Plaukiojančios saulės energijos elektriniai principai yra panašūs į antžemines ir stogo sistemas. Unikali savybė – nuimama plūduriuojanti konstrukcija, kurią galima montuoti neužstatytuose vandenyse ir vandens telkinyje generuoti didelio masto elektros energiją. Šiame straipsnyje bus aptarti plūduriuojančios saulės energijos privalumai ir trūkumai bei kita naudinga informacija.
1. Kas yra plaukiojanti saulės energija?
Plaukiojanti saulės energija, taip pat žinoma kaip plūduriuojančios fotovoltinės sistemos, reiškia saulės masyvus, esančius virš vandens telkinio. Saulės baterijos tvirtai sumontuotos ant plūduriuojančios konstrukcijos. Nors jie šiek tiek purtysis, tai neturės įtakos stabiliai sistemos energijos gamybai. Paprastai plūduriuojančios saulės sistemos įrengiamos ant tvenkinių, ežerų ir užtvankų, kur vėjai yra palyginti silpni, palyginti su vandenynu.
Plaukiojanti saulės energija yra aplinkai nekenksmingas elektros energijos gamybos būdas, kuriame derinamos jūrų ir atsinaujinančios energijos technologijos. Šių plūduriuojančių matricų pagaminta elektros energija povandeniniais kabeliais perduodama į paskirtus perdavimo bokštus.
2. Pagrindiniai sistemos komponentai
1. Saulės baterijos: jos yra tokios pat kaip plokštės, naudojamos ant žemės ar stogų. Jų funkcija yra sugauti saulės šviesą ir paversti ją elektros energija. Galime naudoti efektyvesnes plokštes, kad maksimaliai padidintume energijos išeigą ribotoje erdvėje.
2. Plaukiojantis korpusas: plūduriuojančio korpuso platformos paprastai yra pagamintos iš patvarių, didelio tankio medžiagų, tokių kaip HDPE (didelio tankio polietilenas), siekiant užtikrinti, kad saulės baterijos plūduriuotų ant vandens. Be to, prie plūdės galima pridėti aliuminio rėmą, kad būtų padidintas stabilumas ir užtikrinta tvirta saulės kolektorių tvirtinimo konstrukcija.
3. Inkaro sistema: Inkaro sistema naudojama tvirtai pritvirtinti plūduriuojančią platformą, kad būtų išvengta vėjo ar vandens srauto sukelto dreifo, taip užtikrinant saulės energijos bloko stabilumą ir tikslią padėtį vandens telkinyje. Inkaravimo kabeliai gali būti pagaminti iš sintetinio pluošto, plieninės vielos arba grandinės, priklausomai nuo vandens telkinio gylio ir pobūdžio.
4. Inverteris: saulės kolektorių generuojama nuolatinė srovė turi būti konvertuojama į kintamąją srovę (AC), kad būtų galima naudoti elektros sistemose. Inverteris atlieka šią kritinę konversiją, užtikrindamas optimalią galią naudoti elektros tinkle arba vietoje.
5. Kabeliai: naudokite specialius vandeniui atsparius kabelius ir patvarias jungtis, kad galėtumėte valdyti elektros jungtis sistemoje. Kabeliai sujungia saulės baterijas ir perduoda pagamintą elektrą į inverterius ir tinklo prijungimo taškus žemėje, užtikrindami saugų ir efektyvų energijos perdavimą.
3. Plaukiojančios saulės energijos privalumai
1. Erdvės efektyvumas
Plaukiojanti saulės energija gali puikiai išnaudoti erdvę, ypač tose vietose, kur žemės pasiūla yra ribota arba brangios. Plaukiojančias saulės energijos sistemas galima montuoti ant nepakankamai naudojamų vandens telkinių, tokių kaip rezervuarai, užtvankos ir ežerai, todėl nereikia pertvarkyti žemės ar išvalyti gamtos kraštovaizdį saulės jėgainėms statyti. Tai didelis privalumas, nes jis gali gaminti elektros energiją neprarandant vertingų žemės išteklių, todėl žemė gali būti naudojama kitoms reikmėms.
2. Pagerinti efektyvumą
Simbiotinis ryšys tarp vandens ir saulės baterijų plūduriuojančiose fotovoltinėse sistemose padidina saulės energijos efektyvumą. Natūralus vandens vėsinantis poveikis padeda išlaikyti žemesnę saulės baterijų veikimo temperatūrą, taip sumažinant saulės baterijų perkaitimo problemas. Šis temperatūros reguliavimo pranašumas gali padidinti saulės baterijų efektyvumą iki 15%, taip padidinant energijos išeigą ir taip pagerinant investicijų grąžą.
3. Albedo efektas
Vandens telkiniams būdingos atspindinčios savybės, kurios padeda sukurti albedo efektą, padidinantį plūduriuojančių saulės baterijų efektyvumą. Saulės šviesos atspindys iš vandens atgal į saulės baterijas padidina fotonų, kuriuos galima paversti elektra, skaičių. Ši abipusiai naudinga sąveika padidina bendrą energijos gamybą, todėl plūduriuojančios saulės sistemos yra patraukli galimybė optimizuoti saulės energijos gamybą.
4. Taupykite vandenį
Plaukiojančios saulės baterijos padeda tausoti vandens išteklius, nes sumažina garavimą iš vandens telkinių. Ypač sausose ir pusiau sausose vietovėse, kur vandens trūkumas tampa vis rimtesnis, plūduriuojančių saulės baterijų šešėlių poveikis gali labai slopinti vandens garavimą ir apsaugoti svarbius vandens išteklius. Be to, slopindamos saulės spindulių prasiskverbimą, plūduriuojančios sistemos padeda kontroliuoti kenksmingų dumblių augimą ir taip pagerinti vandens kokybę.
5. Sumažinkite įrengimo išlaidas
Plaukiojančios saulės energijos kaina bus mažesnė nei antžeminės saulės. Nes nereikia įsigyti žemės ir atlikti išsamų aikštelės paruošimą, kuris dažnai reikalauja didelių išlaidų. Be to, plūduriuojančios saulės sistemos yra šalia esamos elektros infrastruktūros netoliese esančiose hidroelektrinėse arba vandens valymo įrenginiuose, todėl sutaupoma integracijos ir perdavimo infrastruktūros sąnaudų.
6. Mažas poveikis vandens gyvūnijai
Preliminarūs tyrimai rodo, kad plūduriuojančios saulės sistemos turi mažesnį poveikį vandens gyvybei nei kitos virš ar povandeninės struktūros. Plaukiojančios saulės baterijos suprojektuotos ir išdėstytos taip, kad būtų kuo mažiau trikdomos vandens buveinės, taip skatinant sveiką sambūvį su vandens ekosistemomis.