP.Тъй като растежът на производството е предвидим, обратната връзка досега е положителна.Това също означава по-голяма стабилност на мрежата и надеждност по отношение на мащаба.

Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) изчислява, че има близо 380 000 сладководни резервоара по света с потенциал да комбинират плаващи фотоволтаични и съществуващи водноелектрически съоръжения.Разбира се, цялостен анализ може да разкрие някои резервоари, които не са подходящи поради различни проблеми, като ниски нива на водата и дори резервоари, които не съхраняват вода през сухия сезон.Но няма съмнение, че намирането на площ за строителния проект изобщо не е проблем.Потенциалният капацитет за производство на електроенергия е почти 7TW, което не е за подценяване.

Предизвикателството на плаващите pv

От всички предизвикателства на плаващата PV, най-голямото вероятно ще бъде кой ще го поддържа, независимо дали той'разходи, технология или финансиране.Наземните слънчеви електроцентрали получават много субсидии, преференциални тарифи и други.Но същото“Започвам”ползите не могат да бъдат постигнати чрез плаващи PV, освен като се разчита на частния сектор за работа.Добрата новина е, че технологията наваксва бързо и ключови проблеми като разликите в разходите вече се движат в управляема посока.

Проблем с качеството

Що се отнася до естеството му, плаващият PV изисква повече внимание при проектирането и изграждането.Както твърди Ушадеви, основната разлика е, че в други развити страни изборът се основава единствено на технически данни, възможност за финансиране и репутация.В Индия цената е основният фактор.Индийските разработчици и EPC компании трябва да бъдат много внимателни при избора си на технология.За да намалят риска, разработчиците трябва да се съсредоточат върху намирането на висококачествени суровини, първокласни UV стабилизатори, висококачествени машини за производство на висококачествени поплавъци, инспекции за осигуряване на качеството, процеси, тестване и валидиране на дизайна и получаване на надеждни решения.”

Цената на системата за плаващи PV се е увеличила с 10-15%, главно от плаващите конструкции, системите за закотвяне и акостиране, необходими за плаващата система.Разходите за разработка вече падат.Плаващите системи представляват специфични предизвикателства, свързани с закотвянето и акостирането, с възможни промени в нивата на водата, типовете корита на резервоарите, дълбочината и екстремните метеорологични условия като силни ветрове и вълни, които увеличават разходите за инженеринг и строителство.

Близостта до вода също означава да се обръща повече внимание на управлението на кабелите и тестването на изолацията, отколкото на сушата, особено когато кабелът влиза в контакт с вода.Друг фактор е постоянното триене и механичен натиск върху движещите се части на плаващата фотоволтаична инсталация.Лошо проектирана и поддържана система може да се повреди катастрофално.Флотационните устройства също са изложени на риск от повреда и корозия от влага, особено в по-агресивни крайбрежни среди.Фотоволтаичните модули, способни да работят в тежки условия в продължение на 25 години, трябва да бъдат избрани, като се използват подходящи стандарти за качество.Ролята на закотвянето е да разпредели товара от вятъра и вълните, да сведе до минимум движението на слънчевия остров и да избегне риска от удар в брега или да бъде отнесен при буря.Необходими са обширни технически проучвания за оценка на подходящия дизайн на острова и котвата, цялостната техническа осъществимост и търговската жизнеспособност на проекта.

Дългосрочна прогноза

NREL изчислява, че по света има 379 068 сладководни водноелектрически резервоара, които могат да поемат плаващи фотоволтаични централи заедно със съществуващите.Някои резервоари може да са сухи през част от годината или по друг начин да са неподходящи за плаващи PV, така че са необходими повече данни за избор на място, преди проектът да може да бъде изпълнен.Най-голямото предимство на плаващите PV е, че не заемат ценно земно пространство, което е от все по-голямо значение за Индия.Виждали сме проекти, засегнати от конфликти за земя между слънчеви електроцентрали и проблеми, свързани с пасищата и местообитанието на голямата дропла в Индия.Когато става въпрос за изграждането на плаващи фотоволтаични модули върху водноелектрически резервоари, увеличеният капацитет може действително да помогне да се избегнат някои от проблемите на планираните водноелектрически проекти.Един пример е проектът Tapovan в квартал Chamoli на NTPC в Утаракханд, който наскоро претърпя големи щети в резултат на внезапни наводнения.Проектът изостава с повече от 10 години от графика, струва повече от пет пъти първоначалната оценка, а планираният речен проект може лесно да генерира електричество чрез компанията's много плаващи фотоволтаични проекти в транспортния резервоар.

Ушадеви от Ciel Et Terre твърди:'поради недостига на земя, правните проблеми и спорове при отчуждаването на земя и безкрайното забавяне на отчуждаването, плаващата PV е идеалното решение.Предвид недостига на вода, изпарението на водата, проблема със земята и положителната страна на наличието на много вода, ние сме почти сигурни, че Индия'търсенето на плаващи PV най-накрая пристигна.Вярваме, че плаващите решения ще бъдат една от основните движещи сили в фотоволтаичната индустрия и се стремим да разработим 1GW технологични решения Hydrelio в Индия през следващите 2-3 години.”

За да илюстрира тезата си, той цитира примера на Западен Бенгал.“В миналото разгледахме много проекти в Западен Бенгал и смятахме, че Западен Бенгал има голям потенциал за разработване на фотоволтаични проекти.В Западен Бенгал има много видове водни тела, включително язовири, напоителни или пречиствателни езера.Те са идеални за плаващи проекти.Същото е и в Керала, където има много вода.”

Досега всички проекти са били изградени върху прясна вода или затворени езера, но това не е така'нямам предвид това'е невъзможно в океана.Ciel Terre Taiwan наскоро пусна 88MWP's Проект Changbin, най-големият подобен проект за морска вода.Това изисква компанията да си партнира с Principia.Principia е водеща офшорна компания, която разработва и внедрява рентабилни решения и интегрирани проекти за вятър и вълни.

Заслужава да се отбележи, че дори най-активните участници отдавна призовават тези централи да не се строят върху естествени езера и други водни тела.Компаниите казват да не поемат рискове без дългосрочен опит с плаващи фотоволтаици, което може да окаже влияние върху проекта.В същото време трябва да избягваме конфликти с рибарите'поминък.Покриването на естествени езера с плочки означава, че има по-малко слънчева светлина, налична за растеж на водорасли, което намалява цъфтежа на водораслите.Очаква се изпарението да намалее, тъй като голяма част от водното тяло ще бъде покрита или скрита от плаващи фотоволтаични централи.Светлината и топлината се очаква да намалят, а вод'водният живот се нуждае от нов баланс.Предпочитаме да използваме изкуствена вода, защото има по-малко въздействие върху водните организми.

Заключение

Ако вземете предвид годините на широкомащабни електроцентрали, изградени с помощта на тази технология, плаващите фотоволтаици изминаха дълъг път за много кратко време.Това означава, че трябва да бъдем предпазливи, преди да правим големи предположения и прогнози, но изглежда като решение, което може да запълни важна празнина в производството на слънчева енергия.Това също ще спести земя и дори ще позволи на резервоара да осигури повече приходи.Въпреки че много водноелектрически проекти струват повече от 3,5 рупии на kWh или дори повече от 6 рупии на kWh, има основателни причини да се аргументираме против плаващата PV поради цената им.

Концентрирайте се върху ученето от първоначалните успехи на плаващите фотоволтаици, които може да са по-малко вредни за околната среда от хидроенергията, която, честно казано, се представи по-слабо в Индия през последните години.Rooftop Solar, макар и силно субсидиран, не работи добре.Подобно на масовата слънчева енергия, правителствата трябва да се уверят, че плаващата фотоволтаична енергия не работи'тръгнете по пътя на слънчевата енергия на покрива.За да се осигури реален напредък в проекта, трябва спешно да се реши липсата на оценки на дълбочината на водните тела, топографски батиметрични данни и други технически и екологични проблеми.Един пример е съдбата на проекта за големия язовир Rihand, който се сблъска с проблеми поради ограничено познаване на терена и липса на информация.

Плаващата фотоволтаична система също предоставя реална възможност за инсталиране на някои наистина важни соларни проекти във всички индийски щати, особено в източна Индия.