עלייתה של תחנת כוח צפה על המים!

לפני עשור, השמש הייתה מקור אנרגיה מתחדשת שולי.תוך 10 שנים בלבד, אנרגיה סולארית הפכה לאופציה מעולה.עכשיו זה'הגיע הזמן לשקול את עליית ה-pv הצף.תחשוב על זה.לפני 2013, תאים פוטו-וולטאיים צפים עשו זאת'אפילו לא קיים.

הפטנט הראשון עבור PV צף הוגש בשנת 2008. בשנת 2006, מומחה פוטו-וולטאים צף Ciel et Terre, שבסיסו בליל, צרפת, החל לדחוף את הרעיון.

בשנת 2007, תחנת כוח מסחרית קטנה של 175KW נבנתה על בריכה בפאר ניאנטה, יצרנית יין נאפה ואלה, כדי להפחית את עלויות האנרגיה ולהימנע מחטיפת קרקע.ניתן להשיג רווחים גבוהים יותר על ידי נטיעת גפנים על האדמה.

מערכת ה-PV צפה הרשמית הראשונה נבנתה במחוז איצ'י, יפן, בשנת 2007. מאז, מדינות רבות ראו את הופעתם של מפעלים קטנים מתחת לרמת המגה-וואט, במיוחד בצרפת, איטליה, דרום קוריאה, ספרד וארצות הברית, אשר משמשים בעיקר למחקר והדגמה.זכור שאפילו ה"נוֹרמָלִי”עלות האנרגיה הסולארית אינה יכולה להישמר במהלך תקופה זו וניתן להשיגה רק באמצעות תעריפי הזנה נדיבים וסבסוד ישיר.

עד כה, ברור שאסיה תשלוט ב-PV הצף בעתיד הקרוב והלאה.

בחרנו PV צף מכיוון שהחדשות על התחום החדש הזה לא פסקו מאז החודש שעבר.הראשון הוא ש-NTPC הזמינה תחנת כוח פוטו-וולטאית צפה של 10MW ב-NTPC's מאגר תחנת הכוח התרמית שמחדרי.הצמח הפך בקלות להודו'הגדול ביותר בתחום, אבל לא לאורך זמן.אז חנך Ciel Et Terre את תחנת ה-5.4 MW בסגרדיגי במערב בנגל, הראשונה מסוגה בתחנת כוח תרמית.

זֶה'זה לא הכל.עד שתקרא את הסיפור הזה, ייתכן ש-NTPC חנכה עוד אחד מהודו'מפעלי ה-PV הצפים הגדולים ביותר, תחנת הכוח ה-PV הציפה של 100 מגה-וואט שתוכננה לשלב הראשון ב-Telangana.בניית הפרויקט הייתה אמורה להתחיל במקור בחודש מאי, אך בשל מחלת הכתר החדשה היא תוחל בשלבים, כל שלב כ-15MW וכל פרויקט ה-100MW יסתיים עד סוף השנה הנוכחית.

פרויקט ה-4.23 מיליארד רופי הודי יכסה בסופו של דבר גופי מים או מאגרים המשרתים את תחנת הכוח התרמית ראמאגונדאם.גם העלות של PV צף יורדת בהתמדה, עם הצעה של RS3.29 קילוואט לפרויקט PV צף של 150MW במאגר Ridam Hand במדינת אוטר פראדש, בו זכו Shapoorji Palonji Rup ו-Renew Power.(הערה: הפרויקט התעכב עקב בעיות בשטח).

לא רק זה, אלא שתחנת כוח של 60MW הופעלה ברחבי העולם בסינגפור.זוהי אחת מתחנות הכוח הצפות הגדולות בעולם ונבנתה על מאגר על ידי חברת בת של Sembcorp Industries על שטח של 45 הקטרים ​​(111 דונם).באי הסמוך בטאם שבאינדונזיה, SUNSEAP, שבסיסה בסינגפור, הודיעה גם היא על תוכניות להשקיע יותר מ-2 מיליארד דולר במפעל אחסון נוסף של 2.3 GW Solar +.

בדו"ח מרץ, חברת מודיעין השוק השקיפות (T) חזתה צמיחה חזקה בשנת 2027, עם שיעור צמיחה שנתי מורכב של 43%.Talso מצפה שחדשנות והתקדמות טכנולוגית יבטיחו שמומנטום הצמיחה של PV צף לא יאט.אימוץ מוגבר של מודולי PV צפים במדינות מתפתחות כמו הודו וסין יביא לצמיחה נוספת.כמעט 40 מתוך יותר מ-63 מדינות שהכריזו על פרויקטים PV צפים כבר יש אחד בפעולה או קרוב אליו.

כיום, ההספק המותקן בפועל של PV צף הוא קרוב ל-3 GW, בעוד שהקיבולת הכוללת המותקנת של אנרגיה סולארית קרובה ל-775 GW.ככל שעלות האנרגיה הסולארית ממשיכה לרדת עם היקף הגדלת והבנה רבה יותר של הטכנולוגיה, PV צף הוא כבר לא אופציה לעתיד, ועידן ה- PV הצף הגיע.

למה Pv צף?

היתרונות הבסיסיים של PV צף ידועים היטב.ניתן לראות התקדמות באזורים בעלי צפיפות אוכלוסין גבוהה, במיוחד כאשר התחרות על קרקע זמינה היא אינטנסיבית.הודו המזרחית היא דוגמה לכך.קישור PV צף למאגרים גדולים שנבנו עבור אנרגיה הידרומית יכול לקרב PV צף לתשתית העברת הכוח הקיימת או למרכזי ביקוש כגון מתקני טיפול במים, יתרון נוסף המניע את הפיתוח של PV צף.

בגלל השפעת הקירור של המים והפחתת האבק, לפרויקטים PV צפים יש יתרונות ברורים בהגדלת תפוקת האנרגיה.על בסיס תוחלת חיים של 25 שנה, יתרונות אלו מסייעים לסגור את הפער עם העלות הראשונית של אנרגיה סולארית על הקרקע, המהווה בדרך כלל 10-15 אחוז מהעלות.

במילים פשוטות, PV צף מפצה על שמש'צורכי אנרגיה בלתי מסופקים.במקומות מסוימים, כדי להתקין את האנרגיה הסולארית הקרקע, צריך להשיג הרבה קרקע, זו בעיה.ניתן לייעל את ייצור החשמל על ידי שילובו עם משאבים קיימים, כגון תחנות כוח תרמיות או תחנות הידרואלקטריות.

במקרה של תחנות כוח הידרואלקטריות, המאגר יכול להפחית את הכוח ההידרואלקטרי בשעות השיא של היום, כאשר האנרגיה הסולארית נכנסת לפעולה.הראשון מסוגו נבנה בפורטוגל בשנת 2017 והותקן על ידי EDP.מכיוון שגידול התפוקה צפוי, המשוב עד כה היה חיובי.זה גם אומר יציבות רשת ואמינות רבה יותר מבחינת קנה מידה.

המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) מעריכה כי ישנם כמעט 380,000 מאגרי מים מתוקים ברחבי העולם עם פוטנציאל לשלב מתקני פוטו-וולטאיים צפים ומתקנים קיימים.כמובן שניתוח מקיף עשוי לגלות מאגרים מסוימים שאינם מתאימים בשל מגוון בעיות, כגון מפלס מים נמוך ואף מאגרים שאינם אוגרים מים בעונה היבשה.אך אין ספק שמציאת השטח לפרויקט הבנייה אינה מהווה בעיה כלל.יכולת ייצור החשמל הפוטנציאלית היא כמעט 7TW, שאין לזלזל בה.

האתגר של צף pv

מכל האתגרים של PV צף, סביר להניח שהגדול ביותר יהיה מי יתמוך בו, בין אם זה'עלות, טכנולוגיה או מימון.תחנות כוח סולאריות קרקעיות זוכות להרבה סובסידיות, תעריפי הזנה ועוד.אבל אותו הדבר"סטארט - אפ”לא ניתן להשיג יתרונות על ידי צף PV אלא על ידי הסתמכות על המגזר הפרטי לפעול.החדשות הטובות הן שהטכנולוגיה מדביקה את הקצב במהירות, ונושאי מפתח כמו פערי עלויות כבר נעים בכיוון שניתן לניהול.

בעיית איכות

בכל הנוגע לאופיו, PV צף דורש יותר תשומת לב בתכנון ובבנייה.כפי שטוען אושאדווי, ההבדל העיקרי הוא שבמדינות מפותחות אחרות, הבחירה מבוססת אך ורק על אישורים טכניים, יכולת מימון ומוניטין.בהודו, המחיר הוא הגורם העיקרי.מפתחים הודיים וחברות EPC צריכים להיות זהירים מאוד בבחירת הטכנולוגיה שלהם.כדי להפחית סיכונים, על המפתחים להתמקד במציאת חומרי גלם איכותיים, מייצבי UV מהשורה הראשונה, מכונות איכותיות לייצור מצופים באיכות גבוהה, בדיקות אבטחת איכות, תהליכים, בדיקות ותיקוף תכנון וקבלת פתרונות אמינים.”

עלות המערכת של PV צף גדלה ב-10-15%, בעיקר מהמבנים הצפים, מערכות העיגון והעגינה הנדרשות למערכת הצפה.עלויות הפיתוח כבר יורדות.מערכות צפות מציגות אתגרים ספציפיים הקשורים לעיגון ולעגינה, כאשר שינויים אפשריים במפלסי המים, סוגי מצע המאגר, עומק ותנאי מזג אוויר קיצוניים כגון רוחות חזקות וגלים תורמים לעלויות ההנדסה והבנייה.

קרבה למים פירושה גם תשומת לב רבה יותר לניהול כבלים ולבדיקת בידוד מאשר ביבשה, במיוחד כאשר הכבל בא במגע עם מים.גורם נוסף הוא הלחץ החיכוך והמכני הקבוע על החלקים הנעים של מפעל ה-PV הצף.מערכת מתוכננת ומתוחזקת בצורה גרועה עלולה להיכשל בצורה קטסטרופלית.התקני ציפה נמצאים גם בסיכון לכשל וקורוזיה כתוצאה מלחות, במיוחד בסביבות חוף אגרסיביות יותר.יש לבחור מודולי PV המסוגלים לפעול בסביבות קשות במשך 25 שנים תוך שימוש בתקני איכות מתאימים.תפקיד העיגון הוא לפזר את עומס הרוחות והגלים, למזער את תנועת האי הסולארי ולהימנע מהסיכון של פגיעה בחוף או התפוצצות בסערה.נדרשים מחקרים טכניים מקיפים כדי להעריך את עיצוב האי והעוגן המתאים, היתכנות טכנית כוללת וכדאיות מסחרית של הפרויקט.

חיזוי לטווח ארוך

NREL מעריכה כי ישנם 379068 מאגרי מים מתוקים הידרו-אלקטריים ברחבי העולם שיכולים להכיל תחנות פוטו-וולטאיות צפות לצד אלו הקיימים.מאגרים מסוימים עשויים להיות יבשים בחלק מהשנה, או שאינם מתאימים בדרך אחרת ל-PV צף, ולכן יש צורך בנתוני בחירת אתר נוספים לפני שניתן יהיה ליישם את הפרויקט.היתרון הגדול ביותר של PV צף הוא שהוא אינו תופס שטח קרקע יקר, שהוא בעל חשיבות גוברת להודו.ראינו פרויקטים המושפעים מעימותי קרקע בין תחנות כוח סולאריות ונושאים הקשורים לאדמות מרעה ולבית הגידול של החפרן הגדול בהודו.כאשר מדובר בבניית יחידות פוטו-וולטאיות צפות על מאגרי פרויקט אנרגיה הידרומית, הקיבולת המוגברת עשויה למעשה לסייע במניעת חלק מהבעיות של פרויקטים מתוכננים של אנרגיה הידרומית.דוגמה אחת היא פרויקט Tapovan ברובע Chamoli של NTPC באוטרהאנד, שספג לאחרונה נזק רב כתוצאה משיטפונות.הפרויקט נמצא בפיגור של יותר מ-10 שנים בלוח הזמנים, עולה יותר מפי חמישה מההערכה המקורית, ופרויקט הנהר המתוכנן יכול בקלות לייצר חשמל באמצעות החברה'פרויקטים פוטו-וולטאיים צפים רבים במאגר התחבורה.

Ushadevi מCiel Et Terre טוען:'בגלל המחסור בקרקע, הסוגיות המשפטיות והמחלוקות של הפקעת קרקעות והעיכוב האינסופי של ההפקעה, PV צף הוא הפתרון המושלם.לאור המחסור במים, התאדות המים, בעיית הקרקע והצד החיובי שיש הרבה מים זמינים, אנחנו די בטוחים שהודו'הביקוש של PV צף סוף סוף הגיע.אנו מאמינים שפתרונות צפים יהיו אחד הכוחות המניעים העיקריים בתעשיית ה-PV ואנו שואפים לפתח פתרונות טכנולוגיים 1GW Hydrelio בהודו ב-2-3 השנים הקרובות.”

כדי להמחיש את דבריו, הוא מביא את הדוגמה של מערב בנגל."בעבר, בדקנו הרבה פרויקטים במערב בנגל וחשבנו שלמערב בנגל יש פוטנציאל גדול לפתח פרויקטים פוטו-וולטאיים.ישנם סוגים רבים של גופי מים במערב בנגל, כולל סכרים, בריכות השקיה או טיפול במים.אלה אידיאליים עבור פרויקטים צפים.כך גם בקראלה, שם יש הרבה מים.”

עד כה, כל הפרויקטים נבנו על מים מתוקים או על בריכות שבי, אבל זה קורה'לא מתכוון לזה'זה בלתי אפשרי באוקיינוס.Ciel Terre Taiwan השיקה לאחרונה 88MWP'פרויקט Changbin, פרויקט מי הים הגדול ביותר מסוג זה.זה מחייב את החברה לשתף פעולה עם Principia.Principia היא חברת offshore ראשי המפתחת ומיישמת פתרונות חסכוניים ועיצובי רוח וגלים משולבים.

ראוי לציין שגם המשתתפים הפעילים ביותר קראו זה מכבר לא לבנות את הצמחים הללו על אגמים טבעיים ומקווי מים אחרים.החברות אומרות לא לקחת סיכונים ללא ניסיון ארוך טווח של PV צף, מה שעלול להשפיע על הפרויקט.יחד עם זאת, עלינו להימנע מעימותים עם דייגים'הפרנסה של.כיסוי של בריכות טבעיות במשט פירושו שיש פחות אור שמש זמין עבור אצות לצמוח, מה שמפחית את פריחת האצות.האידוי צפוי לרדת מכיוון שחלק גדול מגוף המים יכוסה או יסתיר על ידי תחנות פוטו-וולטאיות צפות.אור וחום צפויים לרדת, והמאגר'חיי המים זקוקים לאיזון חדש.אנו מעדיפים להשתמש במים מעשה ידי אדם מכיוון שיש להם פחות השפעה על החיים במים.

סיכום

אם לוקחים בחשבון את השנים של תחנות כוח בקנה מידה גדול שנבנו בטכנולוגיה זו, PV צף עשה כברת דרך בזמן קצר מאוד.זה אומר שאנחנו צריכים להיות זהירים לפני שמניחים הנחות ותחזיות גדולות, אבל זה נראה כמו פתרון שיכול למלא פער חשוב בייצור חשמל סולארי.זה גם יחסוך קרקעות ואפילו יאפשר למאגר לספק יותר הכנסות.בעוד שפרויקטים רבים של אנרגיה הידרומית עולים יותר מ-3.5 רופי לקוט"ש, או אפילו יותר מ-6 רופי לקוט"ש, יש סיבות טובות לטעון נגד PV צף בגלל העלות שלו.

התרכז ללמוד מההצלחות הראשוניות של PV צף, שעשויות להזיק פחות לסביבה מאשר כוח הידרו, שלמען האמת, לא הפגין ביצועים נמוכים בהודו בשנים האחרונות.גג סולאר, למרות מסובסד בכבדות, לא עובד טוב.כמו אנרגיה סולארית מיינסטרים, ממשלות צריכות לוודא ש-PV צף עושה זאת'לא ללכת בדרך של שמש על הגג.על מנת להבטיח התקדמות אמיתית בפרויקט, יש לטפל בדחיפות בהיעדר הערכות עומק של גופי מים, נתונים באטימטריים טופוגרפיים ובעיות טכניות וסביבתיות אחרות.דוגמה אחת היא גורלו של פרויקט הסכר הגדול Rihand, שנקלע לצרות בגלל ידע מוגבל על השטח ומחסור במידע.

PV צף מספק גם הזדמנות אמיתית להתקין כמה פרויקטים סולאריים חשובים באמת בכל מדינות הודו, במיוחד במזרח הודו.