Vzostup plávajúcej elektrárne na vode!

Pred desiatimi rokmi bola solárna energia okrajovým obnoviteľným zdrojom energie.Len za 10 rokov sa solárna energia stala vynikajúcou voľbou.Teraz to'je čas zvážiť vzostup plávajúcich pv.Zamyslite sa nad tým.Pred rokom 2013 to plávajúce fotovoltické články nerobili'ani neexistuje.

Prvý patent na plávajúce PV bol podaný v roku 2008. V roku 2006 začal túto myšlienku presadzovať špecialista na plávajúce fotovoltaické systémy Ciel et Terre so sídlom v Lille vo Francúzsku.

V roku 2007 bola na rybníku vo Far Niente, producentovi vína z Napa Valle, postavená malá komerčná elektráreň s výkonom 175 kW, aby sa znížili náklady na energiu a zabránilo sa zaberaniu pôdy.Vyššie zisky možno dosiahnuť výsadbou viniča na pozemku.

Prvý formálny plávajúci fotovoltaický systém bol postavený v prefektúre Aichi v Japonsku v roku 2007. Odvtedy mnohé krajiny zaznamenali vznik malých elektrární pod úrovňou megawattov, najmä vo Francúzsku, Taliansku, Južnej Kórei, Španielsku a Spojených štátoch, ktoré sa používajú predovšetkým na výskum a demonštráciu.Majte na pamäti, že aj“Normálne“náklady na slnečnú energiu sa počas tohto obdobia nedajú udržať a dajú sa dosiahnuť iba štedrými výkupnými tarifami a priamymi dotáciami.

Zatiaľ je jasné, že Ázia bude dominovať plávajúcim PV v blízkej budúcnosti a neskôr.

Vybrali sme plávajúce PV, pretože správy o tomto novom poli sa od minulého mesiaca nezastavili.Prvým je, že NTPC uviedla do prevádzky 10MW plávajúcu fotovoltaickú elektráreň v NTPC'Vodná nádrž tepelnej elektrárne Simhadari.Rastlina sa ľahko stala Indiou'je najväčší v tejto oblasti, ale nie na dlho.Potom Ciel Et Terre slávnostne otvoril 5,4 MW stanicu v Sagardighi v Západnom Bengálsku, prvú svojho druhu v tepelnej elektrárni.

To'nie je všetko.V čase, keď ste si prečítali tento príbeh, NTPC možno inaugurovalo ďalšiu z Indie's najväčšou plávajúcou FV elektrárňou, 100 MW plávajúca FV elektráreň plánovaná pre prvú fázu v Telangane.Výstavba projektu mala pôvodne začať v máji, ale kvôli novej chorobe koruny sa teraz začne po etapách, každá etapa cca 15MW a celý 100MW projekt bude dokončený do konca tohto roka.

Projekt v hodnote 4,23 miliardy indických rupií nakoniec pokryje vodné plochy alebo nádrže slúžiace termálnej elektrárni Ramagundam.Náklady na plávajúce FV tiež neustále klesajú, s ponukou 3,29 kWh RS na 150MW plávajúci FV projekt v Ridam Hand Reservoir v štáte Uttar Pradesh, ktorý vyhrali Shapoorji Palonji Rup a Renew Power.(poznámka: projekt bol oneskorený kvôli problémom súvisiacim s terénom).

A nielen to, v Singapure bola celosvetovo uvedená do prevádzky elektráreň s výkonom 60 MW.Je to jedna z najväčších plávajúcich elektrární na svete a bola postavená na nádrži dcérskou spoločnosťou Sembcorp Industries na ploche 45 hektárov (111 akrov).Na neďalekom ostrove Batam v Indonézii spoločnosť SUNSEAP so sídlom v Singapure tiež oznámila plány investovať viac ako 2 miliardy dolárov do ďalšej 2,3 GW solárnej + skladovacej elektrárne.

V marcovej správe predpovedala spoločnosť pre prieskum trhu Transparency Market Research (T) silný rast v roku 2027 so zloženou ročnou mierou rastu 43 %.Talso očakáva, že inovácia a technologický pokrok zabezpečia, že tempo rastu plávajúcich fotovoltaických zariadení sa nespomalí.Zvýšené používanie plávajúcich fotovoltaických modulov v rozvojových krajinách, ako je India a Čína, bude ďalej stimulovať rast.Takmer 40 z viac ako 63 krajín, ktoré ohlásili plávajúce fotovoltaické projekty, už jeden prevádzkuje alebo sa mu blíži.

Dnes sa skutočný inštalovaný výkon plávajúcej FVE blíži k 3 GW, kým celkový inštalovaný výkon slnečnej energie sa blíži k 775 GW.Keďže náklady na solárnu energiu neustále klesajú s rastúcim rozsahom a lepším pochopením technológie, plávajúce fotovoltaické systémy už nie sú alternatívou do budúcnosti a nadišiel vek plávajúcich fotovoltaických zariadení.

Prečo plávajúce pv?

Základné výhody plávajúceho FV sú dobre známe.Pokrok možno pozorovať v oblastiach s vysokou hustotou obyvateľstva, najmä tam, kde je intenzívna konkurencia o dostupnú pôdu.Príkladom je východná India.Prepojenie plávajúcej fotovoltaickej energie s veľkými nádržami vybudovanými pre vodnú energiu môže priblížiť plávajúce fotovoltaické elektrárne k existujúcej infraštruktúre prenosu energie alebo k centrám dopytu, ako sú napríklad čistiarne vody, čo je ďalšia výhoda, ktorá poháňa vývoj plávajúcej fotovoltaiky.

Vďaka chladiacemu účinku vody a zníženiu prašnosti majú plávajúce fotovoltaické projekty zjavné výhody pri zvyšovaní energetického výkonu.Na základe predpokladanej dĺžky života 25 rokov tieto výhody pomáhajú vyrovnať sa s počiatočnými nákladmi na solárnu energiu na zemi, ktoré zvyčajne predstavujú 10 – 15 percent nákladov.

Jednoducho povedané, plávajúce FV kompenzuje solárne's neuspokojenými energetickými potrebami.Na niektorých miestach je na inštaláciu pozemnej solárnej energie potrebné získať veľa pôdy, čo je problém.Výrobu energie možno zefektívniť jej kombináciou s existujúcimi zdrojmi, ako sú tepelné elektrárne alebo vodné elektrárne.

V prípade vodných elektrární môže nádrž znížiť vodnú elektrickú energiu počas špičkových hodín dňa, keď prichádza do hry solárna energia.Prvý svojho druhu bol postavený v Portugalsku v roku 2017 a inštaloval ho EDP.Keďže rast produkcie je predvídateľný, spätná väzba je zatiaľ pozitívna.Znamená to tiež väčšiu stabilitu a spoľahlivosť siete z hľadiska rozsahu.

Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu (NREL) odhaduje, že na celom svete je takmer 380 000 sladkovodných nádrží s potenciálom kombinovať plávajúce fotovoltaické a existujúce vodné elektrárne.Samozrejme, komplexná analýza môže odhaliť niektoré nádrže, ktoré nie sú vhodné z dôvodu rôznych problémov, ako je nízka hladina vody a dokonca nádrže, ktoré neukladajú vodu počas obdobia sucha.Niet však pochýb o tom, že nájsť plochu pre projekt stavby nie je vôbec problém.Potenciálna kapacita výroby energie je takmer 7 TW, čo netreba podceňovať.

Výzva plávajúceho pv

Zo všetkých výziev plávajúceho PV bude najväčšou pravdepodobne to, kto ho podporí, či už áno's nákladmi, technológiou alebo financovaním.Pozemné solárne elektrárne dostávajú veľa dotácií, výkupné ceny a ďalšie.Ale to isté“Začiatok“výhody nemožno dosiahnuť plávajúcim fotovoltaickým systémom, s výnimkou spoliehania sa na fungovanie súkromného sektora.Dobrou správou je, že technológia rýchlo dobieha a kľúčové problémy, ako sú rozdiely v nákladoch, sa už posúvajú zvládnuteľným smerom.

Problém s kvalitou

Pokiaľ ide o jeho charakter, plávajúce FV vyžadujú väčšiu pozornosť pri návrhu a konštrukcii.Ako tvrdí Ushadevi, hlavný rozdiel je v tom, že v iných rozvinutých krajinách je výber založený výlučne na technických predpokladoch, možnosti financovania a reputácii.V Indii je hlavným faktorom cena.Indickí vývojári a EPC spoločnosti by mali byť veľmi opatrní pri výbere technológie.Aby sa znížilo riziko, vývojári by sa mali zamerať na hľadanie vysokokvalitných surovín, prvotriednych UV stabilizátorov, vysokokvalitných strojov na výrobu vysokokvalitných plavákov, kontroly zabezpečenia kvality, procesov, testovania a overovania dizajnu a získavanie spoľahlivých riešení.“

Systémové náklady na plávajúce FV vzrástli o 10-15%, hlavne z plávajúcich konštrukcií, kotviacich a kotviacich systémov potrebných pre plávajúci systém.Náklady na vývoj už klesajú.Plávajúce systémy predstavujú špecifické výzvy súvisiace s kotvením a kotvením, s možnými zmenami vo vodnej hladine, typoch dna nádrží, hĺbke a extrémnych poveternostných podmienkach, ako sú silné vetry a vlny, ktoré zvyšujú náklady na inžinierstvo a výstavbu.

Blízkosť vody tiež znamená venovať väčšiu pozornosť vedeniu káblov a testovaniu izolácie ako na súši, najmä keď kábel prichádza do kontaktu s vodou.Ďalším faktorom je neustály trecí a mechanický tlak na pohyblivé časti plávajúcej FVE.Zle navrhnutý a udržiavaný systém môže katastrofálne zlyhať.Flotačné zariadenia sú tiež vystavené riziku zlyhania a korózie z vlhkosti, najmä v agresívnejších prímorských prostrediach.Fotovoltaické moduly schopné prevádzky v drsnom prostredí po dobu 25 rokov by sa mali vyberať podľa príslušných noriem kvality.Úlohou kotvenia je rozložiť záťaž vetra a vĺn, minimalizovať pohyb solárneho ostrova a vyhnúť sa riziku nárazu na breh alebo odfúknutia v búrke.Na posúdenie vhodného návrhu ostrova a kotvy, celkovej technickej realizovateľnosti a komerčnej životaschopnosti projektu sú potrebné rozsiahle technické štúdie.

Dlhodobá predpoveď

NREL odhaduje, že na celom svete existuje 379 068 sladkovodných vodných elektrární, ktoré by mohli umiestniť plávajúce fotovoltaické elektrárne popri existujúcich.Niektoré nádrže môžu byť časť roka suché alebo inak nevhodné pre plávajúce FV, takže pred realizáciou projektu je potrebných viac údajov o výbere lokality.Najväčšou výhodou plávajúcej fotovoltaiky je, že nezaberá cenný priestor na zemi, čo je pre Indiu čoraz dôležitejšie.Videli sme projekty ovplyvnené pozemkovými konfliktmi medzi solárnymi elektrárňami a problémami súvisiacimi s pastvinami a biotopom dropa veľkého v Indii.Pokiaľ ide o výstavbu plávajúcich fotovoltických jednotiek na vodných nádržiach projektu, zvýšená kapacita môže v skutočnosti pomôcť vyhnúť sa niektorým problémom plánovaných hydroenergetických projektov.Jedným z príkladov je projekt Tapovan v okrese Chamoli v NTPC v Uttarakhande, ktorý nedávno utrpel rozsiahle škody v dôsledku bleskových povodní.Projekt mešká viac ako 10 rokov, stojí viac ako päťnásobok pôvodného odhadu a plánovaný projekt rieky by mohol ľahko vyrábať elektrinu prostredníctvom spoločnosti'veľa plávajúcich fotovoltaických projektov v prepravnej nádrži.

Ushadevi z Ciel Et Terre tvrdí:'z dôvodu nedostatku pôdy, právnych problémov a sporov o vyvlastnenie pôdy a nekonečného odkladu vyvlastnenia je plávajúca fotovoltaika dokonalým riešením.Vzhľadom na nedostatok vody, vyparovanie vody, problém s pôdou a pozitívnu stránku toho, že máme k dispozícii veľa vody, sme si celkom istí, že India'Dopyt po plávajúcej FV konečne dorazil.Veríme, že plávajúce riešenia budú jednou z hlavných hnacích síl vo fotovoltaickom priemysle a naším cieľom je vyvinúť 1GW technologické riešenia Hydrelio v Indii v najbližších 2-3 rokoch.“

Na ilustráciu svojho názoru uvádza príklad Západného Bengálska.“V minulosti sme sa pozreli na veľa projektov v Západnom Bengálsku a mysleli sme si, že Západné Bengálsko má veľký potenciál na rozvoj fotovoltaických projektov.V Západnom Bengálsku je veľa druhov vodných plôch vrátane priehrad, zavlažovacích nádrží alebo rybníkov na úpravu vody.Sú ideálne pre plávajúce projekty.To isté platí aj v Kerale, kde je veľa vody.“

Doteraz boli všetky projekty postavené na sladkej vode alebo na rybníkoch v zajatí, ale to nie'nemyslím to vážne'v oceáne je to nemožné.Ciel Terre Taiwan nedávno spustil 88 MWP's projekt Changbin, najväčší takýto projekt s morskou vodou.Vyžaduje si to partnerstvo spoločnosti s Principia.Principia je hlavná offshore spoločnosť, ktorá vyvíja a implementuje nákladovo efektívne riešenia a integrované veterné a vlnové návrhy.

Stojí za zmienku, že aj tí najaktívnejší účastníci už dlho volajú po tom, aby sa tieto rastliny nestavali na prírodných jazerách a iných vodných plochách.Spoločnosti tvrdia, že bez dlhodobých skúseností s plávajúcimi fotovoltaickými zariadeniami, ktoré by mohli mať vplyv na projekt, neriskujú.Zároveň by sme sa mali vyhýbať konfliktom s rybármi's živobytie.Pokrytie prírodných jazierok naplavenou vodou znamená, že pre rast rias je k dispozícii menej slnečného svetla, čo znižuje kvitnutie rias.Očakáva sa, že vyparovanie sa zníži, pretože veľká časť vodného útvaru bude pokrytá alebo zakrytá plávajúcimi fotovoltaickými elektrárňami.Očakáva sa pokles svetla a tepla a rezervoár'Vodný život potrebuje novú rovnováhu.Radšej používame vodu vyrobenú človekom, pretože má menší vplyv na vodný život.

Záver

Ak vezmete do úvahy roky veľkých elektrární budovaných pomocou tejto technológie, plávajúce FV prešli dlhú cestu za veľmi krátky čas.To znamená, že musíme byť opatrní predtým, ako urobíme veľké predpoklady a predpovede, ale vyzerá to ako riešenie, ktoré by mohlo vyplniť dôležitú medzeru vo výrobe solárnej energie.Ušetrilo by to aj pôdu a dokonca by nádrži umožnilo poskytovať viac príjmov.Zatiaľ čo mnohé projekty vodných elektrární stoja viac ako 3,5 rupií za kWh alebo dokonca viac ako 6 rupií za kWh, existujú dobré dôvody, prečo argumentovať proti plávajúcej FVE kvôli jej nákladom.

Sústreďte sa na poučenie z počiatočných úspechov plávajúcej fotovoltaiky, ktorá môže byť menej škodlivá pre životné prostredie ako vodná energia, ktorá, úprimne povedané, v Indii v posledných rokoch nedosahuje.Rooftop Solar, hoci je silne dotovaný, nefunguje dobre.Rovnako ako mainstreamová solárna energia, vlády sa musia uistiť, že plávajúce FV nie sú'ísť cestou strešného solárneho systému.Aby sa zabezpečil skutočný pokrok v projekte, je potrebné urýchlene riešiť nedostatok hĺbkových hodnotení vodných útvarov, topografických batymetrických údajov a iných technických a environmentálnych problémov.Jedným z príkladov je osud projektu Rihand Large Dam, ktorý sa dostal do problémov pre obmedzené znalosti terénu a nedostatok informácií.

Floating PV tiež poskytuje skutočnú príležitosť na inštaláciu niektorých skutočne dôležitých solárnych projektov vo všetkých indických štátoch, najmä vo východnej Indii.