O ascenso da central eléctrica flotante sobre a auga!

Hai unha década, a solar era unha fonte de enerxía renovable marxinal.En só 10 anos, a enerxía solar converteuse nunha opción superior.Agora, iso'É hora de considerar o aumento do pv flotante.Pénsao.Antes de 2013, as células fotovoltaicas flotantes non'nin sequera existe.

A primeira patente de fotovoltaica flotante presentouse en 2008. En 2006, o especialista en fotovoltaica flotante Ciel et Terre, con sede en Lille, Francia, comezou a impulsar a idea.

En 2007, construíuse unha pequena central eléctrica comercial de 175 kW nun estanque en Far Niente, un produtor de viño de Napa Valle, para reducir os custos enerxéticos e evitar o acaparamento de terras.Pódense obter maiores beneficios plantando viñas na terra.

O primeiro sistema fotovoltaico flotante formal construíuse na prefectura de Aichi, Xapón, en 2007. Desde entón, moitos países viron a aparición de pequenas centrais por debaixo do nivel de megavatios, especialmente en Francia, Italia, Corea do Sur, España e Estados Unidos, que utilízanse principalmente para investigación e demostración.Teña en conta que mesmo o"Normal”O custo da enerxía solar non se pode soster durante este período e só se pode conseguir con xenerosas tarifas de alimentación e subvencións directas.

Ata agora, está claro que Asia dominará o PV flotante nun futuro próximo e máis aló.

Escollemos PV flotante porque as noticias sobre este novo campo non pararon dende o mes pasado.O primeiro é que NTPC encargou unha central fotovoltaica flotante de 10 MW no NTPC.'s Encoro da central térmica de Simhadari.A planta converteuse facilmente na India's máis grande do campo, pero non por moito tempo.Entón Ciel Et Terre inaugurou a estación de 5,4 MW de Sagardighi, en Bengala Occidental, a primeira deste tipo nunha central térmica.

Iso'non é todo.No momento en que le esta historia, NTPC pode ter inaugurado outro da India's maiores centrais fotovoltaicas flotantes, a central fotovoltaica flotante de 100 MW prevista para a primeira fase no Telangana.A construción do proxecto estaba prevista inicialmente para comezar en maio, pero debido á nova enfermidade da coroa, agora comezará por etapas, cada etapa duns 15 MW, e todo o proxecto de 100 MW estará rematado a finais deste ano.

O proxecto de 4.230 millóns de rupias indias cubrirá finalmente as masas de auga ou os encoros que dan servizo á central térmica de Ramagundam.O custo da FV flotante tamén está a caer de forma constante, cunha oferta de RS3.29 kWh por un proxecto FV flotante de 150 MW no depósito de Ridam Hand, no estado de Uttar Pradesh, gañado por Shapoorji Palonji Rup e Renew Power.(nota: o proxecto atrasouse por problemas relacionados co terreo).

Non só iso, senón que unha central eléctrica de 60 MW púxose en funcionamento en todo o mundo en Singapur.É unha das centrais eléctricas flotantes máis grandes do mundo e foi construída nun encoro por unha subsidiaria de Sembcorp Industries nunha superficie de 45 hectáreas (111 acres).Na illa próxima de Batam, en Indonesia, SUNSEAP, con sede en Singapur, tamén anunciou plans para investir máis de 2.000 millóns de dólares noutra planta de almacenamento Solar + de 2,3 GW.

Nun informe de marzo, a empresa de intelixencia de mercado Transparency Market Research (T) predixo un forte crecemento en 2027, cunha taxa de crecemento anual composta do 43%.Talso espera que a innovación e o progreso tecnolóxico garanticen que o impulso de crecemento da fotovoltaica flotante non se ralentice.A maior adopción de módulos fotovoltaicos flotantes en países en desenvolvemento como India e China impulsará aínda máis o crecemento.Case 40 dos máis de 63 países que anunciaron proxectos fotovoltaicos flotantes xa teñen un en funcionamento ou preto del.

Hoxe en día, a capacidade real instalada da fotovoltaica flotante é próxima aos 3 GW, mentres que a capacidade total instalada de enerxía solar é preto de 775 GW.A medida que o custo da enerxía solar segue caendo coa crecente escala e unha maior comprensión da tecnoloxía, a fotovoltaica flotante xa non é unha opción para o futuro e chegou a era da fotovoltaica flotante.

Por que pv flotante?

As vantaxes básicas da fotovoltaica flotante son ben coñecidas.Pódese ver o progreso en áreas de alta densidade de poboación, especialmente onde a competencia pola terra dispoñible é intensa.A India Oriental é un exemplo.Vincular a FV flotante a grandes depósitos construídos para a enerxía hidroeléctrica pode achegar a FV flotante ás infraestruturas de transmisión de enerxía existentes ou a centros de demanda como as plantas de tratamento de auga, outra vantaxe que impulsa o desenvolvemento da FV flotante.

Debido ao efecto de arrefriamento da auga e á redución do po, os proxectos fotovoltaicos flotantes teñen vantaxes obvias para aumentar a produción de enerxía.Nunha expectativa de vida de 25 anos, estas vantaxes axudan a pechar a brecha co custo inicial da enerxía solar no terreo, que normalmente supón entre o 10 e o 15 por cento do custo.

En pocas palabras, a fotovoltaica flotante compensa a solar's necesidades enerxéticas non satisfeitas.Nalgúns lugares, a fin de instalar a enerxía solar terrestre, é necesario obter moita terra, este é un problema.A xeración de enerxía pódese facer máis eficiente combinándoa cos recursos existentes, como as centrais térmicas ou as hidroeléctricas.

No caso das centrais hidroeléctricas, o encoro pode reducir a enerxía hidroeléctrica durante as horas punta do día, cando entra en xogo a enerxía solar.O primeiro deste tipo foi construído en Portugal en 2017 e foi instalado por EDP.Dado que o crecemento da produción é previsible, a retroalimentación ata agora foi positiva.Tamén supón unha maior estabilidade da rede e fiabilidade en termos de escala.

O National Renewable Energy Laboratory (NREL) estima que hai case 380.000 encoros de auga doce en todo o mundo con potencial para combinar instalacións fotovoltaicas flotantes e hidroeléctricas existentes.Por suposto, unha análise exhaustiva pode revelar algúns encoros que non son adecuados debido a unha variedade de problemas, como baixos niveis de auga e mesmo encoros que non almacenan auga durante a estación seca.Pero non hai dúbida de que atopar a zona para o proxecto de construción non supón ningún problema.A capacidade potencial de xeración de enerxía é de case 7TW, o que non hai que subestimar.

O reto do pv flotante

De todos os desafíos da fotovoltaica flotante, é probable que o maior sexa quen a apoie, se é's custo, tecnoloxía ou financiamento.As centrais solares terrestres reciben moitos subsidios, tarifas de alimentación e moito máis.Pero o mesmo"Posta en marcha”Os beneficios non se poden conseguir coa FV flotante, excepto confiando no sector privado para operar.A boa noticia é que a tecnoloxía está a poñerse ao día rapidamente e problemas clave como os diferenciais de custos xa se están movendo nunha dirección manexable.

Problema de calidade

Polo que respecta á súa natureza, a fotovoltaica flotante require máis atención no deseño e construción.Como afirma Ushadevi, a principal diferenza é que noutros países desenvolvidos, a elección baséase unicamente en credenciais técnicas, financeira e reputación.Na India, o prezo é o principal factor.Os desenvolvedores indios e as empresas EPC deben ser moi cautelosos na elección da tecnoloxía.Para reducir o risco, os desenvolvedores deben centrarse en atopar materias primas de alta calidade, estabilizadores UV de primeira clase, máquinas de alta calidade para producir flotadores de alta calidade, inspeccións de garantía de calidade, procesos, probas e validación de deseño e obtención de solucións fiables.”

O custo do sistema da FV flotante aumentou nun 10-15%, principalmente polas estruturas flotantes, os sistemas de ancoraxe e amarre necesarios para o sistema flotante.Os custos de desenvolvemento xa están a baixar.Os sistemas flotantes presentan desafíos específicos relacionados co fondeo e o amarre, con posibles cambios nos niveis de auga, tipos de leitos de encoro, profundidade e condicións meteorolóxicas extremas, como ventos e ondas fortes, que suman os custos de enxeñería e construción.

A proximidade á auga tamén significa prestar máis atención á xestión dos cables e ás probas de illamento que na terra, especialmente cando o cable entra en contacto coa auga.Outro factor é a presión de fricción e mecánica constante sobre as partes móbiles da planta fotovoltaica flotante.Un sistema mal deseñado e mantido pode fallar catastróficamente.Os dispositivos de flotación tamén están en risco de falla e corrosión pola humidade, especialmente en ambientes costeiros máis agresivos.Os módulos fotovoltaicos capaces de funcionar en ambientes duros durante 25 anos deben seleccionarse utilizando estándares de calidade adecuados.A función do fondeo é espallar a carga do vento e das ondas, minimizar o movemento da illa solar e evitar o risco de golpear a costa ou ser arrastrado por unha tormenta.Requírense amplos estudos técnicos para avaliar o deseño adecuado da illa e da áncora, a viabilidade técnica global e a viabilidade comercial do proxecto.

Predición a longo prazo

NREL estima que hai 379068 encoros hidroeléctricos de auga doce en todo o mundo que poderían albergar plantas fotovoltaicas flotantes xunto ás existentes.Algúns encoros poden estar secos durante parte do ano, ou doutro xeito inadecuados para PV flotante, polo que se necesitan máis datos de selección de sitios antes de que o proxecto poida ser implementado.O maior beneficio da fotovoltaica flotante é que non ocupa un espazo de terra valioso, o que é cada vez máis importante para a India.Vimos proxectos afectados por conflitos terrestres entre centrais solares e cuestións relacionadas coas terras de pastoreo e o hábitat da avutarda na India.Cando se trata de construción de unidades fotovoltaicas flotantes en encoros de proxectos hidroeléctricos, o aumento da capacidade pode axudar a evitar algúns dos problemas dos proxectos de enerxía hidroeléctrica planificados.Un exemplo é o proxecto Tapovan no distrito de Chamoli de NTPC en Uttarakhand, que sufriu recentemente grandes danos como resultado das inundacións repentinas.O proxecto leva máis de 10 anos de atraso, custa máis de cinco veces o estimado orixinal e o proxecto fluvial previsto podería xerar electricidade facilmente a través da empresa.'s moitos proxectos fotovoltaicos flotantes no depósito de transporte.

Ushadevi de Ciel Et Terre afirma:'debido á escaseza de terreos, os problemas legais e as disputas da expropiación de terreos e o atraso infinito da expropiación, o fotovoltaico flotante é a solución perfecta.Dada a escaseza de auga, a evaporación da auga, o problema da terra e o lado positivo de ter moita auga dispoñible, estamos bastante seguros de que a India'Por fin chegou a demanda de FV flotante.Cremos que as solucións flotantes serán un dos principais motores da industria fotovoltaica e pretendemos desenvolver solucións tecnolóxicas Hydrelio de 1 GW na India nos próximos 2-3 anos.”

Para ilustrar o seu punto, cita o exemplo de Bengala Occidental."No pasado, analizamos moitos proxectos en Bengala Occidental e pensamos que Bengala Occidental ten un gran potencial para desenvolver proxectos fotovoltaicos.Hai moitos tipos de masas de auga en Bengala Occidental, incluíndo presas, estanques de rego ou tratamento de auga.Estes son ideais para proxectos flotantes.O mesmo ocorre en Kerala, onde hai moita auga.”

Ata o momento, todos os proxectos foron construídos en auga doce ou en estanques cativos, pero iso non é así'non o di en serio'é imposible no océano.Ciel Terre Taiwan lanzou recentemente 88MWP's Proxecto Changbin, o maior proxecto de auga de mar deste tipo.Isto require que a empresa se asocie con Principia.Principia é unha empresa offshore principal que desenvolve e implementa solucións rendibles e deseños integrados de vento e ondas.

Cómpre sinalar que incluso os participantes máis activos pediron desde hai tempo que estas plantas non se constrúan en lagos naturais e outras masas de auga.As compañías din non correr riscos sen experiencia a longo prazo de FV flotante, o que podería ter un impacto no proxecto.Ao mesmo tempo, debemos evitar conflitos cos pescadores's medios de vida.Cubrir os estanques naturais con restos flotantes significa que hai menos luz solar dispoñible para o crecemento das algas, o que reduce a floración de algas.Espérase que a evaporación diminúe xa que unha gran parte da masa de auga estará cuberta ou ocultada por plantas fotovoltaicas flotantes.Espérase que a luz e a calor diminúan, e o encoro'A vida acuática necesita un novo equilibrio.Preferimos utilizar auga artificial porque ten menos impacto na vida acuática.

Conclusión

Se tes en conta os anos de grandes centrais eléctricas construídas con esta tecnoloxía, a fotovoltaica flotante percorreu un longo camiño en moi pouco tempo.Iso significa que debemos ser cautelosos antes de facer grandes suposicións e predicións, pero parece unha solución que podería cubrir unha lagoa importante na xeración de enerxía solar.Tamén aforraría terreo e mesmo permitiría que o encoro achegue máis ingresos.Aínda que moitos proxectos hidroeléctricos custan máis de 3,5 rupias por kWh, ou incluso máis de 6 rupias por kWh, hai boas razóns para argumentar en contra da fotovoltaica flotante polo seu custo.

Concéntrase en aprender dos éxitos iniciais da fotovoltaica flotante, que pode ser menos prexudicial para o medio ambiente que a hidroeléctrica, que, francamente, ten un rendemento inferior na India nos últimos anos.Rooftop Solar, aínda que está moi subvencionado, non funciona ben.Do mesmo xeito que a solar convencional, os gobernos deben asegurarse de que a fotovoltaica flotante non o faga'non seguir o camiño do solar de tellados.Para garantir o avance real do proxecto, é preciso abordar con urxencia a falta de avaliacións de profundidade das masas de auga, datos batimétricos topográficos e outros problemas técnicos e ambientais.Un exemplo é o destino do proxecto da Gran Presa de Rihand, que tivo problemas debido ao escaso coñecemento do terreo e á falta de información.

A fotovoltaica flotante tamén ofrece unha oportunidade real de instalar algúns proxectos solares realmente importantes en todos os estados indios, especialmente no leste da India.