Електричні принципи плавучої сонячної енергії подібні до наземних і дахових систем. Унікальною особливістю є знімна плаваюча конструкція, яка може бути встановлена в неосвоєних водоймах і генерувати у водоймі масштабну електроенергію. У цій статті будуть розглянуті плюси і мінуси плавучої сонячної енергії та інша корисна інформація.
1. Що таке плавуча сонячна енергія?
Плавучі сонячні панелі, також відомі як плавучі фотоелектричні системи, стосуються сонячних батарей, розташованих над водоймою. Сонячні панелі міцно встановлені на плаваючій конструкції. Незважаючи на те, що вони будуть злегка хитатися, це не вплине на стабільну генерацію електроенергії системою. Як правило, плавучі сонячні системи встановлюють на ставках, озерах і дамбах, де вітер відносно слабкий порівняно з океаном.
Плаваюча сонячна енергія – це екологічно чистий спосіб виробництва електроенергії, який поєднує технології морської та відновлюваної енергії. Електроенергія, вироблена цими плавучими масивами, передається через підводні кабелі на призначені опори електропередач.
2. Ключові компоненти системи
1. Сонячні панелі: вони такі ж, як панелі, які використовуються на землі або на дахах. Їхня функція — вловлювати сонячне світло та перетворювати його в електричну енергію. Ми можемо використовувати більш ефективні панелі, щоб максимізувати вихід енергії в обмеженому просторі.
2. Плаваючий корпус: Плавучі платформи зазвичай виготовляються з міцних матеріалів високої щільності, таких як HDPE (поліетилен високої щільності), щоб гарантувати, що сонячні батареї плавають на воді. Крім того, до поплавця можна додати алюмінієву раму, щоб підвищити стабільність і забезпечити надійну монтажну конструкцію для сонячних панелей.
3. Система кріплення: система кріплення використовується для міцного кріплення плавучої платформи, щоб уникнути дрейфу, викликаного вітром або потоком води, таким чином забезпечуючи стабільність і точне розташування сонячної батареї на водоймі. Якірні троси можуть бути виготовлені з синтетичного волокна, сталевого дроту або ланцюга, залежно від глибини та характеру водойми.
4. Інвертор. Постійний струм, який виробляють сонячні панелі, потрібно перетворювати на змінний струм для використання в електричних системах. Інвертор виконує це важливе перетворення, забезпечуючи оптимальну вихідну потужність для використання в електромережі або на об'єктах.
5. Кабелі: використовуйте спеціальні водонепроникні кабелі та міцні роз’єми для керування електричними з’єднаннями в системі. Кабелі з’єднують сонячні панелі та передають вироблену електроенергію до інверторів і точок підключення до мережі на землі, забезпечуючи безпечну та ефективну передачу енергії.
3. Переваги плавучої сонячної енергії
1. Ефективність простору
Плаваюча сонячна батарея може чудово використовувати простір, особливо в районах, де пропозиція землі обмежена або дорога. Плаваючі сонячні системи можна встановлювати на недостатньо використовуваних водоймах, таких як водосховища, греблі та озера, зменшуючи потребу в перепрофілюванні землі або розчищенні природних ландшафтів для будівництва сонячних електростанцій. Це є значною перевагою, оскільки він може виробляти електроенергію без шкоди для цінних земельних ресурсів, таким чином роблячи землю доступною для інших цілей.
2. Підвищення ефективності
Симбіотичні відносини між водою та сонячними панелями в плавучих фотоелектричних системах підвищують ефективність сонячної енергії. Природний охолоджуючий ефект води допомагає підтримувати нижчу робочу температуру сонячних панелей, тим самим пом’якшуючи проблеми перегріву сонячних панелей. Ця перевага регулювання температури може підвищити ефективність сонячних панелей до 15%, тим самим збільшуючи вихід енергії та, таким чином, покращуючи повернення інвестицій.
3. Ефект альбедо
Водні маси мають властивості відбиття, які допомагають створити ефект альбедо, що підвищує ефективність плаваючих сонячних панелей. Відбиття сонячного світла від води назад у сонячні панелі збільшує кількість фотонів, які можна перетворити на електрику. Ця взаємовигідна взаємодія збільшує загальне виробництво енергії, що робить плавучі сонячні системи привабливим варіантом для оптимізації виробництва сонячної енергії.
4. Економте воду
Плаваючі сонячні панелі допомагають зберегти водні ресурси, зменшуючи випаровування з водойм. Особливо в посушливих і напівпосушливих районах, де дефіцит води стає дедалі серйознішим, ефект затінення від плавучих сонячних панелей може значно перешкоджати випаровуванню води та захистити важливі водні ресурси. Крім того, перешкоджаючи проникненню сонячного світла, плаваючі системи допомагають контролювати ріст шкідливих водоростей, тим самим допомагаючи покращити якість води.
5. Зменшити витрати на встановлення
Вартість плавучої сонячної енергії буде нижчою порівняно з наземною. Тому що немає необхідності купувати землю і проводити масштабну підготовку ділянки, яка часто потребує чималих витрат. Крім того, плаваючі сонячні системи розташовані поблизу існуючої енергетичної інфраструктури на сусідніх гідроелектростанціях або водоочисних спорудах, заощаджуючи витрати на інтеграцію та інфраструктуру передачі.
6. Малий вплив на водну флору і фауну
Попередні дослідження показують, що плавучі сонячні системи менше впливають на водне життя, ніж інші надводні або підводні споруди. Плаваючі сонячні батареї розроблені та розташовані таким чином, щоб забезпечити мінімальне порушення водних середовищ існування, сприяючи таким чином здоровому співіснування з водними екосистемами.