Powstanie pływającej elektrowni na wodzie!

Dziesięć lat temu energia słoneczna była marginalnym źródłem energii odnawialnej.W ciągu zaledwie 10 lat energia słoneczna stała się lepszą opcją.Teraz to'Czas rozważyć rozwój pływających pv.Pomyśl o tym.Przed 2013 rokiem pływające ogniwa fotowoltaiczne tak robiły'nawet nie istnieje.

Pierwszy patent na pływającą instalację fotowoltaiczną złożono w 2008 r. W 2006 r. specjalista od pływającej fotowoltaiki Ciel et Terre z siedzibą w Lille we Francji zaczął forsować ten pomysł.

W 2007 r. na stawie w Far Niente, producencie wina z Napa Valle, zbudowano małą komercyjną elektrownię o mocy 175 kW, aby obniżyć koszty energii i uniknąć grabieży gruntów.Większe zyski można osiągnąć sadząc winorośl na ziemi.

Pierwszy formalny pływający system fotowoltaiczny zbudowano w prefekturze Aichi w Japonii w 2007 r. Od tego czasu w wielu krajach pojawiły się małe elektrownie poniżej poziomu megawatów, szczególnie we Francji, Włoszech, Korei Południowej, Hiszpanii i Stanach Zjednoczonych, które są wykorzystywane głównie do celów badawczych i demonstracyjnych.Pamiętaj, że nawet„Normalna”Koszt energii słonecznej nie może być utrzymany w tym okresie i można go osiągnąć jedynie dzięki hojnym taryfom gwarantowanym i dotacjom bezpośrednim.

Jak na razie jasne jest, że w najbliższej przyszłości i później na pływającym rynku fotowoltaicznym będzie dominować Azja.

Wybraliśmy pływającą fotowoltaikę, ponieważ od zeszłego miesiąca nie ustają informacje o tym nowym polu.Po pierwsze, NTPC uruchomiło na terenie NTPC pływającą elektrownię fotowoltaiczną o mocy 10 MW'Zbiornik elektrowni cieplnej Simhadari.Roślina z łatwością stała się Indiami'największy w tej dziedzinie, ale nie na długo.Następnie Ciel Et Terre zainaugurował stację o mocy 5,4 MW w Sagardighi w Bengalu Zachodnim, pierwszą tego typu elektrownię cieplną.

To'to nie wszystko.W czasie, gdy czytasz tę historię, NTPC mogło zainaugurować działalność kolejnego w Indiach'największych pływających elektrowni fotowoltaicznych na świecie, pływającej elektrowni fotowoltaicznej o mocy 100 MW planowanej w pierwszym etapie w Telanganie.Pierwotnie budowa projektu miała rozpocząć się w maju, ale ze względu na nową chorobę koronową będzie teraz rozpoczynana etapami, każdy etap o mocy około 15 MW, a cały projekt o mocy 100 MW zostanie ukończony do końca tego roku.

Projekt o wartości 4,23 miliarda rupii indyjskich obejmie docelowo zbiorniki wodne lub zbiorniki obsługujące elektrownię cieplną Ramagundam.Koszt pływającej instalacji fotowoltaicznej również stale spada, a oferta wynosząca 3,29 RSS kWh na projekt pływającej instalacji fotowoltaicznej o mocy 150 MW w Ridam Hand Reservoir w stanie Uttar Pradesh została wygrana przez Shapoorji Palonji Rup i Renew Power.(uwaga: projekt został opóźniony ze względu na problemy terenowe).

Co więcej, w Singapurze na całym świecie uruchomiono elektrownię o mocy 60 MW.Jest to jedna z największych pływających elektrowni na świecie. Została zbudowana na zbiorniku przez spółkę zależną Sembcorp Industries na obszarze 45 hektarów (111 akrów).Na pobliskiej wyspie Batam w Indonezji singapurska firma SUNSEAP ogłosiła również plany zainwestowania ponad 2 miliardów dolarów w kolejną elektrownię magazynującą Solar + o mocy 2,3 GW.

W marcowym raporcie firma zajmująca się badaniem rynku Transparency Market Research (T) przewidywała silny wzrost w 2027 r., przy łącznej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 43%.Tals spodziewa się, że innowacje i postęp technologiczny sprawią, że dynamika wzrostu pływającej fotowoltaiki nie ulegnie spowolnieniu.Zwiększone wykorzystanie pływających modułów fotowoltaicznych w krajach rozwijających się, takich jak Indie i Chiny, będzie dalszym motorem wzrostu.Prawie 40 z ponad 63 krajów, które ogłosiły projekty pływających modułów fotowoltaicznych, ma już jeden działający lub bliski jego realizacji.

Obecnie rzeczywista moc zainstalowana pływających fotowoltaiki wynosi blisko 3 GW, podczas gdy całkowita moc zainstalowana energii słonecznej jest bliska 775 GW.Ponieważ koszt energii słonecznej stale spada wraz ze wzrostem skali i większym zrozumieniem technologii, pływające fotowoltaiki nie są już opcją na przyszłość i nadeszła era pływających fotowoltaiki.

Dlaczego pływające pv?

Podstawowe zalety pływającej fotowoltaiki są dobrze znane.Postęp można zaobserwować na obszarach o dużej gęstości zaludnienia, zwłaszcza tam, gdzie konkurencja o dostępne grunty jest intensywna.Przykładem są Indie Wschodnie.Połączenie pływającej fotowoltaiki z dużymi zbiornikami zbudowanymi na potrzeby energetyki wodnej może przybliżyć pływającą energię fotowoltaiczną do istniejącej infrastruktury przesyłowej energii lub do ośrodków zapotrzebowania, takich jak stacje uzdatniania wody, co stanowi kolejną zaletę napędzającą rozwój pływających fotowoltaiki.

Ze względu na chłodzące działanie wody i redukcję pyłu, pływające projekty fotowoltaiczne mają oczywiste zalety w zakresie zwiększania produkcji energii.Biorąc pod uwagę średnią długość życia wynoszącą 25 lat, zalety te pomagają wypełnić lukę w stosunku do początkowego kosztu energii słonecznej na ziemi, który zwykle stanowi 10–15 procent kosztów.

Mówiąc najprościej, pływająca instalacja fotowoltaiczna rekompensuje energię słoneczną'niezaspokojone potrzeby energetyczne.W niektórych miejscach, aby zainstalować energię słoneczną w ziemi, trzeba pozyskać dużo ziemi, co stanowi problem.Wytwarzanie energii można zwiększyć efektywność poprzez połączenie jej z istniejącymi zasobami, takimi jak elektrownie cieplne lub elektrownie wodne.

W przypadku elektrowni wodnych zbiornik może ograniczać moc hydroelektrowni w godzinach szczytu w ciągu dnia, kiedy w grę wchodzi energia słoneczna.Pierwszy tego typu egzemplarz został zbudowany w Portugalii w 2017 roku i został zainstalowany przez firmę EDP.Ponieważ wzrost produkcji jest przewidywalny, dotychczasowe opinie są pozytywne.Oznacza to także większą stabilność sieci i niezawodność pod względem skali.

Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) szacuje, że na całym świecie istnieje prawie 380 000 zbiorników słodkiej wody, które mogą połączyć pływającą instalację fotowoltaiczną z istniejącymi elektrowniami wodnymi.Oczywiście kompleksowa analiza może ujawnić pewne zbiorniki, które nie nadają się do tego celu ze względu na różne problemy, takie jak niski poziom wody, a nawet zbiorniki, które nie magazynują wody w porze suchej.Nie ma jednak wątpliwości, że znalezienie terenu pod inwestycję budowlaną nie stanowi żadnego problemu.Potencjalna moc wytwórcza wynosi prawie 7 TW, co jest nie do przecenienia.

Wyzwanie pływającego pv

Ze wszystkich wyzwań związanych z pływającą fotowoltaiką największym prawdopodobnie będzie to, kto będzie ją wspierał, niezależnie od tego, czy będzie to ona'koszt, technologia lub finansowanie.Naziemne elektrownie słoneczne otrzymują wiele dotacji, taryf gwarantowanych i nie tylko.Ale to samo„Uruchomienie”korzyści nie można osiągnąć poprzez płynną fotowoltaikę, chyba że polega się na działaniu sektora prywatnego.Dobra wiadomość jest taka, że ​​technologia szybko nadrabia zaległości, a kluczowe kwestie, takie jak różnice w kosztach, już zmierzają w możliwym do opanowania kierunku.

Problem jakościowy

Pływająca instalacja fotowoltaiczna ze względu na swój charakter wymaga większej uwagi przy projektowaniu i budowie.Jak twierdzi Ushadevi, główna różnica polega na tym, że w innych krajach rozwiniętych wybór opiera się wyłącznie na kwalifikacjach technicznych, możliwościach finansowania i reputacji.W Indiach głównym czynnikiem jest cena.Indyjscy deweloperzy i firmy EPC powinni zachować szczególną ostrożność przy wyborze technologii.Aby zmniejszyć ryzyko, programiści powinni skoncentrować się na znalezieniu wysokiej jakości surowców, najwyższej klasy stabilizatorów UV, wysokiej jakości maszyn do produkcji wysokiej jakości pływaków, inspekcjach zapewnienia jakości, procesach, testowaniu i walidacji projektu oraz uzyskiwaniu niezawodnych rozwiązań.”

Koszt systemu pływających fotowoltaiki wzrósł o 10-15%, głównie ze względu na konstrukcje pływające oraz systemy kotwiczenia i cumowania wymagane dla systemu pływającego.Koszty rozwoju już spadają.Systemy pływające stwarzają szczególne wyzwania związane z kotwiczeniem i cumowaniem, z możliwymi zmianami poziomu wody, rodzajem dna zbiornika, głębokością i ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak silne wiatry i fale, które zwiększają koszty inżynierii i budowy.

Bliskość wody oznacza także zwracanie większej uwagi na zarządzanie kablami i testowanie izolacji niż na lądzie, zwłaszcza gdy kabel ma kontakt z wodą.Innym czynnikiem jest stałe tarcie i nacisk mechaniczny na ruchome części pływającej elektrowni fotowoltaicznej.Źle zaprojektowany i utrzymywany system może zakończyć się katastrofalną awarią.Urządzenia flotacyjne są również narażone na awarie i korozję spowodowaną wilgocią, szczególnie w bardziej agresywnym środowisku przybrzeżnym.Moduły fotowoltaiczne zdolne do pracy w trudnych warunkach przez 25 lat należy wybierać, stosując odpowiednie standardy jakości.Rolą kotwiczenia jest rozłożenie obciążenia wiatrem i falami, zminimalizowanie ruchu wyspy słonecznej i uniknięcie ryzyka uderzenia o brzeg lub wyrzucenia przez burzę.Aby ocenić odpowiedni projekt wyspy i kotwicy, ogólną wykonalność techniczną i opłacalność komercyjną projektu, wymagane są szeroko zakrojone badania techniczne.

Prognozy długoterminowe

NREL szacuje, że na świecie istnieje 379068 słodkowodnych zbiorników wodnych, w których obok istniejących można umieścić pływające elektrownie fotowoltaiczne.Niektóre zbiorniki mogą być suche przez część roku lub z innych powodów nie nadawać się do pływających instalacji fotowoltaicznych, dlatego przed realizacją projektu potrzeba więcej danych dotyczących wyboru lokalizacji.Największą zaletą pływającej fotowoltaiki jest to, że nie zajmuje ona cennej przestrzeni lądowej, co ma coraz większe znaczenie dla Indii.Widzieliśmy projekty, na które wpływały konflikty gruntowe między elektrowniami słonecznymi oraz kwestie związane z pastwiskami i siedliskiem dropia wielkiego w Indiach.Jeśli chodzi o budowę pływających jednostek fotowoltaicznych na zbiornikach wodnych projektów hydroenergetycznych, zwiększona moc może faktycznie pomóc uniknąć części problemów planowanych projektów hydroenergetycznych.Jednym z przykładów jest projekt Tapovan w dzielnicy Chamoli w NTPC w stanie Uttarakhand, który niedawno doznał rozległych zniszczeń w wyniku gwałtownych powodzi.Projekt jest opóźniony o ponad 10 lat, kosztuje ponad pięciokrotnie więcej niż pierwotnie szacowano, a planowany projekt rzeczny mógłby z łatwością wytwarzać energię elektryczną za pośrednictwem spółki'wiele pływających projektów fotowoltaicznych na zbiorniku transportowym.

Ushadevi z Ciel Et Terre twierdzi:'ze względu na niedobór gruntów, kwestie prawne i spory związane z wywłaszczeniem gruntów oraz nieskończone opóźnienia w wywłaszczeniu, pływające fotowoltaiki są idealnym rozwiązaniem.Biorąc pod uwagę niedobór wody, parowanie wody, problem gruntów i pozytywne strony posiadania dużych ilości wody, jesteśmy prawie pewni, że Indie'w końcu pojawił się popyt na pływającą instalację fotowoltaiczną.Wierzymy, że rozwiązania pływające będą jedną z głównych sił napędowych branży fotowoltaicznej i naszym celem jest opracowanie rozwiązań w technologii Hydrelio o mocy 1 GW w Indiach w ciągu najbliższych 2-3 lat.”

Aby zilustrować swoją tezę, przytacza przykład Bengalu Zachodniego.„W przeszłości przyglądaliśmy się wielu projektom w Bengalu Zachodnim i uznaliśmy, że Bengal Zachodni ma ogromny potencjał do rozwoju projektów fotowoltaicznych.W Bengalu Zachodnim znajduje się wiele rodzajów zbiorników wodnych, w tym tamy, stawy irygacyjne lub uzdatniające wodę.Idealnie nadają się do projektów pływających.Podobnie jest w Kerali, gdzie wody jest mnóstwo.”

Jak dotąd wszystkie projekty budowano na słodkiej wodzie lub na zbiornikach wodnych, ale tak się nie dzieje'nie mam tego na myśli'to niemożliwe w oceanie.Ciel Terre Tajwan niedawno uruchomił 88MWP'projekt Changbin, największy tego typu projekt dotyczący wody morskiej.Wymaga to od firmy współpracy z Principia.Principia jest główną spółką offshore, która opracowuje i wdraża opłacalne rozwiązania oraz zintegrowane projekty wiatrowe i falowe.

Warto dodać, że nawet najbardziej aktywni uczestnicy od dawna nawoływali, aby nie budować tych zakładów na naturalnych jeziorach i innych zbiornikach wodnych.Firmy twierdzą, że nie należy podejmować ryzyka bez długoterminowego doświadczenia w zakresie pływających fotowoltaiki, które mogłoby mieć wpływ na projekt.Jednocześnie powinniśmy unikać konfliktów z rybakami'środki do życia.Zakrywanie naturalnych stawów szczątkami roślinnymi oznacza, że ​​glony mają mniej światła słonecznego do wzrostu, co ogranicza zakwity glonów.Oczekuje się, że parowanie zmniejszy się, ponieważ duża część zbiornika wodnego zostanie pokryta lub zasłonięta przez pływające elektrownie fotowoltaiczne.Oczekuje się, że światło i ciepło zmniejszą się, podobnie jak zbiornik'Życie w wodzie potrzebuje nowej równowagi.Wolimy używać wody stworzonej przez człowieka, ponieważ ma ona mniejszy wpływ na organizmy wodne.

Wniosek

Jeśli weźmie się pod uwagę lata budowy dużych elektrowni wykorzystujących tę technologię, pływająca instalacja fotowoltaiczna przeszła długą drogę w bardzo krótkim czasie.Oznacza to, że musimy zachować ostrożność przed dokonywaniem dużych założeń i przewidywań, ale wygląda na rozwiązanie, które może wypełnić istotną lukę w wytwarzaniu energii słonecznej.Pozwoliłoby to również zaoszczędzić grunty, a nawet umożliwiłoby zbiornikowi zapewnienie większych dochodów.Chociaż wiele projektów hydroenergetycznych kosztuje więcej niż 3,5 rupii za kWh, a nawet więcej niż 6 rupii za kWh, istnieją dobre powody, aby sprzeciwiać się pływającej fotowoltaice ze względu na jej koszt.

Skoncentruj się na wyciągnięciu wniosków z początkowych sukcesów pływających ogniw fotowoltaicznych, które mogą być mniej szkodliwe dla środowiska niż energia wodna, która, szczerze mówiąc, w ostatnich latach osiągała w Indiach słabsze wyniki.Rooftop Solar, choć mocno dotowany, nie działa dobrze.Podobnie jak w przypadku głównego nurtu energii słonecznej, rządy muszą dopilnować, aby pływająca instalacja fotowoltaiczna spełniała te warunki'nie idź drogą fotowoltaiki na dachu.Aby zapewnić rzeczywisty postęp w projekcie, należy pilnie zająć się brakiem ocen głębokości jednolitych części wód, topograficznych danych batymetrycznych oraz innymi problemami technicznymi i środowiskowymi.Jednym z przykładów jest los projektu Wielkiej Tamy w Rihand, który popadł w kłopoty z powodu ograniczonej wiedzy o terenie i braku informacji.

Pływające panele fotowoltaiczne zapewniają także realną szansę na zainstalowanie kilku naprawdę ważnych projektów fotowoltaicznych we wszystkich stanach Indii, szczególnie we wschodnich Indiach.