Vzestup plovoucí elektrárny na vodě!

Ještě před deseti lety byla solární energie okrajovým obnovitelným zdrojem energie.Za pouhých 10 let se solární energie stala vynikající volbou.Teď to'je čas zvážit vzestup plovoucích pv.Přemýšlejte o tom.Před rokem 2013 plovoucí fotovoltaické články ne'ani existovat.

První patent na plovoucí fotovoltaiku byl podán v roce 2008. V roce 2006 začal tuto myšlenku prosazovat specialista na plovoucí fotovoltaiku Ciel et Terre se sídlem v Lille ve Francii.

V roce 2007 byla na rybníku ve Far Niente, výrobce vína z Napa Valle, postavena malá komerční elektrárna o výkonu 175 kW, aby se snížily náklady na energii a zabránilo se záborům půdy.Vyšší zisky lze dosáhnout výsadbou vinné révy na pozemku.

První formální plovoucí fotovoltaický systém byl postaven v prefektuře Aichi v Japonsku v roce 2007. Od té doby se v mnoha zemích objevily malé elektrárny pod úrovní megawattů, zejména ve Francii, Itálii, Jižní Koreji, Španělsku a Spojených státech, které se používají především pro výzkum a demonstrace.Mějte na paměti, že i“Normální“náklady na solární energii nelze v tomto období udržet a lze jich dosáhnout pouze s velkorysými výkupními cenami a přímými dotacemi.

Zatím je jasné, že v blízké budoucnosti i mimo ni bude plovoucí PV dominovat Asie.

Zvolili jsme plovoucí PV, protože zprávy o tomto novém poli se od minulého měsíce nezastavily.První je, že NTPC uvedl do provozu 10MW plovoucí fotovoltaickou elektrárnu v NTPC'Přehrada tepelné elektrárny Simhadari.Rostlina se snadno stala Indií'je největší v oboru, ale ne na dlouho.Poté Ciel Et Terre slavnostně otevřel 5,4 MW stanici v Sagardighi v Západním Bengálsku, první svého druhu v tepelné elektrárně.

Že'není vše.V době, kdy čtete tento příběh, NTPC možná inaugurovalo další z Indie'Největší plovoucí FV elektrárna, 100 MW plovoucí FV elektrárna plánovaná pro první fázi v Telanganě.Stavba projektu měla původně začít v květnu, ale kvůli nové chorobě koruny bude nyní zahajována po etapách, každá etapa cca 15MW a celý 100MW projekt bude dokončen do konce letošního roku.

Projekt za 4,23 miliardy indických rupií nakonec pokryje vodní plochy nebo nádrže sloužící tepelné elektrárně Ramagundam.Náklady na plovoucí fotovoltaiku také neustále klesají, s nabídkou 3,29 kWh na 150MW plovoucí fotovoltaický projekt v Ridam Hand Reservoir ve státě Uttar Pradesh, kterou vyhrály Shapoorji Palonji Rup a Renew Power.(poznámka: projekt byl zpožděn kvůli problémům souvisejícím s terénem).

A nejen to, v Singapuru byla celosvětově uvedena do provozu 60MW elektrárna.Je to jedna z největších plovoucích elektráren na světě a byla postavena na nádrži dceřinou společností Sembcorp Industries na ploše 45 hektarů (111 akrů).Na nedalekém ostrově Batam v Indonésii společnost SUNSEAP se sídlem v Singapuru také oznámila plány investovat více než 2 miliardy dolarů do dalšího 2,3 GW solárního + skladovacího zařízení.

V březnové zprávě předpověděla společnost pro průzkum trhu Transparency Market Research (T) silný růst v roce 2027 se složenou roční mírou růstu 43 %.Talso očekává, že inovace a technologický pokrok zajistí, že růstová dynamika plovoucích PV se nezpomalí.Rostoucí zavádění plovoucích fotovoltaických modulů v rozvojových zemích, jako je Indie a Čína, bude dále podporovat růst.Téměř 40 z více než 63 zemí, které oznámily plovoucí fotovoltaické projekty, již jeden provozuje nebo se mu blíží.

Dnes se skutečný instalovaný výkon plovoucí FVE blíží 3 GW, zatímco celkový instalovaný výkon solární energie se blíží 775 GW.Vzhledem k tomu, že náklady na solární energii stále klesají s rostoucím rozsahem a lepším pochopením technologie, plovoucí FV již není volbou pro budoucnost a nadešel věk plovoucích FV systémů.

Proč plovoucí pv?

Základní výhody plovoucí FV jsou dobře známy.Pokrok lze pozorovat v oblastech s vysokou hustotou obyvatelstva, zejména tam, kde je intenzivní konkurence o dostupnou půdu.Východní Indie je toho příkladem.Propojení plovoucí fotovoltaické elektrárny s velkými nádržemi vybudovanými pro vodní energii může přiblížit plovoucí fotovoltaiku k existující infrastruktuře přenosu elektrické energie nebo k poptávkovým centrům, jako jsou úpravny vody, což je další výhoda, která řídí vývoj plovoucích fotovoltaických systémů.

Vzhledem k chladicímu účinku vody a snížení prašnosti mají plovoucí fotovoltaické projekty zjevné výhody při zvyšování energetického výkonu.Na základě očekávané délky života 25 let tyto výhody pomáhají zacelit rozdíl oproti počátečním nákladům na solární energii na zemi, které obvykle tvoří 10–15 procent nákladů.

Jednoduše řečeno, plovoucí FV vyrovnává solární's neuspokojenými energetickými potřebami.V některých místech, aby bylo možné instalovat pozemní solární energii, je třeba získat hodně půdy, to je problém.Výrobu energie lze zefektivnit kombinací se stávajícími zdroji, jako jsou tepelné elektrárny nebo vodní elektrárny.

V případě vodních elektráren může nádrž snížit výkon vodní energie ve špičce dne, kdy přichází do hry solární energie.První svého druhu byl postaven v Portugalsku v roce 2017 a byl instalován společností EDP.Vzhledem k tomu, že růst produkce je předvídatelný, byla dosavadní zpětná vazba pozitivní.Znamená to také větší stabilitu a spolehlivost sítě z hlediska rozsahu.

Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) odhaduje, že po celém světě existuje téměř 380 000 sladkovodních nádrží s potenciálem kombinovat plovoucí fotovoltaické a stávající vodní elektrárny.Komplexní rozbor může samozřejmě odhalit některé nádrže, které nejsou vhodné z důvodu různých problémů, jako je nízká hladina vody a dokonce nádrže, které v období sucha neukládají vodu.Není ale pochyb o tom, že najít plochu pro projekt stavby není vůbec problém.Potenciální kapacita výroby energie je téměř 7 TW, což není radno podceňovat.

Výzva plovoucího pv

Ze všech výzev plovoucího PV bude největší pravděpodobně to, kdo ho podpoří, ať už ano's náklady, technologie nebo financování.Pozemní solární elektrárny dostávají mnoho dotací, výkupních cen a další.Ale to samé“Start-up“výhod nelze dosáhnout plovoucí fotovoltaickou elektrárnou jinak než spoléháním se na provoz soukromého sektoru.Dobrou zprávou je, že technologie rychle dohání a klíčové problémy, jako jsou rozdíly v nákladech, se již ubírají zvládnutelným směrem.

Problém s kvalitou

Pokud jde o jeho povahu, plovoucí FV vyžaduje větší pozornost při návrhu a konstrukci.Jak tvrdí Ushadevi, hlavní rozdíl je v tom, že v jiných rozvinutých zemích je výběr založen čistě na technických předpokladech, financování a pověsti.V Indii je hlavním faktorem cena.Indičtí vývojáři a EPC společnosti by měli být velmi opatrní při výběru technologie.Aby se snížilo riziko, vývojáři by se měli zaměřit na hledání vysoce kvalitních surovin, prvotřídních UV stabilizátorů, vysoce kvalitních strojů na výrobu vysoce kvalitních plováků, kontroly kvality, procesů, testování a ověřování designu a získávání spolehlivých řešení.“

Systémové náklady na plovoucí FV se zvýšily o 10-15%, především z plovoucích konstrukcí, kotevních a vyvazovacích systémů potřebných pro plovoucí systém.Náklady na vývoj již klesají.Plovoucí systémy představují specifické problémy související s kotvením a kotvením, s možnými změnami hladiny vody, typu dna nádrží, hloubkou a extrémními povětrnostními podmínkami, jako jsou silné větry a vlny, které zvyšují náklady na inženýrství a výstavbu.

Blízkost vody také znamená věnovat více pozornosti vedení kabelů a testování izolace než na souši, zvláště když kabel přichází do kontaktu s vodou.Dalším faktorem je stálý třecí a mechanický tlak na pohyblivé části plovoucí FVE.Špatně navržený a udržovaný systém může katastrofálně selhat.Flotačním zařízením také hrozí porucha a koroze z vlhkosti, zejména v agresivnějším přímořském prostředí.Fotovoltaické moduly schopné provozu v náročných prostředích po dobu 25 let by měly být vybírány podle příslušných norem kvality.Úkolem kotvení je rozložit zátěž větru a vln, minimalizovat pohyb solárního ostrova a vyhnout se riziku nárazu na břeh nebo odfouknutí v bouři.K posouzení vhodného návrhu ostrova a kotvy, celkové technické proveditelnosti a komerční životaschopnosti projektu jsou zapotřebí rozsáhlé technické studie.

Dlouhodobá předpověď

NREL odhaduje, že na celém světě existuje 379 068 sladkovodních vodních elektráren, které by mohly pojmout plovoucí fotovoltaické elektrárny vedle těch stávajících.Některé nádrže mohou být po část roku suché nebo jinak nevhodné pro plovoucí FV, takže před realizací projektu je potřeba více údajů o výběru lokality.Největší výhodou plovoucí fotovoltaiky je, že nezabírá cenný prostor na zemi, což je pro Indii stále důležitější.Viděli jsme projekty ovlivněné pozemkovými konflikty mezi solárními elektrárnami a problémy související s pastvinami a stanovištěm dropa velkého v Indii.Pokud jde o výstavbu plovoucích fotovoltaických jednotek na vodních nádržích, může zvýšená kapacita ve skutečnosti pomoci vyhnout se některým problémům plánovaných hydroenergetických projektů.Jedním z příkladů je projekt Tapovan v okrese Chamoli v NTPC v Uttarakhandu, který nedávno utrpěl rozsáhlé škody v důsledku bleskových povodní.Projekt je o více než 10 let pozadu, stojí více než pětinásobek původního odhadu a plánovaný projekt řeky by mohl snadno vyrábět elektřinu prostřednictvím společnosti'mnoho plovoucích fotovoltaických projektů v přepravní nádrži.

Ushadevi z Ciel Et Terre tvrdí:'kvůli nedostatku pozemků, právním problémům a sporům o vyvlastnění pozemků a nekonečnému odkládání vyvlastnění je plovoucí fotovoltaika dokonalým řešením.Vzhledem k nedostatku vody, vypařování vody, problémům s půdou a pozitivní stránce toho, že máme k dispozici hodně vody, jsme si docela jisti, že Indie'Poptávka po plovoucí FV konečně dorazila.Věříme, že plovoucí řešení budou jednou z hlavních hnacích sil ve fotovoltaickém průmyslu a naším cílem je vyvinout 1GW technologická řešení Hydrelio v Indii v příštích 2-3 letech.“

Pro ilustraci svého názoru uvádí příklad Západního Bengálska.“V minulosti jsme se podívali na mnoho projektů v Západním Bengálsku a mysleli jsme si, že Západní Bengálsko má velký potenciál pro rozvoj fotovoltaických projektů.V Západním Bengálsku existuje mnoho typů vodních ploch, včetně přehrad, zavlažování nebo rybníků na úpravu vody.Jsou ideální pro plovoucí projekty.Totéž platí v Kerale, kde je hodně vody.“

Dosud byly všechny projekty stavěny na sladké vodě nebo na rybnících v zajetí, ale to není'nemyslím to vážně'v oceánu nemožné.Ciel Terre Taiwan nedávno spustil 88MWP's projekt Changbin, největší takový projekt s mořskou vodou.To vyžaduje, aby společnost uzavřela partnerství s Principia.Principia je hlavní offshore společnost, která vyvíjí a implementuje nákladově efektivní řešení a integrované návrhy větru a vln.

Stojí za zmínku, že i ti nejaktivnější účastníci dlouho volali po tom, aby se tyto rostliny nestavěly na přírodních jezerech a jiných vodních plochách.Společnosti říkají, že bez dlouhodobých zkušeností s plovoucí PV, které by mohly mít dopad na projekt, neriskovat.Zároveň bychom se měli vyvarovat konfliktů s rybáři's obživou.Pokrytí přírodních jezírek naplaveninami znamená, že pro růst řas je k dispozici méně slunečního světla, což snižuje jejich výkvět.Očekává se, že se odpařování sníží, protože velká část vodního útvaru bude pokryta nebo zakryta plovoucími fotovoltaickými elektrárnami.Očekává se pokles světla a tepla a rezervoáru'Vodní život potřebuje novou rovnováhu.Raději používáme umělou vodu, protože má menší dopad na vodní život.

Závěr

Pokud vezmete v úvahu léta velkých elektráren stavěných pomocí této technologie, plovoucí FV urazilo za velmi krátkou dobu dlouhou cestu.To znamená, že musíme být opatrní, než uděláme velké předpoklady a předpovědi, ale vypadá to jako řešení, které by mohlo zaplnit důležitou mezeru ve výrobě solární energie.To by také ušetřilo půdu a dokonce by nádrži umožnilo poskytovat více příjmů.Zatímco mnoho projektů vodních elektráren stojí více než 3,5 rupií za kWh nebo dokonce více než 6 rupií za kWh, existují dobré důvody, proč argumentovat proti plovoucí fotovoltaické energii kvůli její ceně.

Soustřeďte se na poučení z počátečních úspěchů plovoucí fotovoltaiky, která může být pro životní prostředí méně škodlivá než vodní energie, která, upřímně řečeno, v Indii v posledních letech nedosahuje.Rooftop Solar, přestože je silně dotován, nefunguje dobře.Stejně jako mainstreamová solární energie, vlády se musí ujistit, že plovoucí FV ne't jít cestou střešní solární.Aby byl zajištěn skutečný pokrok v projektu, je třeba naléhavě řešit nedostatek hloubkových hodnocení vodních útvarů, topografických batymetrických údajů a dalších technických a ekologických problémů.Jedním z příkladů je osud projektu Rihand Large Dam, který se dostal do problémů kvůli omezené znalosti terénu a nedostatku informací.

Floating PV také poskytuje skutečnou příležitost k instalaci některých skutečně důležitých solárních projektů ve všech indických státech, zejména ve východní Indii.