Plavajoča fotovoltaika na morju

Plavajoči fotovoltaični sistemi, nameščeni na mirnem morju ekvatorja, bi lahko zagotavljali neomejeno količino energije naseljenim regijam v jugovzhodni Aziji in zahodni Afriki. Nedavni članek Mednarodnega združenja za sončno energijo je poudaril, da ima Indonezija v zadnjih 40 letih približno 140.000 kvadratnih kilometrov morskega območja, na katerem ni bilo valov, višjih od 4 metrov, niti ni bilo močnih vetrov, večjih od 10 metrov na drugo. Ta površina morja je dovolj, da lahko lebdeči fotovoltaični sistem proizvede približno 35.000 TWh elek.tri mesta na leto, kar presega trenutno skupno zmogljivost različnih energetskih virov na svetu.

Medtem ko večina svetovnih oceanov doživlja nevihte, imajo nekatera ekvatorialna območja ugodne morske razmere, kar pomeni, da za zaščito plavajočih PV sistemov na morju ni potreben obsežni in drag inženiring. Globalni toplotni zemljevid z visoko ločljivostjo kaže, da sta indonezijski arhipelag in ekvatorialna regija v bližini Nigerije najbolj obetavni območji za namestitev plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju.

Obeti za globalno fotovoltaično proizvodnjo električne energije do sredine stoletja

Raziskovalno poročilo napoveduje, da bo svetovno gospodarstvo v veliki meri dekarbonizirano in elektrificirano do sredine stoletja, podprto s precejšnjo proizvodnjo fotovoltaike in vetrne energije. Nigerija in Indonezija naj bi do leta 2050 postali tretja oziroma šesta najbolj naseljena država na svetu.

Visoka gostota prebivalstva v teh državah lahko povzroči konflikte med kmetijstvom, okoljem in fotovoltaiko. Njihova tropska lega pomeni, da so viri vetrne energije slabi. Na srečo lahko te države in njihove sosede pridobijo neomejeno količino energije iz fotovoltaičnih sistemov, ki plavajo v mirnem morju.

Manj energetsko intenzivne države in regije lahko zagotovijo energijo za več kot 2 milijona ljudi z namestitvijo plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju na istem območju. Te fotovoltaične sisteme je mogoče namestiti na strehe v sušnih območjih, jih postaviti skupaj s kmetijskimi objekti ali lebdeti na vodnih telesih. Plavajoče fotonapetostne sisteme je mogoče namestiti na celinskih jezerih in rezervoarjih, pa tudi na morju. Kopenski plavajoči fotovoltaični sistemi, nameščeni v različnih državah, imajo velik potencial in že hitro rastejo.

Študije so pokazale, da lahko lebdeči fotonapetostni sistemi, nameščeni na območjih z oceanskimi valovi, ki ne presegajo 6 metrov, in hitrostjo vetra, ki ne presega 15 m/s, proizvedejo do 1 milijon TWh energije na leto, kar je letna potreba po energiji popolnoma razogljičenega svetovnega gospodarstva. 5-krat podpirati 10 milijard prebivalcev. Večina območij z ugodnimi oceanskimi razmerami je blizu ekvatorja, na primer v Indoneziji in Zahodni Afriki. Ta območja imajo hitro rast prebivalstva in hiter gospodarski razvoj, namestitev plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju pa lahko pomaga rešiti spore glede rabe zemljišč.

Razvoj indonezijskega fotovoltaičnega trga

Število prebivalcev Indonezije bi lahko do sredine stoletja preseglo 315 milijonov ljudi. Približno 25.000 kvadratnih kilometrov fotonapetostnih sistemov bi bilo treba namestiti, da bi zadovoljili povpraševanje Indonezije po električni energiji, potem ko bo uporaba fotovoltaične proizvodnje energije v celoti dekarbonizirana. Na srečo ima Indonezija ogromen potencial za fotovoltaično proizvodnjo energije, pa tudi ogromen potencial za gradnjo objektov za proizvodnjo črpalne hidroelektrarne, ki lahko učinkovito hranijo električno energijo iz fotonapetostnih sistemov.

Indonezija je gosto poseljena država, zlasti na Javi, Baliju in Sumatri. Na srečo ima Indonezija možnost namestitve velikega števila plavajočih PV sistemov v mirnih celinskih morjih. 6,4 milijona kvadratnih kilometrov oceanske površine Indonezije je 200-krat večja od površine plavajočih fotovoltaičnih sistemov, potrebnih za izpolnitev vseh prihodnjih potreb Indonezije po energiji.

Možnosti razvoja plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju

Valovi v večini svetovnih morij presegajo 10 metrov, hitrost vetra pa presega 20 metrov na sekundo. Več razvijalcev dela na inženirski obrambi za plavajoče fotovoltaične sisteme na morju, ki lahko prenesejo nevihte. Na območju blizu ekvatorja zaradi dobrega oceanskega okolja ni treba, da so obrambni ukrepi za namestitev plavajočih fotonapetostnih sistemov na morju tako močni in dragi.

Najbolj obetavna območja za razvoj plavajočih fotonapetostnih sistemov na morju so koncentrirana v območju od 5 do 12 stopinj ekvatorialne zemljepisne širine, predvsem v Gvinejskem zalivu blizu indonezijskega arhipelaga in Nigerije. Te regije imajo majhen potencial za proizvodnjo vetrne energije, visoko gostoto prebivalstva, hitro rast prebivalstva in porabe energije ter veliko število nedotaknjenih ekosistemov. Tropske nevihte redko prizadenejo ekvator.

Namestitev plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju v Srednji in Južni Ameriki je občutljiva na tropske nevihte in visoke valove. Bližnji vzhod ima velik potencial za razvoj, čeprav se bo soočil z močno konkurenco kopenskih PV naprav in vetrnih elektrarn. Nekaj ​​razvojnih možnosti je tudi v nekaterih delih Evrope, na primer v severnem Jadranu in okoli grških otokov.

Industrija plavajoče fotovoltaike na morju je še vedno v povojih. V primerjavi s kopenskimi fotonapetostnimi sistemi imajo fotonapetostni paneli na morju nekatere inherentne pomanjkljivosti, vključno s korozijo morske vode in onesnaževanjem morja. Plitvo morje je prva izbira za namestitev plavajočih fotovoltaičnih sistemov na morju. Ker bo globalno segrevanje verjetno spremenilo vzorce vetra in valov, je treba čim bolj zmanjšati vplive na morsko okolje in ribištvo.

Kljub tem izzivom bi lahko plavajoči PV sistemi na morju zagotovili večino električne energije za države v mirnih vodah ekvatorja. Do sredine stoletja naj bi se približno milijarda ljudi v teh državah zanašala predvsem na fotovoltaično proizvodnjo energije, kar bo vodilo do najhitrejše spremembe energije v zgodovini.