Fa una dècada, l'energia solar era una font d'energia renovable marginal.En només 10 anys, l'energia solar s'ha convertit en una opció superior.Ara, això'És hora de considerar l'augment del pv flotant.Pensa-hi.Abans del 2013, les cèl·lules fotovoltaiques flotants no ho feien'ni tan sols existeix.
La primera patent de fotovoltaica flotant es va presentar el 2008. El 2006, l'especialista en fotovoltaica flotant Ciel et Terre, amb seu a Lille, França, va començar a impulsar la idea.
L'any 2007 es va construir una petita central elèctrica comercial de 175 kW en un estany de Far Niente, un productor de vi de Napa Valle, per reduir els costos energètics i evitar l'acaparament de terres.Es poden obtenir beneficis més elevats plantant vinyes a la terra.
El primer sistema fotovoltaic flotant formal es va construir a la prefectura d'Aichi, Japó, l'any 2007. Des de llavors, molts països han vist l'aparició de petites plantes per sota del nivell de megawatts, especialment a França, Itàlia, Corea del Sud, Espanya i els Estats Units, que s'utilitzen principalment per a la investigació i la demostració.Tingueu en compte que fins i tot el“Normal”El cost de l'energia solar no es pot mantenir durant aquest període i només es pot aconseguir amb tarifes d'alimentació generoses i subvencions directes.
Fins ara, està clar que Àsia dominarà el PV flotant en un futur proper i més enllà.
Hem escollit el PV flotant perquè les notícies sobre aquest nou camp no s'han aturat des del mes passat.El primer és que NTPC ha posat en funcionament una central fotovoltaica flotant de 10 MW a la NTPC.'s Dipòsit de la central tèrmica de Simhadari.La planta es va convertir fàcilment en l'Índia's més gran del camp, però no per molt de temps.Aleshores, Ciel Et Terre va inaugurar l'estació de 5,4 MW de Sagardighi a Bengala Occidental, la primera d'aquest tipus en una central tèrmica.
Això'no és tot.Quan llegiu aquesta història, és possible que NTPC n'hagi inaugurat una altra de l'Índia'Les centrals fotovoltaiques flotants més grans de s, la central fotovoltaica flotant de 100 MW prevista per a la primera fase a Telangana.La construcció del projecte estava prevista inicialment per començar al maig, però a causa de la nova malaltia de la corona, ara s'iniciarà per etapes, cada etapa d'uns 15 MW, i tot el projecte de 100 MW s'acabarà a finals d'aquest any.
El projecte de 4.230 milions de rupies índies finalment cobrirà masses d'aigua o embassaments que donen servei a la central tèrmica de Ramagundam.El cost de la fotovoltaica flotant també està baixant de manera constant, amb una oferta de RS3,29 kWh per a un projecte fotovoltaic flotant de 150 MW al dipòsit de Ridam Hand, a l'estat d'Uttar Pradesh, guanyat per Shapoorji Palonji Rup i Renew Power.(nota: el projecte s'ha endarrerit per problemes relacionats amb el terreny).
No només això, sinó que una central elèctrica de 60 MW s'ha posat en funcionament a tot el món a Singapur.És una de les centrals elèctriques flotants més grans del món i va ser construïda sobre un embassament per una filial de Sembcorp Industries en una superfície de 45 hectàrees (111 acres).A la propera illa de Batam a Indonèsia, SUNSEAP, amb seu a Singapur, també ha anunciat plans per invertir més de 2.000 milions de dòlars en una altra planta d'emmagatzematge Solar + de 2,3 GW.
En un informe de març, la firma d'intel·ligència de mercat Transparency Market Research (T) va predir un fort creixement el 2027, amb una taxa de creixement anual composta del 43%.Talso espera que la innovació i el progrés tecnològic assegurin que l'impuls de creixement de la FV flotant no s'alentiri.Una major adopció de mòduls fotovoltaics flotants als països en desenvolupament com l'Índia i la Xina impulsarà encara més el creixement.Gairebé 40 dels més de 63 països que han anunciat projectes fotovoltaics flotants ja en tenen un en funcionament o a prop.
Avui, la capacitat instal·lada real de la fotovoltaica flotant és propera als 3 GW, mentre que la capacitat instal·lada total d'energia solar és propera als 775 GW.A mesura que el cost de l'energia solar continua baixant amb l'augment de l'escala i una major comprensió de la tecnologia, la fotovoltaica flotant ja no és una opció per al futur i ha arribat l'era de la fotovoltaica flotant.
Per què pv flotant?
Els avantatges bàsics de la fotovoltaica flotant són ben coneguts.El progrés es pot observar en zones d'alta densitat de població, especialment on la competència per la terra disponible és intensa.L'Índia oriental n'és un exemple.Enllaçar la FV flotant a grans embassaments construïts per a l'energia hidroelèctrica pot apropar la FV flotant a la infraestructura de transmissió d'energia existent o a centres de demanda com les plantes de tractament d'aigua, un altre avantatge que impulsa el desenvolupament de la FV flotant.
A causa de l'efecte de refrigeració de l'aigua i la reducció de la pols, els projectes fotovoltaics flotants tenen avantatges evidents per augmentar la producció d'energia.Amb una esperança de vida de 25 anys, aquests avantatges ajuden a tancar la bretxa amb el cost inicial de l'energia solar a terra, que normalment representa entre el 10 i el 15 per cent del cost.
En poques paraules, la fotovoltaica flotant compensa l'energia solar's necessitats energètiques no satisfetes.En alguns llocs, per instal·lar l'energia solar terrestre, cal obtenir molta terra, això és un problema.La generació d'energia es pot fer més eficient combinant-la amb els recursos existents, com les centrals tèrmiques o les hidroelèctriques.
En el cas de les centrals hidroelèctriques, l'embassament pot reduir l'energia hidroelèctrica durant les hores punta del dia, quan entra en joc l'energia solar.El primer d'aquest tipus es va construir a Portugal el 2017 i va ser instal·lat per EDP.Com que el creixement de la producció és previsible, la retroalimentació fins ara ha estat positiva.També significa una major estabilitat de la xarxa i fiabilitat en termes d'escala.
El Laboratori Nacional d'Energies Renovables (NREL) estima que hi ha prop de 380.000 embassaments d'aigua dolça a tot el món amb el potencial de combinar instal·lacions fotovoltaiques flotants i hidroelèctriques existents.Per descomptat, una anàlisi exhaustiva pot revelar alguns embassaments que no són adequats a causa de diversos problemes, com els baixos nivells d'aigua i fins i tot embassaments que no emmagatzemen aigua durant l'estació seca.Però no hi ha dubte que trobar la zona per al projecte de construcció no és cap problema.La capacitat potencial de generació d'energia és de gairebé 7TW, cosa que no s'ha de subestimar.
El repte del pv flotant
De tots els reptes de la fotovoltaica flotant, és probable que el més gran sigui qui la donarà suport, ja sigui's cost, tecnologia o finançament.Les centrals solars terrestres reben molts subsidis, tarifes d'alimentació i molt més.Però el mateix“Posada en marxa”els beneficis no es poden aconseguir amb la fotovoltaica flotant excepte confiant en el sector privat per operar.La bona notícia és que la tecnologia s'està posant al dia ràpidament i qüestions clau com els diferencials de costos ja s'estan movent en una direcció manejable.
Problema de qualitat
Pel que fa a la seva naturalesa, la FV flotant requereix més atenció en el disseny i la construcció.Com afirma Ushadevi, la diferència principal és que en altres països desenvolupats, l'elecció es basa exclusivament en credencials tècniques, finançabilitat i reputació.A l'Índia, el preu és el factor principal.Els desenvolupadors indis i les empreses d'EPC haurien de ser molt prudents en l'elecció de la tecnologia.Per reduir el risc, els desenvolupadors haurien de centrar-se a trobar matèries primeres d'alta qualitat, estabilitzadors UV de primera qualitat, màquines d'alta qualitat per produir flotadors d'alta qualitat, inspeccions de garantia de qualitat, processos, proves i validació de dissenys i obtenir solucions fiables.”
El cost del sistema de FV flotant ha augmentat entre un 10 i un 15%, principalment a causa de les estructures flotants, els sistemes d'ancoratge i amarratge necessaris per al sistema flotant.Els costos de desenvolupament ja estan baixant.Els sistemes flotants presenten reptes específics relacionats amb l'ancoratge i l'amarratge, amb possibles canvis en els nivells d'aigua, els tipus de llit d'embassament, la profunditat i les condicions meteorològiques extremes, com ara forts vents i onades, que s'afegeixen als costos d'enginyeria i construcció.
La proximitat a l'aigua també significa prestar més atenció a la gestió del cable i a les proves d'aïllament que a terra, especialment quan el cable entra en contacte amb l'aigua.Un altre factor és la pressió constant de fricció i mecànica sobre les parts mòbils de la planta fotovoltaica flotant.Un sistema mal dissenyat i mantingut pot fallar catastròficament.Els dispositius de flotació també corren el risc de fallar i corrosió per la humitat, especialment en entorns costaners més agressius.Els mòduls fotovoltaics capaços de funcionar en entorns durs durant 25 anys s'han de seleccionar utilitzant estàndards de qualitat adequats.La funció de l'ancoratge és repartir la càrrega del vent i les onades, minimitzar el moviment de l'illa solar i evitar el risc de colpejar la costa o de ser emportat per una tempesta.Es requereixen estudis tècnics amplis per avaluar el disseny adequat de l'illa i l'ancoratge, la viabilitat tècnica global i la viabilitat comercial del projecte.
Predicció a llarg termini
NREL calcula que hi ha 379.068 embassaments hidroelèctrics d'aigua dolça a tot el món que podrien albergar plantes fotovoltaiques flotants juntament amb les existents.Alguns embassaments poden estar secs durant una part de l'any o, d'una altra manera, no aptes per a PV flotant, de manera que calen més dades de selecció de llocs abans que es pugui implementar el projecte.El major avantatge de la fotovoltaica flotant és que no ocupa un valuós espai terrestre, la qual cosa és cada cop més important per a l'Índia.Hem vist projectes afectats per conflictes de terres entre centrals solars i qüestions relacionades amb les terres de pastura i l'hàbitat de l'avutarda a l'Índia.Quan es tracta de la construcció d'unitats fotovoltaiques flotants en embassaments de projectes hidroelèctrics, l'augment de la capacitat pot ajudar a evitar alguns dels problemes dels projectes hidroelèctrics planificats.Un exemple és el projecte Tapovan al districte de Chamoli de NTPC a Uttarakhand, que recentment va patir grans danys com a conseqüència de les inundacions sobtades.El projecte té més de 10 anys de retard, costa més de cinc vegades l'estimació original i el projecte fluvial previst podria generar fàcilment electricitat a través de l'empresa.'s molts projectes fotovoltaics flotants al dipòsit de transport.
Ushadevi de Ciel Et Terre afirma:'a causa de l'escassetat de terrenys, els problemes legals i els conflictes de l'expropiació de terres i el retard infinit de l'expropiació, la FV flotant és la solució perfecta.Tenint en compte l'escassetat d'aigua, l'evaporació de l'aigua, el problema de la terra i el costat positiu de tenir molta aigua disponible, estem bastant segurs que l'Índia'La demanda de FV flotant finalment ha arribat.Creiem que les solucions flotants seran una de les principals forces motrius de la indústria fotovoltaica i pretenem desenvolupar solucions tecnològiques Hydrelio d'1 GW a l'Índia en els propers 2-3 anys.”
Per il·lustrar el seu punt, cita l'exemple de Bengala Occidental.“En el passat, hem analitzat molts projectes a Bengala Occidental i hem pensat que Bengala Occidental té un gran potencial per desenvolupar projectes fotovoltaics.Hi ha molts tipus de masses d'aigua a Bengala Occidental, com ara preses, estanys de reg o tractament d'aigua.Són ideals per a projectes flotants.El mateix passa a Kerala, on hi ha molta aigua.”
Fins ara, tots els projectes s'han construït en aigua dolça o en estanys captius, però això no'no ho dic'és impossible a l'oceà.Ciel Terre Taiwan ha llançat recentment 88MWP's Projecte Changbin, el projecte d'aigua de mar més gran.Això requereix que l'empresa col·labori amb Principia.Principia és una empresa offshore principal que desenvolupa i implementa solucions rendibles i dissenys integrats de vent i onades.
Val la pena assenyalar que fins i tot els participants més actius fa temps que demanen que aquestes plantes no es construeixin en llacs naturals i altres masses d'aigua.Les empreses diuen que no s'arrisquen sense una experiència a llarg termini de la fotovoltaica flotant, que podria tenir un impacte en el projecte.Al mateix temps, hem d'evitar conflictes amb els pescadors's mitjans de vida.Cobrir els estanys naturals amb escuma vol dir que hi ha menys llum solar disponible perquè les algues creixin, la qual cosa redueix la floració d'algues.S'espera que l'evaporació disminueixi a mesura que una gran part de la massa d'aigua quedarà coberta o enfosquida per plantes fotovoltaiques flotants.S'espera que la llum i la calor disminueixin, i l'embassament'La vida aquàtica necessita un nou equilibri.Preferim utilitzar aigua artificial perquè té menys impacte en la vida aquàtica.
Conclusió
Si es tenen en compte els anys de centrals elèctriques a gran escala construïdes amb aquesta tecnologia, la fotovoltaica flotant ha recorregut un llarg camí en molt poc temps.Això vol dir que hem de ser prudents abans de fer grans suposicions i prediccions, però sembla una solució que podria omplir un buit important en la generació d'energia solar.També estalviaria terres i fins i tot permetria que l'embassament proporcionés més ingressos.Tot i que molts projectes hidroelèctrics costen més de 3,5 rupies per kWh, o fins i tot més de 6 rupies per kWh, hi ha bones raons per argumentar en contra de la fotovoltaica flotant pel seu cost.
Concentreu-vos a aprendre dels èxits inicials de la fotovoltaica flotant, que pot ser menys perjudicial per al medi ambient que l'energia hidràulica, que, francament, ha tingut un rendiment inferior a l'Índia en els últims anys.Rooftop Solar, tot i que està molt subvencionat, no funciona bé.Igual que l'energia solar convencional, els governs han d'assegurar-se que la fotovoltaica flotant no ho faci't seguir el camí de l'energia solar al terrat.Per tal d'assegurar el progrés real del projecte, cal abordar amb urgència la manca d'avaluacions de profunditat de masses d'aigua, dades batimètriques topogràfiques i altres problemes tècnics i ambientals.Un exemple és el destí del projecte Rihand Large Dam, que va tenir problemes per un coneixement limitat del terreny i la manca d'informació.
La FV flotant també ofereix una oportunitat real per instal·lar alguns projectes solars realment importants a tots els estats indis, especialment a l'est de l'Índia.
06-08-2021
