Uspon plutajuće elektrane na vodi!

Prije deset godina solarna je energija bila marginalni obnovljivi izvor energije.U samo 10 godina solarna energija postala je superiorna opcija.Sada, to'vrijeme je za razmatranje porasta plutajućih pv.Razmisli o tome.Prije 2013. plutajuće fotonaponske ćelije nisu'čak i ne postoje.

Prvi patent za plutajući PV prijavljen je 2008. Godine 2006., plutajući fotonaponski stručnjak Ciel et Terre, sa sjedištem u Lilleu, Francuska, počeo je promicati tu ideju.

Godine 2007. mala komercijalna elektrana od 175 KW izgrađena je na ribnjaku u Far Nienteu, proizvođaču vina Napa Valle, kako bi se smanjili troškovi energije i izbjeglo otimanje zemljišta.Veći profit može se ostvariti sadnjom vinove loze na zemljištu.

Prvi formalni plutajući fotonaponski sustav izgrađen je u prefekturi Aichi u Japanu 2007. Od tada su se u mnogim zemljama pojavile male elektrane ispod razine megavata, osobito u Francuskoj, Italiji, Južnoj Koreji, Španjolskoj i Sjedinjenim Državama, koje prvenstveno se koriste za istraživanje i demonstraciju.Imajte na umu da čak i“Normalan”trošak solarne energije ne može se održati tijekom ovog razdoblja i može se postići samo uz velikodušne poticajne cijene i izravne subvencije.

Do sada je jasno da će Azija dominirati plutajućim PV-om u bliskoj budućnosti i šire.

Odabrali smo floating PV jer vijesti o ovom novom polju ne prestaju od prošlog mjeseca.Prvi je da je NTPC pustio u rad plutajuću fotonaponsku elektranu od 10 MW u NTPC-u's Rezervoar termoelektrane Simhadari.Biljka je lako postala Indija'najveća je na terenu, ali ne zadugo.Tada je Ciel Et Terre svečano otvorio stanicu od 5,4 MW u Sagardighiju u Zapadnom Bengalu, prvu takve vrste u termoelektrani.

Da'nije sve.Dok čitate ovu priču, NTPC je možda otvorio još jednu Indiju'najveće plutajuće fotonaponske elektrane, 100 MW plutajuće fotonaponske elektrane planirane za prvu fazu u Telangani.Izgradnja projekta prvotno je trebala započeti u svibnju, no zbog nove krunske bolesti, sada će se započeti u fazama, svaka faza oko 15 MW, a cijeli projekt od 100 MW bit će dovršen do kraja ove godine.

Projekt vrijedan 4,23 milijarde indijskih rupija na kraju će pokriti vodena tijela ili rezervoare koji opslužuju termoelektranu Ramagundam.Trošak plutajuće PV također stalno pada, s ponudom od RS3,29 kWh za projekt plutajuće PV od 150 MW u Ridam Hand Reservoir u državi Uttar Pradesh, koju su osvojili Shapoorji Palonji Rup i Renew Power.(napomena: projekt je odgođen zbog problema s terenom).

I ne samo to, već je širom svijeta u Singapuru puštena u rad elektrana od 60 MW.To je jedna od najvećih plutajućih elektrana na svijetu, a izgradila ju je na akumulaciji podružnica Sembcorp Industries na površini od 45 hektara (111 hektara).Na obližnjem otoku Batam u Indoneziji, SUNSEAP sa sjedištem u Singapuru također je najavio planove za ulaganje više od 2 milijarde dolara u još jedno 2,3 GW solarno + skladištenje.

U izvješću iz ožujka, tvrtka za istraživanje tržišta Transparency Market Research (T) predvidjela je snažan rast u 2027., sa ukupnom godišnjom stopom rasta od 43%.Talso očekuje da će inovacije i tehnološki napredak osigurati da se zamah rasta plutajuće PV ne uspori.Povećano prihvaćanje plutajućih PV modula u zemljama u razvoju kao što su Indija i Kina dodatno će potaknuti rast.Gotovo 40 od ​​više od 63 zemlje koje su najavile plutajuće PV projekte već imaju jedan u funkciji ili su blizu toga.

Danas je stvarni instalirani kapacitet lebdeće PV blizu 3 GW, dok je ukupni instalirani kapacitet solarne energije blizu 775 GW.Kako cijena solarne energije nastavlja padati s povećanjem razmjera i sve većim razumijevanjem tehnologije, lebdeći PV više nije opcija za budućnost, a doba plutajuće PV je stiglo.

Zašto plutajući pv?

Osnovne prednosti lebdeće PV su dobro poznate.Napredak se može vidjeti u područjima visoke gustoće naseljenosti, posebice tamo gdje je konkurencija za dostupno zemljište intenzivna.Istočna Indija je primjer za to.Povezivanje plutajuće PV s velikim akumulacijama izgrađenim za hidroenergiju može plutajuću PV približiti postojećoj infrastrukturi za prijenos električne energije ili centrima potražnje kao što su postrojenja za pročišćavanje vode, što je još jedna prednost koja pokreće razvoj plutajuće PV.

Zbog rashladnog učinka vode i smanjenja prašine, plutajući PV projekti imaju očite prednosti u povećanju proizvodnje energije.Na osnovi očekivanog životnog vijeka od 25 godina, ove prednosti pomažu zatvoriti jaz s početnim troškom solarne energije na zemlji, koji obično čini 10-15 posto troška.

Jednostavno rečeno, lebdeći PV nadoknađuje solarni'nezadovoljene energetske potrebe.Na nekim mjestima, kako bi se instalirala zemljana solarna energija, potrebno je prikupiti puno zemlje, što je problem.Proizvodnja električne energije može se učiniti učinkovitijom kombiniranjem s postojećim resursima, kao što su termoelektrane ili hidroelektrane.

U slučaju hidroelektrana, akumulacija može smanjiti hidroelektranu tijekom vršnih sati dana, kada solarna energija stupa na snagu.Prvi takve vrste izgrađen je u Portugalu 2017., a instalirao ga je EDP.Budući da je rast proizvodnje predvidljiv, povratne informacije do sada su pozitivne.To također znači veću stabilnost mreže i pouzdanost u smislu razmjera.

Nacionalni laboratorij za obnovljivu energiju (NREL) procjenjuje da postoji gotovo 380.000 rezervoara slatke vode diljem svijeta s potencijalom za kombiniranje plutajućih fotonaponskih i postojećih hidroelektrana.Naravno, sveobuhvatna analiza može otkriti neke akumulacije koje nisu prikladne zbog niza problema, kao što su niski vodostaji, pa čak i akumulacije koje ne skladište vodu tijekom sušne sezone.No nema sumnje da pronalazak prostora za gradnju nije nikakav problem.Potencijalni kapacitet proizvodnje električne energije je gotovo 7TW, što nije za podcijeniti.

Izazov plutajućih pv

Od svih izazova floating PV-a, najveći će vjerojatno biti tko će ga podržati, bilo to'troškova, tehnologije ili financiranja.Zemaljske solarne elektrane dobivaju mnogo subvencija, feed-in tarifa i više.Ali isti“Pokretanje”koristi se ne mogu postići plutajućim PV osim oslanjanjem na privatni sektor za rad.Dobra vijest je da tehnologija brzo sustiže korak, a ključni problemi poput razlika u troškovima već se kreću u smjeru koji je moguće kontrolirati.

Problem kvalitete

Što se tiče njegove prirode, lebdeći PV zahtijeva više pažnje u dizajnu i konstrukciji.Kao što Ushadevi tvrdi, glavna je razlika u tome što se u drugim razvijenim zemljama izbor temelji isključivo na tehničkim sposobnostima, mogućnosti financiranja i reputaciji.U Indiji je cijena glavni faktor.Indijski programeri i EPC tvrtke trebali bi biti vrlo oprezni u odabiru tehnologije.Kako bi smanjili rizik, programeri bi se trebali usredotočiti na pronalaženje visokokvalitetnih sirovina, prvoklasnih UV stabilizatora, visokokvalitetnih strojeva za proizvodnju visokokvalitetnih floatera, inspekcija osiguranja kvalitete, procesa, testiranja dizajna i validacije te dobivanje pouzdanih rješenja.”

Cijena sustava za plutajuće PV porasla je za 10-15%, uglavnom zbog plutajućih struktura, sustava za sidrenje i privez koji su potrebni za plutajući sustav.Troškovi razvoja već padaju.Plutajući sustavi predstavljaju specifične izazove vezane uz sidrenje i privez, s mogućim promjenama u razinama vode, vrstama korita rezervoara, dubini i ekstremnim vremenskim uvjetima kao što su jaki vjetrovi i valovi koji povećavaju troškove inženjeringa i izgradnje.

Blizina vode također znači obraćanje više pozornosti na upravljanje kabelima i ispitivanje izolacije nego na kopnu, osobito kada kabel dolazi u dodir s vodom.Drugi čimbenik je konstantan trenje i mehanički pritisak na pokretne dijelove plutajućeg PV postrojenja.Loše projektiran i održavan sustav može katastrofalno otkazati.Plutajući uređaji također su u opasnosti od kvara i korozije zbog vlage, posebno u agresivnijim obalnim okruženjima.Fotonaponski moduli koji mogu raditi u teškim uvjetima 25 godina trebaju biti odabrani prema odgovarajućim standardima kvalitete.Uloga sidrenja je rasporediti teret vjetra i valova, minimizirati kretanje solarnog otoka i izbjeći rizik od udara o obalu ili odnošenja u oluji.Potrebne su opsežne tehničke studije za procjenu odgovarajućeg dizajna otoka i sidra, ukupne tehničke izvedivosti i komercijalne održivosti projekta.

Dugoročno predviđanje

NREL procjenjuje da diljem svijeta postoji 379 068 slatkovodnih hidroelektrana u koje bi se uz postojeće mogle smjestiti plutajuće fotonaponske elektrane.Neki rezervoari mogu biti suhi dio godine ili iz drugih razloga neprikladni za plutajuće PV, tako da je potrebno više podataka o odabiru lokacije prije nego što se projekt može implementirati.Najveća prednost plutajuće PV je ta što ne zauzima dragocjeni kopneni prostor, što je od sve veće važnosti za Indiju.Vidjeli smo projekte na koje su utjecali sukobi oko zemljišta između solarnih elektrana i problema povezanih s pašnjacima i staništem velike droplje u Indiji.Kada je riječ o izgradnji plutajućih fotonaponskih jedinica na akumulacijama hidroenergetskih projekata, povećani kapacitet zapravo može pomoći u izbjegavanju nekih problema planiranih hidroenergetskih projekata.Jedan primjer je projekt Tapovan u okrugu Chamoli u NTPC-u u Uttarakhandu, koji je nedavno pretrpio veliku štetu kao posljedicu iznenadnih poplava.Projekt kasni više od 10 godina, košta više od pet puta od prvotne procjene, a planirani riječni projekt mogao bi lako proizvoditi električnu energiju preko tvrtke's mnogo plutajućih fotonaponskih projekata u transportnom spremniku.

Ushadevi iz Ciel Et Terre tvrdi:'zbog nedostatka zemljišta, pravnih pitanja i sporova oko izvlaštenja zemljišta i beskonačnog odgađanja izvlaštenja, plutajući PV je savršeno rješenje.S obzirom na nestašicu vode, isparavanje vode, problem sa zemljom i pozitivnu stranu toga što imamo puno vode na raspolaganju, prilično smo sigurni da Indija'konačno je stigla potražnja za plutajućim PV-om.Vjerujemo da će lebdeća rješenja biti jedna od glavnih pokretačkih snaga u fotonaponskoj industriji i cilj nam je razviti tehnološka rješenja od 1 GW Hydrelio u Indiji u sljedeće 2-3 godine.”

Kako bi ilustrirao svoju tvrdnju, navodi primjer Zapadnog Bengala.“U prošlosti smo gledali mnogo projekata u Zapadnom Bengalu i mislili smo da Zapadni Bengal ima veliki potencijal za razvoj fotonaponskih projekata.Postoje mnoge vrste vodenih tijela u Zapadnom Bengalu, uključujući brane, bazene za navodnjavanje ili pročišćavanje vode.Oni su idealni za plutajuće projekte.Isto je i u Kerali, gdje ima puno vode.”

Do sada su svi projekti izgrađeni na slatkoj vodi ili na zatvorenim jezercima, ali to nije'ne mislim to'nemoguće je u oceanu.Ciel Terre Tajvan nedavno je lansirao 88MWP's Changbin projekt, najveći takav projekt morske vode.To zahtijeva da tvrtka postane partner s Principijom.Principia je glavna offshore tvrtka koja razvija i implementira troškovno učinkovita rješenja i integrirane dizajne vjetra i valova.

Vrijedi napomenuti da su čak i najaktivniji sudionici dugo pozivali da se ova postrojenja ne grade na prirodnim jezerima i drugim vodenim površinama.Tvrtke kažu da ne smiju riskirati bez dugotrajnog iskustva s plutajućim PV-om, što bi moglo utjecati na projekt.Pritom treba izbjegavati sukobe s ribarima'sredstva za život.Prekrivanje prirodnih jezerca flotsamom znači da je manje sunčeve svjetlosti dostupno za rast algi, što smanjuje cvjetanje algi.Očekuje se da će se isparavanje smanjiti jer će veliki dio vodenog tijela biti prekriven ili zaklonjen plutajućim fotonaponskim postrojenjima.Očekuje se smanjenje svjetla i topline, a rezervoar'Život u vodi treba novu ravnotežu.Radije koristimo umjetnu vodu jer ima manji utjecaj na život u vodi.

Zaključak

Ako uzmete u obzir godine velikih elektrana izgrađenih ovom tehnologijom, lebdeći PV je prešao dug put u vrlo kratkom vremenu.To znači da moramo biti oprezni prije donošenja velikih pretpostavki i predviđanja, ali izgleda kao rješenje koje bi moglo popuniti važnu prazninu u proizvodnji solarne energije.To bi također uštedjelo zemljište i čak omogućilo rezervoaru da osigura više prihoda.Dok mnogi projekti hidroelektrana koštaju više od 3,5 rupija po kWh, ili čak više od 6 rupija po kWh, postoje dobri razlozi za argument protiv plutajućeg PV-a zbog njegove cijene.

Usredotočite se na učenje iz početnih uspjeha plutajuće fotonaponske energije, koja bi mogla biti manje štetna za okoliš od hidroenergije, koja je, iskreno, bila slabija u Indiji posljednjih godina.Rooftop Solar, iako je jako subvencioniran, ne radi dobro.Poput glavne solarne energije, vlade se moraju pobrinuti da plutajući fotonapon ne radi'ne ići putem krovne solarne energije.Kako bi se osigurao stvarni napredak u projektu, potrebno je hitno riješiti nedostatak dubinskih procjena vodnih tijela, topografskih batimetrijskih podataka i druge tehničke i ekološke probleme.Jedan primjer je sudbina projekta Rihand Large Dam, koji je zapao u probleme zbog ograničenog poznavanja terena i nedostatka informacija.

Plutajući PV također pruža pravu priliku za instaliranje nekih stvarno važnih solarnih projekata u svim indijskim državama, posebno u istočnoj Indiji.