Morska pływająca fotowoltaika

Pływające systemy fotowoltaiczne zainstalowane na spokojnych morzach równika mogłyby zapewnić nieograniczoną energię zaludnionym regionom Azji Południowo-Wschodniej i Afryki Zachodniej. W niedawnym artykule Międzynarodowego Stowarzyszenia Energii Słonecznej wskazano, że w ciągu ostatnich 40 lat Indonezja ma około 140 000 kilometrów kwadratowych obszaru morskiego, na którym nie wystąpiły fale większe niż 4 metry ani silne wiatry o prędkości większej niż 10 metrów na godzinę. drugi. Taki obszar morza wystarczy, aby pływający system fotowoltaiczny wygenerował około 35 000 TWh energii elektrycznejtrójmiasta rocznie, co przekracza obecne łączne moce wytwórcze różnych źródeł energii na świecie.

Chociaż większość oceanów na świecie doświadcza burz, w niektórych regionach równikowych panują korzystne warunki morskie, co oznacza, że ​​do ochrony pływających systemów fotowoltaicznych na morzu nie jest wymagana rozległa i kosztowna inżynieria. Globalna mapa cieplna o wysokiej rozdzielczości pokazuje, że archipelag indonezyjski i region równikowy w pobliżu Nigerii to najbardziej obiecujące obszary do instalacji morskich pływających systemów fotowoltaicznych.

Globalne perspektywy wytwarzania energii fotowoltaicznej do połowy stulecia

Raport z badania przewiduje, że do połowy stulecia gospodarka światowa zostanie w dużej mierze zdekarbonizowana i zelektryfikowana, dzięki znacznej produkcji energii fotowoltaicznej i wiatrowej. Oczekuje się, że do 2050 r. Nigeria i Indonezja staną się odpowiednio trzecim i szóstym krajem na świecie pod względem liczby ludności.

Wysoka gęstość zaludnienia w tych krajach może prowadzić do konfliktów pomiędzy rolnictwem, środowiskiem i fotowoltaiką. Ich tropikalne położenie oznacza, że ​​zasoby energii wiatrowej są ubogie. Na szczęście te kraje i ich sąsiedzi mogą pozyskiwać nieograniczoną energię z systemów fotowoltaicznych pływających po spokojnych morzach.

Mniej energochłonne kraje i regiony mogą zapewnić energię ponad 2 milionom ludzi, instalując na tym samym obszarze morskie pływające systemy fotowoltaiczne. Te systemy fotowoltaiczne można montować na dachach w suchych regionach, w pobliżu obiektów rolniczych lub unosić się na zbiornikach wodnych. Pływające systemy fotowoltaiczne można instalować na jeziorach i zbiornikach śródlądowych, a także na morzu. Śródlądowe pływające systemy fotowoltaiczne instalowane w różnych krajach mają ogromny potencjał i już szybko się rozwijają.

Badania wykazały, że pływające systemy fotowoltaiczne instalowane na obszarach, gdzie fale oceaniczne nie przekraczają 6 metrów i prędkość wiatru nie przekracza 15 m/s, mogą wygenerować do 1 miliona TWh energii rocznie, co stanowi roczne zapotrzebowanie na energię w pełni zdekarbonizowanej gospodarki światowej aby pięciokrotnie wesprzeć populację 10 miliardów. Większość obszarów o korzystnych warunkach oceanicznych znajduje się w pobliżu równika, na przykład w Indonezji i Afryce Zachodniej. Obszary te charakteryzują się szybkim wzrostem liczby ludności i szybkim rozwojem gospodarczym, a instalacja pływających systemów fotowoltaicznych na morzu może pomóc w rozwiązaniu konfliktów w zakresie użytkowania gruntów.

Rozwój indonezyjskiego rynku fotowoltaiki

Do połowy stulecia populacja Indonezji może przekroczyć 315 milionów. Aby zaspokoić zapotrzebowanie Indonezji na energię elektryczną po całkowitej dekarbonizacji wytwarzania energii fotowoltaicznej, trzeba będzie zainstalować około 25 000 kilometrów kwadratowych systemów fotowoltaicznych. Na szczęście Indonezja ma ogromny potencjał w zakresie wytwarzania energii fotowoltaicznej, a także ogromny potencjał w zakresie budowy elektrowni szczytowo-pompowych, które mogą efektywnie magazynować energię elektryczną z systemów fotowoltaicznych.

Indonezja to kraj gęsto zaludniony, szczególnie na Jawie, Bali i Sumatrze. Na szczęście Indonezja ma możliwość zainstalowania dużej liczby pływających systemów fotowoltaicznych na spokojnych morzach śródlądowych. Indonezyjska powierzchnia oceaniczna o powierzchni 6,4 miliona kilometrów kwadratowych to 200 razy większa powierzchnia pływających systemów fotowoltaicznych potrzebnych do zaspokojenia wszystkich przyszłych potrzeb energetycznych Indonezji.

Perspektywy rozwoju morskich pływających systemów fotowoltaicznych

Fale na większości mórz świata przekraczają 10 metrów, a prędkość wiatru przekracza 20 metrów na sekundę. Kilku deweloperów pracuje nad inżynieryjną ochroną dla morskich pływających systemów fotowoltaicznych, które będą w stanie wytrzymać burze. W rejonie równika, ze względu na dobre środowisko oceaniczne, środki obronne związane z instalacją morskich pływających systemów fotowoltaicznych nie muszą być tak mocne i kosztowne.

Najbardziej obiecujące obszary rozwoju morskich pływających systemów fotowoltaicznych skupiają się w granicach od 5 do 12 stopni szerokości geograficznej równikowej, głównie w Zatoce Gwinejskiej w pobliżu archipelagu indonezyjskiego i Nigerii. Regiony te mają niski potencjał wytwarzania energii wiatrowej, dużą gęstość zaludnienia, szybki wzrost liczby ludności i zużycia energii oraz dużą liczbę nienaruszonych ekosystemów. Burze tropikalne rzadko wpływają na równik.

Instalacja morskich pływających systemów fotowoltaicznych w Ameryce Środkowej i Południowej jest narażona na burze tropikalne i wysokie fale. Bliski Wschód kryje w sobie ogromny potencjał rozwoju, choć czeka go ostra konkurencja ze strony lądowych instalacji fotowoltaicznych i farm wiatrowych. Istnieją również pewne perspektywy rozwoju w niektórych częściach Europy, np. w północnej części Adriatyku i wokół wysp greckich.

Branża pływających paneli fotowoltaicznych na morzu jest wciąż w powijakach. W porównaniu z naziemnymi systemami fotowoltaicznymi morskie panele fotowoltaiczne mają pewne nieodłączne wady, w tym korozję wody morskiej i zanieczyszczenie morza. Płytkie morza są pierwszym wyborem do instalowania morskich pływających systemów fotowoltaicznych. Ponieważ globalne ocieplenie prawdopodobnie zmieni układ wiatrów i fal, istnieje potrzeba zminimalizowania wpływu na środowisko morskie i rybołówstwo.

Pomimo tych wyzwań pływające systemy fotowoltaiczne na morzu mogłyby zapewnić większość energii elektrycznej krajom położonym na spokojnych wodach równika. Oczekuje się, że do połowy stulecia około miliarda ludzi w tych krajach będzie polegać głównie na wytwarzaniu energii fotowoltaicznej, co doprowadzi do najszybszej zmiany energetyki w historii.