Офшорни плаващи фотоволтаици

Плаващи фотоволтаични системи, инсталирани в спокойните морета на екватора, биха могли да осигурят неограничена енергия за населените региони в Югоизточна Азия и Западна Африка. Неотдавнашен доклад на Международната асоциация за слънчева енергия посочи, че през последните 40 години Индонезия има около 140 000 квадратни километра морска площ, която не е изпитвала вълни от повече от 4 метра, нито е изпитвала силни ветрове от повече от 10 метра на второ. Тази площ на морето е достатъчна, за да може плаващата фотоволтаична система да генерира около 35 000 TWh електроенергияtricity годишно, което надвишава текущия общ капацитет за производство на електроенергия от различни енергийни източници в света.

Докато по-голямата част от световните океани изпитват бури, някои екваториални региони имат благоприятни морски условия, което означава, че не е необходимо обширно и скъпо инженерство за защита на плаващи фотоволтаични системи в морето. Глобална топлинна карта с висока разделителна способност показва, че Индонезийският архипелаг и екваториалният регион близо до Нигерия са най-обещаващите области за инсталиране на офшорни плаващи фотоволтаични системи.

Глобални перспективи за фотоволтаично производство на енергия до средата на века

Изследователският доклад прогнозира, че световната икономика ще бъде до голяма степен декарбонизирана и електрифицирана до средата на века, подкрепена от значително производство на фотоволтаична и вятърна енергия. Нигерия и Индонезия се очаква да станат съответно третата и шестата по население страни в света до 2050 г.

Високата гъстота на населението в тези страни може да доведе до конфликти между селското стопанство, околната среда и фотоволтаиците. Тяхното тропическо местоположение означава, че ресурсите от вятърна енергия са бедни. За щастие, тези страни и техните съседи могат да събират неограничена енергия от фотоволтаични системи, плаващи в спокойни морета.

По-малко енергоемките страни и региони могат да осигурят енергия на повече от 2 милиона души чрез инсталиране на офшорни плаващи фотоволтаични системи на същата територия. Тези фотоволтаични системи могат да бъдат монтирани на покриви в сухи райони, разположени заедно със селскостопански съоръжения или плаващи върху водни тела. Плаващите фотоволтаични системи могат да се инсталират на вътрешни езера и резервоари, както и в морето. Вътрешните плаващи фотоволтаични системи, инсталирани в различни страни, имат голям потенциал и вече се разрастват бързо.

Проучванията показват, че плаващи фотоволтаични системи, инсталирани в райони с океански вълни, които не надвишават 6 метра и скорости на вятъра, които не надвишават 15 m/s, могат да генерират до 1 милион TWh енергия годишно, което е годишното енергийно търсене на една напълно декарбонизирана глобална икономика да поддържа население от 10 милиарда 5 пъти. Повечето области с благоприятни океански условия са близо до екватора, като например в Индонезия и Западна Африка. Тези райони имат бърз растеж на населението и бързо икономическо развитие, а инсталирането на офшорни плаващи фотоволтаични системи може да помогне за разрешаване на конфликти относно използването на земята.

Развитие на индонезийския фотоволтаичен пазар

Населението на Индонезия може да надхвърли 315 милиона души до средата на века. Приблизително 25 000 квадратни километра фотоволтаични системи ще трябва да бъдат инсталирани, за да отговорят на търсенето на електроенергия в Индонезия, след като използването на фотоволтаично производство на електроенергия бъде напълно декарбонизирано. За щастие, Индонезия има огромен потенциал за фотоволтаично производство на електроенергия, както и огромен потенциал за изграждане на помпени водногенераторни съоръжения, които могат ефективно да съхраняват електроенергия от фотоволтаични системи.

Индонезия е гъсто населена страна, особено в Ява, Бали и Суматра. За щастие, Индонезия има възможност да инсталира голям брой плаващи фотоволтаични системи в спокойни вътрешни морета. 6,4 милиона квадратни километра океанска площ на Индонезия е 200 пъти площта на плаващите фотоволтаични системи, необходими за задоволяване на всички бъдещи енергийни нужди на Индонезия.

Перспективи за развитие на офшорни плаващи фотоволтаични системи

Вълните в повечето световни морета надхвърлят 10 метра, а скоростта на вятъра надхвърля 20 метра в секунда. Няколко разработчици работят върху инженерни защити за офшорни плаващи фотоволтаични системи, които могат да издържат на бури. В района близо до екватора, поради добрата океанска среда, защитните мерки за инсталиране на офшорни плаващи фотоволтаични системи не е необходимо да бъдат толкова силни и скъпи.

Най-обещаващите области за развитие на офшорни плаващи фотоволтаични системи са концентрирани в рамките на 5 до 12 градуса екваториална ширина, главно в Гвинейския залив близо до Индонезийския архипелаг и Нигерия. Тези региони имат нисък потенциал за производство на вятърна енергия, висока гъстота на населението, бърз растеж на населението и потреблението на енергия и голям брой непокътнати екосистеми. Тропическите бури рядко засягат екватора.

Инсталирането на офшорни плаващи фотоволтаични системи в Централна и Южна Америка е уязвимо от тропически бури и високи вълни. Близкият изток има голям потенциал за развитие, въпреки че ще се сблъска със сериозна конкуренция от наземни фотоволтаични инсталации и вятърни паркове. Има и някои перспективи за развитие в някои части на Европа, като северната Адриатика и около гръцките острови.

Офшорната плаваща фотоволтаична индустрия все още е в начален стадий. В сравнение с наземните фотоволтаични системи, офшорните фотоволтаични панели имат някои присъщи недостатъци, включително корозия на морската вода и замърсяване на морето. Плитките морета са първият избор за инсталиране на офшорни плаващи фотоволтаични системи. Тъй като глобалното затопляне вероятно ще промени моделите на вятъра и вълните, има нужда да се сведат до минимум въздействията върху морската среда и рибарството.

Въпреки тези предизвикателства, офшорните плаващи фотоволтаични системи биха могли да осигурят по-голямата част от електроенергията за страните в спокойните води на екватора. Очаква се до средата на века около един милиард души в тези страни да разчитат предимно на фотоволтаично производство на електроенергия, което ще доведе до най-бързата енергийна промяна в историята.