06.08.2021
Vor einem Jahrzehnt war Solarenergie eine marginale erneuerbare Energiequelle.In nur 10 Jahren hat sich Solarenergie zu einer überlegenen Option entwickelt.Nun, es'Es ist an der Zeit, über den Aufstieg der Floating-PV nachzudenken.Denk darüber nach.Vor 2013 gab es schwimmende Photovoltaikzellen'Es existiert nicht einmal.
Das erste Patent für schwimmende Photovoltaik wurde 2008 angemeldet. Im Jahr 2006 begann der schwimmende Photovoltaik-Spezialist Ciel et Terre mit Sitz in Lille, Frankreich, die Idee voranzutreiben.
Im Jahr 2007 wurde auf einem Teich in Far Niente, einem Weinproduzenten im Napa Valle, ein kleines kommerzielles Kraftwerk mit 175 kW gebaut, um die Energiekosten zu senken und Landraub zu vermeiden.Durch die Anpflanzung von Weinreben auf dem Land können höhere Gewinne erzielt werden.
Das erste formelle schwimmende PV-System wurde 2007 in der Präfektur Aichi, Japan, gebaut. Seitdem sind in vielen Ländern kleine Anlagen unterhalb der Megawatt-Marke entstanden, insbesondere in Frankreich, Italien, Südkorea, Spanien und den Vereinigten Staaten dienen vorrangig der Forschung und Demonstration.Denken Sie daran, dass auch die„Normal”Die Kosten für Solarenergie können in diesem Zeitraum nicht aufrechterhalten werden und können nur mit großzügigen Einspeisevergütungen und direkten Subventionen erreicht werden.
Wir haben uns für Floating PV entschieden, weil die Nachrichten über dieses neue Feld seit letztem Monat nicht nachgelassen haben.Erstens hat NTPC im NTPC ein schwimmendes 10-MW-Photovoltaikkraftwerk in Betrieb genommen's Simhadari Wärmekraftwerksreservoir.Die Pflanze wurde leicht zu Indien'Es ist der größte auf diesem Gebiet, aber nicht für lange.Dann weihte Ciel Et Terre die 5,4-MW-Anlage in Sagardighi in Westbengalen ein, die erste ihrer Art in einem Wärmekraftwerk.
Das'Das ist noch nicht alles.Wenn Sie diese Geschichte lesen, hat NTPC möglicherweise ein weiteres Indien eingeweiht'Das größte schwimmende PV-Kraftwerk der Welt, das für die erste Phase in Telangana geplante schwimmende 100-MW-PV-Kraftwerk.Der Bau des Projekts sollte ursprünglich im Mai beginnen, aber aufgrund der neuen Corona-Krankheit wird nun schrittweise begonnen, wobei jede Phase etwa 15 MW umfasst, und das gesamte 100 MW-Projekt wird bis Ende dieses Jahres abgeschlossen sein.
Das 4,23 Milliarden Indische Rupien teure Projekt wird letztendlich Gewässer oder Stauseen abdecken, die das Wärmekraftwerk Ramagundam versorgen.Auch die Kosten für schwimmende PV-Anlagen sinken stetig: Shapoorji Palonji Rup und Renew Power gewannen ein Angebot von 3,29 kWh für ein schwimmendes 150-MW-PV-Projekt am Ridam Hand Reservoir im Bundesstaat Uttar Pradesh.(Hinweis: Das Projekt hat sich aufgrund von Geländeproblemen verzögert.)
Darüber hinaus wurde weltweit in Singapur ein 60-MW-Kraftwerk in Betrieb genommen.Es ist eines der größten schwimmenden Kraftwerke der Welt und wurde von einer Tochtergesellschaft von Sembcorp Industries auf einer Fläche von 45 Hektar (111 Acres) auf einem Stausee errichtet.Auf der nahe gelegenen Insel Batam in Indonesien hat das in Singapur ansässige Unternehmen SUNSEAP außerdem Pläne angekündigt, mehr als 2 Milliarden US-Dollar in ein weiteres 2,3-GW-Solar- und Speicherkraftwerk zu investieren.
In einem Märzbericht prognostizierte das Marktforschungsunternehmen Transparency Market Research (T) ein starkes Wachstum im Jahr 2027 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 43 %.Talso geht davon aus, dass Innovation und technologischer Fortschritt dafür sorgen werden, dass die Wachstumsdynamik der Floating-PV nicht nachlässt.Die zunehmende Einführung schwimmender PV-Module in Entwicklungsländern wie Indien und China wird das Wachstum weiter vorantreiben.Fast 40 der mehr als 63 Länder, die Floating-PV-Projekte angekündigt haben, haben bereits eines in Betrieb oder stehen kurz davor.
Heute liegt die tatsächlich installierte Kapazität von schwimmenden PV-Anlagen bei nahezu 3 GW, während die gesamte installierte Kapazität von Solarenergie bei nahezu 775 GW liegt.Da die Kosten für Solarenergie mit zunehmendem Umfang und größerem Verständnis der Technologie weiter sinken, ist Floating-PV keine Option mehr für die Zukunft, und das Zeitalter der Floating-PV ist angebrochen.
Die grundsätzlichen Vorteile von Floating-PV sind bekannt.In Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte sind Fortschritte zu verzeichnen, insbesondere dort, wo der Wettbewerb um verfügbares Land intensiv ist.Ostindien ist ein typisches Beispiel.Durch die Verbindung von schwimmender PV mit großen, für die Wasserkraft gebauten Stauseen kann schwimmende PV in die Nähe der bestehenden Stromübertragungsinfrastruktur oder an Nachfragezentren wie Wasseraufbereitungsanlagen gebracht werden – ein weiterer Vorteil, der die Entwicklung schwimmender PV vorantreibt.
Aufgrund der kühlenden Wirkung von Wasser und der Reduzierung von Staub haben schwimmende PV-Projekte offensichtliche Vorteile bei der Steigerung der Energieausbeute.Bei einer Lebenserwartung von 25 Jahren tragen diese Vorteile dazu bei, die Lücke zu den anfänglichen Kosten für Solarenergie vor Ort zu schließen, die typischerweise 10–15 Prozent der Kosten ausmachen.
Einfach ausgedrückt: Floating-PV gleicht Solarenergie aus's ungedeckter Energiebedarf.An manchen Orten ist es ein Problem, viel Land zu beschaffen, um die Bodensolarenergie zu installieren.Durch die Kombination mit bestehenden Ressourcen wie Wärmekraftwerken oder Wasserkraftwerken kann die Stromerzeugung effizienter gestaltet werden.
Bei Wasserkraftwerken kann der Stausee in den Spitzenzeiten des Tages, wenn die Solarenergie ins Spiel kommt, die Wasserkraft reduzieren.Das erste seiner Art wurde 2017 in Portugal gebaut und von EDP installiert.Da das Produktionswachstum vorhersehbar ist, war das Feedback bisher positiv.Dies bedeutet auch eine größere Netzstabilität und Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Größenordnung.
Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) schätzt, dass es weltweit fast 380.000 Süßwasserreservoirs gibt, die das Potenzial haben, schwimmende Photovoltaik- und bestehende Wasserkraftanlagen zu kombinieren.Natürlich kann eine umfassende Analyse einige Stauseen aufdecken, die aufgrund verschiedener Probleme nicht geeignet sind, wie z. B. niedrige Wasserstände und sogar Stauseen, die während der Trockenzeit kein Wasser speichern.Aber es besteht kein Zweifel daran, dass es überhaupt kein Problem ist, die Fläche für das Bauprojekt zu finden.Die potenzielle Stromerzeugungskapazität beträgt fast 7 TW, was nicht zu unterschätzen ist.
Von allen Herausforderungen bei Floating-PV dürfte die größte darin bestehen, wer sie unterstützen wird, ob überhaupt'Ob Kosten, Technologie oder Finanzierung.Freiflächen-Solarkraftwerke erhalten zahlreiche Fördermittel, Einspeisevergütungen und mehr.Aber das Gleiche„Start-up”Vorteile können durch Floating PV nicht erzielt werden, es sei denn, man verlässt sich beim Betrieb auf den Privatsektor.Die gute Nachricht ist, dass die Technologie schnell aufholt und sich wichtige Probleme wie Kostenunterschiede bereits in eine beherrschbare Richtung bewegen.
Was ihre Beschaffenheit betrifft, erfordert schwimmende PV-Anlagen mehr Aufmerksamkeit bei der Planung und Konstruktion.Wie Ushadevi betont, besteht der Hauptunterschied darin, dass in anderen entwickelten Ländern die Wahl ausschließlich auf technischen Qualifikationen, Finanzierbarkeit und Reputation basiert.In Indien ist der Preis der Hauptfaktor.Indische Entwickler und EPC-Unternehmen sollten bei der Wahl ihrer Technologie sehr vorsichtig sein.Um das Risiko zu reduzieren, sollten sich Entwickler auf die Suche nach hochwertigen Rohstoffen, erstklassigen UV-Stabilisatoren, hochwertigen Maschinen zur Herstellung hochwertiger Floater, Qualitätssicherungsprüfungen, Prozessen, Designtests und -validierungen sowie auf die Erzielung zuverlässiger Lösungen konzentrieren.”
Die Systemkosten schwimmender PV sind um 10–15 % gestiegen, hauptsächlich aufgrund der schwimmenden Strukturen, Verankerungs- und Verankerungssysteme, die für das schwimmende System erforderlich sind.Die Entwicklungskosten sinken bereits.Schwimmende Systeme stellen besondere Herausforderungen in Bezug auf das Ankern und Festmachen dar, da mögliche Änderungen des Wasserstands, der Art des Reservoirbetts, der Tiefe und extreme Wetterbedingungen wie starker Wind und Wellen die Ingenieur- und Baukosten erhöhen.
Die Nähe zum Wasser bedeutet auch, dass man dem Kabelmanagement und der Isolationsprüfung mehr Aufmerksamkeit schenkt als an Land, insbesondere wenn das Kabel mit Wasser in Berührung kommt.Ein weiterer Faktor ist der ständige Reibungs- und mechanische Druck auf die beweglichen Teile der schwimmenden PV-Anlage.Ein schlecht konzipiertes und gewartetes System kann katastrophale Ausfälle verursachen.Auch bei Flotationsgeräten besteht die Gefahr von Ausfällen und Korrosion durch Feuchtigkeit, insbesondere in aggressiveren Küstenumgebungen.PV-Module, die 25 Jahre lang in rauen Umgebungen betrieben werden können, sollten nach geeigneten Qualitätsstandards ausgewählt werden.Die Aufgabe der Verankerung besteht darin, die Last von Wind und Wellen zu verteilen, die Bewegung der Solarinsel zu minimieren und das Risiko zu vermeiden, ans Ufer zu stoßen oder bei einem Sturm weggeblasen zu werden.Umfangreiche technische Studien sind erforderlich, um das geeignete Insel- und Ankerdesign, die allgemeine technische Machbarkeit und die kommerzielle Realisierbarkeit des Projekts zu bewerten.
NREL schätzt, dass es weltweit 379.068 Süßwasserreservoirs gibt, die neben bestehenden auch schwimmende Photovoltaikanlagen beherbergen könnten.Einige Stauseen können einen Teil des Jahres trocken sein oder aus anderen Gründen für schwimmende PV-Anlagen ungeeignet sein. Daher sind weitere Daten zur Standortauswahl erforderlich, bevor das Projekt umgesetzt werden kann.Der größte Vorteil der schwimmenden Photovoltaik besteht darin, dass sie keine wertvolle Landfläche einnimmt, was für Indien von zunehmender Bedeutung ist.Wir haben Projekte gesehen, die von Landkonflikten zwischen Solarkraftwerken und Problemen im Zusammenhang mit Weideland und dem Lebensraum der Großtrappe in Indien betroffen waren.Wenn es um den Bau schwimmender Photovoltaikanlagen auf Stauseen von Wasserkraftprojekten geht, kann die erhöhte Kapazität tatsächlich dazu beitragen, einige Probleme geplanter Wasserkraftprojekte zu vermeiden.Ein Beispiel ist das Tapovan-Projekt im Bezirk Chamoli des NTPC in Uttarakhand, das kürzlich durch Sturzfluten erhebliche Schäden erlitten hat.Das Projekt liegt mehr als zehn Jahre hinter dem Zeitplan, kostet mehr als das Fünffache der ursprünglichen Schätzung und das geplante Flussprojekt könnte problemlos über das Unternehmen Strom erzeugen'Es gibt viele schwimmende Photovoltaikprojekte im Stausee.
Ushadevi von Ciel Et Terre behauptet:'Aufgrund der Landknappheit, der rechtlichen Probleme und Streitigkeiten bei der Landenteignung und der unendlichen Verzögerung der Enteignung ist Floating PV die perfekte Lösung.Angesichts der Wasserknappheit, der Wasserverdunstung, des Landproblems und der positiven Seite, wenn viel Wasser zur Verfügung steht, sind wir ziemlich sicher, dass Indien'Die Nachfrage nach schwimmenden PV-Anlagen ist endlich da.Wir glauben, dass schwimmende Lösungen eine der wichtigsten treibenden Kräfte in der PV-Branche sein werden, und unser Ziel ist es, in den nächsten zwei bis drei Jahren 1-GW-Hydrelio-Technologielösungen in Indien zu entwickeln.”
Um seinen Standpunkt zu veranschaulichen, führt er das Beispiel Westbengalen an.„In der Vergangenheit haben wir uns viele Projekte in Westbengalen angesehen und waren der Meinung, dass Westbengalen großes Potenzial für die Entwicklung von Photovoltaikprojekten hat.In Westbengalen gibt es viele Arten von Gewässern, darunter Dämme, Bewässerungs- oder Wasseraufbereitungsbecken.Diese sind ideal für schwimmende Projekte.Dasselbe gilt auch für Kerala, wo es viel Wasser gibt.”
Bisher wurden alle Projekte an Süßwasser oder auf gefangenen Teichen gebaut, aber das ist der Fall'Das ist nicht so gemeint'Im Ozean ist das unmöglich.Ciel Terre Taiwan hat kürzlich 88 MWP auf den Markt gebracht's Changbin-Projekt, das größte Meerwasserprojekt dieser Art.Dies erfordert eine Partnerschaft des Unternehmens mit den Principia.Principia ist ein führendes Offshore-Unternehmen, das kostengünstige Lösungen und integrierte Wind- und Wellendesigns entwickelt und implementiert.
Bemerkenswert ist, dass selbst die aktivsten Teilnehmer seit langem fordern, diese Anlagen nicht auf natürlichen Seen und anderen Gewässern zu errichten.Ohne langjährige Erfahrung mit Floating-PV sollten die Unternehmen kein Risiko eingehen, da dies Auswirkungen auf das Projekt haben könnte.Gleichzeitig sollten wir Konflikte mit Fischern vermeiden's Lebensunterhalt.Durch das Abdecken natürlicher Teiche mit Treibgut steht dem Algenwachstum weniger Sonnenlicht zur Verfügung, was die Algenblüte verringert.Es wird erwartet, dass die Verdunstung zurückgeht, da ein großer Teil des Gewässers durch schwimmende Photovoltaikanlagen bedeckt oder verdeckt wird.Es wird erwartet, dass Licht und Wärme abnehmen, und das Reservoir'Das Leben im Wasser braucht ein neues Gleichgewicht.Wir bevorzugen die Verwendung von künstlichem Wasser, da es weniger Auswirkungen auf das Leben im Wasser hat.
Wenn man die Jahre berücksichtigt, in denen Großkraftwerke mit dieser Technologie gebaut wurden, hat die schwimmende PV in sehr kurzer Zeit einen langen Weg zurückgelegt.Das bedeutet, dass wir vorsichtig sein müssen, bevor wir große Annahmen und Vorhersagen treffen, aber es scheint eine Lösung zu sein, die eine wichtige Lücke in der Solarstromerzeugung schließen könnte.Außerdem würde dadurch Land eingespart und der Stausee könnte sogar mehr Einnahmen bringen.Während viele Wasserkraftprojekte mehr als 3,5 Rupien pro kWh oder sogar mehr als 6 Rupien pro kWh kosten, gibt es gute Gründe, aufgrund ihrer Kosten gegen Floating PV zu argumentieren.
Konzentrieren Sie sich darauf, aus den anfänglichen Erfolgen der schwimmenden Photovoltaik zu lernen, die möglicherweise weniger schädlich für die Umwelt ist als die Wasserkraft, die in Indien in den letzten Jahren offen gesagt hinter den Erwartungen zurückblieb.Solaranlagen auf Dächern funktionieren zwar stark subventioniert, funktionieren aber nicht gut.Wie bei der Mainstream-Solarenergie müssen Regierungen sicherstellen, dass dies auch bei Floating-PV der Fall ist'Wir gehen nicht den Weg der Solaranlage auf dem Dach.Um einen echten Projektfortschritt zu gewährleisten, müssen der Mangel an Tiefenbewertungen von Gewässern, topografischen Bathymetriedaten und anderen technischen und ökologischen Problemen dringend angegangen werden.Ein Beispiel ist das Schicksal des Rihand Large Dam-Projekts, das aufgrund mangelnder Geländekenntnisse und mangelnder Informationen in Schwierigkeiten geriet.
Floating PV bietet auch eine echte Chance, einige wirklich wichtige Solarprojekte in allen indischen Bundesstaaten, insbesondere in Ostindien, zu installieren.
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co., LTD.
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