Ujuva elektrijaama tõus vee peal!

Kümmekond aastat tagasi oli päikeseenergia marginaalne taastuvenergiaallikas.Vaid 10 aastaga on päikeseenergiast saanud suurepärane võimalus.Nüüd see'on aeg kaaluda ujuva pv tõusu.Mõtle selle üle.Enne 2013. aastat ei teinud ujuvad fotogalvaanilised elemendid'isegi ei eksisteeri.

Esimene patent ujuvale PV-le esitati 2008. aastal. 2006. aastal alustas Prantsusmaal Lille'is asuv ujuva fotogalvaanika spetsialist Ciel et Terre selle idee edendamist.

2007. aastal ehitati Napa Valle veinitootja Far Niente tiigi äärde väike 175 kW võimsusega kaubanduslik elektrijaam, et vähendada energiakulusid ja vältida maa hõivamist.Suuremat kasumit saab teenida viinapuude istutamisega maale.

Esimene ametlik ujuv PV-süsteem ehitati Jaapanis Aichi prefektuuris 2007. aastal. Sellest ajast alates on paljudes riikides tekkinud väikesed elektrijaamad, mis on alla megavatise taseme, eriti Prantsusmaal, Itaalias, Lõuna-Koreas, Hispaanias ja Ameerika Ühendriikides. kasutatakse peamiselt uurimis- ja tutvustamistegevuseks.Pidage meeles, et isegi“Tavaline”Päikeseenergia maksumust ei ole sel perioodil võimalik säilitada ja seda saab saavutada ainult helde soodustariifide ja otsetoetustega.

Seni on selge, et Aasia domineerib ujuva PV lähitulevikus ja kaugemalgi.

Valisime ujuva PV, kuna uudised selle uue valdkonna kohta pole möödunud kuust peale lakanud.Esimene on see, et NTPC on NTPC-s kasutusele võtnud 10 MW ujuva fotogalvaanilise elektrijaama.'s Simhadari soojuselektrijaama veehoidla.Taimest sai kergesti India's valdkonnas suurim, kuid mitte kauaks.Seejärel avas Ciel Et Terre Lääne-Bengalis Sagardighis 5,4 MW jaama, mis on esimene omataoline soojuselektrijaamas.

See'pole veel kõik.Selle loo lugemise ajaks võib NTPC avada teise India's suurimad ujuvad fotoelektrijaamad, 100 MW ujuv PV elektrijaam, mis on kavandatud Telangana esimesse etappi.Projekti ehitamine pidi algselt algama mais, kuid uue kroonihaiguse tõttu alustatakse nüüd etapiviisiliselt, iga etapp umbes 15MW ning kogu 100MW projekt valmib selle aasta lõpuks.

4,23 miljardi India ruupia projekt hõlmab lõpuks Ramagundami soojuselektrijaama teenindavaid veekogusid või veehoidlaid.Ujuva PV hind langeb samuti pidevalt, pakkumine RS3,29 kWh 150MW ujuva PV projekti jaoks Ridam Hand Reservoiris Uttar Pradeshi osariigis, mille võitsid Shapoorji Palonji Rup ja Renew Power.(märkus: projekt on maastikuga seotud probleemide tõttu viibinud).

Vähe sellest, Singapuris on kogu maailmas kasutusele võetud 60 MW elektrijaam.See on üks maailma suurimaid ujuvelektrijaamu ja selle ehitas reservuaarile Sembcorp Industriesi tütarettevõte 45 hektari (111 aakri) suurusel alal.Indoneesias lähedal asuval Batami saarel on Singapuris asuv SUNSEAP teatanud ka plaanist investeerida rohkem kui 2 miljardit dollarit teise 2,3 GW Solar + salvestusjaama.

Turuanalüüsi ettevõte Transparency Market Research (T) ennustas märtsiaruandes 2027. aastaks tugevat kasvu, mille aastane liitkasv on 43%.Talso loodab, et innovatsioon ja tehnoloogiline progress tagavad, et ujuva PV kasvutempo ei aeglustu.Ujuvate fotoelektriliste moodulite suurem kasutuselevõtt arengumaades, nagu India ja Hiina, soodustab kasvu veelgi.Peaaegu 40 enam kui 63 riigist, kes on teatanud ujuvatest fotoelektriliste projektidest, on üks juba töös või selle lähedal.

Tänapäeval on ujuva PV tegelik installeeritud võimsus 3 GW lähedal, päikeseenergia installeeritud koguvõimsus aga ligi 775 GW.Kuna päikeseenergia hind langeb koos suureneva mastaabi ja parema tehnoloogia mõistmisega, ei ole ujuv PV tuleviku jaoks enam võimalik ja ujuva PV ajastu on kätte jõudnud.

Miks ujuv pv?

Ujuva PV peamised eelised on hästi teada.Edusamme on näha suure asustustihedusega piirkondades, eriti seal, kus konkurents saadaoleva maa pärast on tihe.Ida-India on näide.Ujuva PV ühendamine suurte hüdroenergia tarbeks ehitatud reservuaaridega võib tuua ujuva PV olemasoleva elektriülekande infrastruktuuri või nõudluskeskuste, näiteks veepuhastusjaamade lähedusse, mis on veel üks eelis, mis soodustab ujuva pv-de arendamist.

Vee jahutava toime ja tolmu vähendamise tõttu on ujuvatel PV-projektidel energiatoodangu suurendamisel ilmsed eelised.25-aastase eeldatava eluea põhjal aitavad need eelised vähendada erinevust maapealse päikeseenergia esialgse maksumusega, mis moodustab tavaliselt 10–15 protsenti kuludest.

Lihtsamalt öeldes korvab ujuv PV päikeseenergia's rahuldamata energiavajadus.Mõnes kohas on maapealse päikeseenergia paigaldamiseks vaja hankida palju maad, see on probleem.Elektritootmist saab muuta efektiivsemaks, kombineerides seda olemasolevate ressurssidega, nagu soojuselektrijaamad või hüdroelektrijaamad.

Hüdroelektrijaamade puhul saab veehoidla hüdroelektrienergiat vähendada päeva tipptundidel, mil mängu tuleb päikeseenergia.Esimene omataoline ehitati Portugalis 2017. aastal ja selle paigaldas EDP.Kuna toodangu kasv on prognoositav, on senine tagasiside olnud positiivne.See tähendab ka suuremat võrgu stabiilsust ja töökindlust mastaabi osas.

Riikliku taastuvenergia labori (NREL) hinnangul on üle maailma ligi 380 000 mageveereservuaari, mis võivad ühendada ujuva fotogalvaanilise ja olemasoleva hüdroenergia rajatisi.Loomulikult võib põhjalik analüüs paljastada mõned veehoidlad, mis ei sobi mitmesuguste probleemide tõttu, nagu madal veetase ja isegi reservuaarid, mis kuival hooajal vett ei salvesta.Kuid pole kahtlustki, et ehitusprojekti jaoks ala leidmine pole sugugi probleem.Potentsiaalne elektritootmisvõimsus on peaaegu 7TW, mida ei maksa alahinnata.

Ujuva pv väljakutse

Kõigist ujuva PV väljakutsetest on tõenäoliselt suurim see, kes seda toetab, olgu see siis's kulu, tehnoloogia või rahastamine.Maapealsed päikeseelektrijaamad saavad palju toetusi, soodustariife ja palju muud.Aga sama“Käivitamine”kasu ei saa ujuva PV abil saavutada, välja arvatud juhul, kui loota erasektorile.Hea uudis on see, et tehnoloogia on kiiresti järele jõudmas ja peamised probleemid, nagu kulude erinevus, liiguvad juba juhitavas suunas.

Kvaliteedi probleem

Mis puudutab selle olemust, vajab ujuv PV projekteerimisel ja ehitamisel rohkem tähelepanu.Nagu Ushadevi kinnitab, seisneb peamine erinevus selles, et teistes arenenud riikides põhineb valik puhtalt tehnilistel andmetel, finantseeritavusel ja mainel.Indias on hind peamine tegur.India arendajad ja EPC ettevõtted peaksid olema tehnoloogia valikul väga ettevaatlikud.Riskide vähendamiseks peaksid arendajad keskenduma kvaliteetsete toorainete, esmaklassiliste UV-stabilisaatorite, kvaliteetsete ujukide tootmiseks kvaliteetsete masinate leidmisele, kvaliteedi tagamise kontrollidele, protsessidele, disaini testimisele ja valideerimisele ning usaldusväärsete lahenduste hankimisele.”

Ujuva PV süsteemi maksumus on kasvanud 10-15% peamiselt ujuvsüsteemi jaoks vajalike ujuvkonstruktsioonide, ankurdus- ja sildumissüsteemide tõttu.Arenduskulud juba langevad.Ujuvsüsteemid kujutavad endast spetsiifilisi väljakutseid, mis on seotud ankurdamise ja sildumisega, kuna võimalikud muutused veetasemes, veehoidla tüübid, sügavus ja äärmuslikud ilmastikutingimused, nagu tugev tuul ja lained, suurendavad projekteerimis- ja ehituskulusid.

Vee lähedus tähendab ka suuremat tähelepanu pööramist kaablite haldamisele ja isolatsiooni testimisele kui maismaal, eriti kui kaabel puutub kokku veega.Teine tegur on pidev hõõrde- ja mehaaniline surve ujuva PV-jaama liikuvatele osadele.Halvasti kavandatud ja hooldatud süsteem võib katastroofiliselt ebaõnnestuda.Flotatsiooniseadmetel on ka niiskuse tõttu rikete ja korrosiooni oht, eriti agressiivsemas rannikukeskkonnas.PV-moodulid, mis on võimelised töötama karmides keskkondades 25 aastat, tuleks valida sobivate kvaliteedistandardite alusel.Ankurdamise roll on hajutada tuule ja lainete koormust, minimeerida päikesesaare liikumist ning vältida kaldale löömise või tormi käes lendu sattumise ohtu.Asjakohase saare- ja ankruprojekti, üldise tehnilise teostatavuse ja projekti ärilise elujõulisuse hindamiseks on vaja ulatuslikke tehnilisi uuringuid.

Pikaajaline ennustus

NREL-i hinnangul on üle maailma 379068 magevee hüdroelektrijaama, mis mahutavad olemasolevate kõrval ka ujuvaid fotogalvaanilisi elektrijaamasid.Mõned veehoidlad võivad osa aastast olla kuivad või muul viisil ujuva PV jaoks sobimatud, seega on enne projekti elluviimist vaja rohkem koha valiku andmeid.Ujuva PV suurimaks eeliseks on see, et see ei võta enda alla väärtuslikku maapinda, mis on India jaoks üha olulisem.Oleme näinud projekte, mida on mõjutanud päikeseelektrijaamade vahelised maakonfliktid ning karjamaade ja tüübli elupaigaga seotud probleemid Indias.Hüdroenergiaprojektide reservuaaridele ujuvate fotogalvaaniliste seadmete ehitamisel võib suurenenud võimsus aidata vältida mõningaid kavandatavate hüdroenergiaprojektide probleeme.Üks näide on Tapovani projekt Uttarakhandis NTPC Chamoli piirkonnas, mis sai hiljuti äkiliste üleujutuste tõttu ulatuslikke kahjusid.Projekt on enam kui 10 aastat graafikust maas, maksab rohkem kui viis korda esialgsest prognoosist ning kavandatav jõeprojekt võiks ettevõtte kaudu hõlpsasti elektrit toota's palju ujuvaid fotogalvaanilisi projekte transpordireservuaaris.

Ushadevi Ciel Et Terrest kinnitab:'maa nappuse, maa sundvõõrandamise juriidiliste probleemide ja vaidluste ning sundvõõrandamise lõputu venimise tõttu on ujuv PV ideaalne lahendus.Arvestades veepuudust, vee aurustumist, maaprobleemi ja suure vee kättesaadavuse positiivset külge, oleme üsna kindlad, et India's nõudlus ujuva PV järele on lõpuks saabunud.Usume, et ujuvad lahendused on PV-tööstuse üks peamisi liikumapanevaid jõude ja meie eesmärk on järgmise 2-3 aasta jooksul Indias välja töötada 1GW Hydrelio tehnoloogialahendused.”

Oma mõtte illustreerimiseks toob ta näite Lääne-Bengalist.“Varem oleme vaadanud palju Lääne-Bengali projekte ja arvanud, et Lääne-Bengalil on suur potentsiaal fotogalvaaniliste projektide arendamiseks.Lääne-Bengalis on mitut tüüpi veekogusid, sealhulgas tammid, niisutus- või veetöötlustiigid.Need sobivad ideaalselt ujuvprojektide jaoks.Sama lugu on Keralas, kus on palju vett.”

Siiani on kõik projektid ehitatud magevee või vangistuses olevate tiikide peale, kuid see pole nii'ei mõtle seda'on ookeanis võimatu.Ciel Terre Taiwan tõi hiljuti turule 88MWP's Changbini projekt, mis on suurim selline merevee projekt.See nõuab, et ettevõte oleks Principiaga partner.Principia on pea-offshore-ettevõte, mis töötab välja ja juurutab kulutõhusaid lahendusi ning integreeritud tuule- ja lainekujundusi.

Väärib märkimist, et ka kõige aktiivsemad osalejad on juba ammu kutsunud üles neid taimi looduslikele järvedele ja muudele veekogudele mitte rajama.Ettevõtted ütlevad, et ei võta riske ilma ujuva PV pikaajalise kogemuseta, mis võib projekti mõjutada.Samas peaksime vältima konflikte kaluritega's elatist.Looduslike tiikide katmine flotsamiga tähendab, et vetikate kasvamiseks on vähem päikesevalgust, mis vähendab vetikate õitsemist.Arvatakse, et aurustumine väheneb, kuna ujuvad fotogalvaanilised taimed katavad või varjavad suurt osa veekogust.Valgus ja soojus eeldatavasti vähenevad ning veehoidla's vee-elustikud vajavad uut tasakaalu.Eelistame kasutada inimtekkelist vett, kuna sellel on vee-elustikule väiksem mõju.

Järeldus

Kui võtta arvesse selle tehnoloogiaga ehitatud mastaapsete elektrijaamade aastaid, on ujuv PV väga lühikese ajaga kaugele jõudnud.See tähendab, et peame olema ettevaatlikud enne suurte eelduste ja ennustuste tegemist, kuid see näib olevat lahendus, mis võib täita olulise tühimiku päikeseenergia tootmises.See säästaks ka maad ja võimaldaks veehoidlal isegi rohkem tulu teenida.Kuigi paljud hüdroenergiaprojektid maksavad rohkem kui 3,5 ruupiat kWh või isegi rohkem kui 6 ruupiat kWh kohta, on ujuva PV vastu vaielda selle maksumuse tõttu.

Keskenduge ujuva PV esialgsetest edusammudest õppimisele, mis võib olla keskkonnale vähem kahjulik kui hüdroenergia, mis on ausalt öeldes viimastel aastatel Indias kehvem.Rooftop Solar, kuigi seda suuresti subsideeritakse, ei tööta hästi.Nagu tavaline päikeseenergia, peavad valitsused tagama, et ujuv PV seda ei teeks't minna katuse päikeseenergia teed.Projekti reaalse edasimineku tagamiseks tuleb kiiresti lahendada veekogude sügavushinnangute, topograafiliste batümeetriliste andmete ja muude tehniliste ja keskkonnaprobleemide puudumine.Üks näide on Rihand Large Dam projekti saatus, mis sattus hätta piiratud maastikuteadmiste ja teabe puudumise tõttu.

Ujuv PV annab ka reaalse võimaluse paigaldada mõned tõeliselt olulised päikeseprojektid kõigis India osariikides, eriti Ida-Indias.