Плавучие фотоэлектрические электростанции на воде могут помочь Африке преодолеть трудности
Плавучие фотоэлектрические электростанции на воде могут помочь Африке преодолеть трудности
Плавающие фотоэлектрические панели могут оказаться полезными. В этом году сильная засуха повлияла на электроснабжение многих плотин гидроэлектростанций в Африке. В то же время палящее солнце также вызвало постоянное испарение и сокращение запасов воды в резервуарах. Поэтому некоторые исследователи спрашивали, почему бы не использовать фотоэлектрическую генерацию энергии? Плавающие фотоэлектрические панели могут увеличить энергоснабжение на основе существующих гидроэлектрических турбинных установок, обеспечивая при этом укрытие для водной поверхности и уменьшая испарение воды.
В настоящее время исследователи все больше интересуются установкой плавающий фотоэлектрическийпанели на водоемах и других водоемах (приливные отмели, затопленные угольные карьеры и др.). Африканский план - убедительный тому пример.
В Африке самые богатые ресурсы солнечной энергии в мире
В январе исследователи из Совместного исследовательского центра Европейской комиссии в Испре, Италия, опубликовали исследование, посвященное созданию гибридной гидроэлектростанции и солнечной энергии на самом солнечном континенте Африки. Большой потенциал станции. Ведущий исследователь Росио Гонсалес Санчесреконс считает, что только 1% площади водохранилищ африканского континента можно удвоить с помощью фотоэлектрических панелей, чтобы достичь 58 ГВт. Увеличить на четверть общие генерирующие мощности африканского континента.
Некоторые из крупнейших водохранилищ на африканском континенте могут извлечь выгоду из этого, в том числе Высокий Асуан на Ниле в Египте - солнце в пустыне Сахара заставляет водохранилище терять около четверти своего годового объема воды из-за испарения - юг Африки. Плотины Кариба и Кахора Басса на реке Замбези и плотина Ако-сомбо в Гане. Санчес сказал, что этот вариант дешевле, чем строительство большего количества плотин, и не имеет негативных экологических и социальных последствий затопления земель водохранилищами.
Проблема нехватки электроэнергии в Африке серьезна. Мало того, что многие домохозяйства еще не подключены к электричеству, они также не могут удовлетворить спрос на электроэнергию из-за быстрого экономического роста. Гидроэнергетика всегда была опорой производства электроэнергии во многих африканских странах, но длительная засуха сделала гидроэнергетику неустойчивой. Но Санчес сказал, что в Африке самые богатые солнечные ресурсы в мире, вдвое больше, чем в Европе. Изучив данные о водной поверхности 146 крупных водохранилищ на африканском континенте, она считает, что плавучие фотоэлектрические панели являются важной возможностью для максимального использования существующих водных ресурсов для выработки электроэнергии.
Кроме того, использование солнечных батарей для покрытия поверхности воды может уменьшить испарение. По ее оценкам, такой подход может помочь африканскому континенту ежегодно экономить около 1 миллиарда кубометров воды, чего достаточно для увеличения производства водяных турбин на 170 ГВтч ежегодно.
Водохранилища многих плотин гидроэлектростанций в Африке затопили большие участки равнины. Поэтому строительство плотин не только занимает много земли, но и подвержено потерям воды из-за испарения. Но если установить плавающие фотоэлектрические панели на большой поверхности воды, недостатки можно превратить в преимущества.
Кения планирует построить плавучие фотоэлектрические электростанции на трех водохранилищах на реках Тана и Турквель. Санчес считает, что есть большие водные пространства и водоемы, подходящие для использования плавающей солнечной энергии. Есть также водохранилище плотины Кай-нджи в Нигерии, водохранилища Мерове и Розейрес в Судане и водохранилище плотины Кай-нджи в Кот-д'Ивуаре. Водохранилище Буйо (Буйо), водохранилище Лагдо (Лагдо) в Камеруне и водохранилище Мтера (Мтера) в Танзании.
B Плавающая фотоэлектрическая генерация энергии становится все более популярным во всем мире
Развертывание плавающих фотоэлектрических панелей становится все более популярным во всем мире, и некоторые эксперты предсказывают, что вскоре они станут популярными. "третий по величине"режим солнечного развертывания после распределенных на крыше и наземных солнечных панелей. По словам Фрэнка Хаугвица из Apricum, немецкой консалтинговой компании по чистым технологиям, по оценкам, 350 плавучих солнечных систем было установлено в более чем 35 странах, но большинство из них не имеют большого масштаба. К концу прошлого года общая установленная мощность этих плавучих солнечных систем составляла всего 2,6 ГВт.
Япония возглавила исследования этой модели более 10 лет назад, но с тех пор лидирующую позицию занимает Китай. Самый крупный в мире плавучий солнечный проект, который в настоящее время используется в мире, находится на затопленной угольной шахте в провинции Аньхой с общей установленной мощностью 150 мегаватт. Интерес к этой технологии растет и в других частях Азии.
Самый крупный проект плавучей солнечной энергии, который в настоящее время строится, находится в Сэмангыме, Южная Корея, где когда-то была приливная равнина. В проект планируется инвестировать 4 миллиарда долларов США с общей установленной мощностью 2,1 ГВт, и он будет введен в эксплуатацию к 2025 году. Плавучий фотоэлектрический проект в Керале, Индия, расположен в водохранилище Банасура Сагар. Махараштра также упомянул, что он развернет плавучий фотоэлектрический проект мощностью 600 МВт на одном из крупнейших гидроэнергетических проектов Индии - водохранилище электростанции Койна.
По имеющимся данным, Сингапур изучает идею установки в море плавучих солнечных панелей для питания центров обработки данных. Техники рассматривают возможность установки плавающих солнечных панелей между морскими ветряными турбинами, чтобы воспользоваться преимуществами подключения к сети. Такие планы есть в странах и регионах Азии, таких как Тайвань, Таиланд и Вьетнам.
Страны Европы также проявляют больший интерес. Немецкая компания по возобновляемым источникам энергии BayWa завершила в прошлом году проект на 27 мегаватт на затопленном бункере в Нидерландах. В исследовании, проведенном для компании в прошлом году Институтом солнечных энергетических систем им. Фраунгофера, рекомендовалось использовать затопленные карьеры бурого угля для развертывания плавающих фотоэлектрических панелей. 500 таких ям расположены на 470 квадратных километрах сельских районов Восточной Германии. По оценкам научно-исследовательского института, потенциальные масштабы развертывания этих мин теоретически могут достигать 56 ГВт. Даже при уровне охвата 5% установленная мощность может достигать 2,74 ГВт, что эквивалентно двум крупным электростанциям, работающим на ископаемом топливе.
C Производство фотоэлектрической энергии на воде может помочь Африке
На поверхности стоимость установки солнечных панелей на воде обычно на 10-20% выше, чем на земле. Однако у плавающих фотоэлектрических панелей есть свои преимущества: они не занимают землю, меньше загрязняют пыль, не нуждаются в выравнивании земли, не нуждаются в рубке деревьев или сносе зданий, а поверхность воды холоднее земли, поэтому скорость отдачи энергии обычно выше. .
Размещение плавающих фотоэлектрических панелей в водохранилищах плотин имеет и другие преимущества. Линии передачи, подключенные к сети, легко доступны, и два метода выработки электроэнергии могут дополнять друг друга. Солнечная энергия используется в течение дня, экономия воды и выработка электроэнергии ночью.
Но самым большим дополнительным преимуществом является то, что солнечные панели, покрывающие воду, могут уменьшить испарение воды, тем самым увеличивая гидроэнергетический потенциал водохранилища, особенно в тропических регионах. Из-за испарения воды из водохранилищ в большинстве районов тропиков ежегодно падает до двух метров воды, что эквивалентно одной трети их вместимости.
В результате водохранилище Кариба на юге Африки потеряло четверть своего водозабора. Водохранилище плотины Акосомбо в Гане утратило более половины. Невозможно уменьшить огромные потери при хранении воды. Солнечные батареи могут быть ответом.
Что касается потенциального воздействия плавающих фотоэлектрических панелей на диких животных и растения или окружающую среду в целом, не проводились соответствующие исследования воздействия на окружающую среду или другие подробные анализы. Санчес считает, что уменьшение подводного освещения или изменение температуры воды могут нанести потенциальный ущерб рыболовству. Эти изменения также уменьшат рост водорослей, что может быть полезно для пресноводных экосистем, страдающих от цветения водорослей. В Африке некоторые плавающие панели могут быть атакованы крокодилами или бегемотами. Точно так же такая инфраструктура может препятствовать доступу этих и других животных к водным ресурсам.
В отчете Всемирного банка три года назад говорилось, что, поскольку земля ограничивает развитие солнечной энергии, плавающие фотоэлектрические панели открыли новые области для глобального производства солнечной энергии, особенно в странах с ограниченными земельными ресурсами. Хаугвиц сказал, что Всемирный банк в настоящее время рассматривает вопрос о финансировании гидроэлектрических и солнечных гибридных электростанций в Пакистане, Турции, Украине, Мали и Кот-д'Ивуаре.
Земельные ограничения на использование солнечной энергии также порождают некоторые другие решения. По словам Брэнди МакКуин из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, штат Калифорния может превратить сеть из более чем 6000 километров оросительных каналов (крупнейшая в мире система водоснабжения) в «солнечные каналы», которые могут заменить ирригационные насосы. Дизель-генератор для обеспечения энергии.
Быстрый поток воды в оросительном канале не позволяет солнечным панелям плавать по воде, поэтому их необходимо устанавливать на металлическом кронштейне или подвесном тросе над каналом, но их роль в защите солнечного света все еще может сохраняться в значительной степени. . Исследование, опубликованное в марте McCon в журнале Nature Sustainabili-ty, показало, что, как и солнечные панели, плавающие на воде, подвесные солнечные панели также могут уменьшить испарение воды в оросительных каналах. И можно уменьшить размножение сорняков.
Совершенно очевидно, что солнечные панели, плавающие или подвешенные, работают беспрецедентным образом.
