Лебдечка соларна енергија: придобивки, клучни компоненти и предизвици

Електричните принципи зад пловечката соларна енергија се слични на оние на системите на земја и на покривот. Уникатната карактеристика е отстранливата пловечка структура, која може да се инсталира во недоволно искористени водни тела за производство на електрична енергија од големи размери. Оваа статија ќе ги разгледа предностите и недостатоците на лебдечкото соларно, заедно со други корисни информации.

Што е пловечки солар?

Пловечки соларни, исто така познат како лебдечки фотоволтаични (FPV) системи, се однесува на соларни панели низи кои се поставени на површината на водата. Соларните панели се безбедно монтирани на пловечки платформи, кои може малку да се нишаат, но не влијаат на стабилното производство на енергија на системот. Вообичаено, пловечките соларни системи се инсталираат на бари, езера и акумулации, бидејќи овие локации генерално искусуваат помалку ветер од отворените океани.

Пловечкиот солар е еколошки метод за производство на енергија што ги комбинира морските технологии и технологиите за обновлива енергија. Електричната енергија генерирана од овие пловечки низи се пренесува преку подводни кабли до назначените кули за пренос на енергија.

Клучни компоненти на лебдечки сончев систем

Слично на оние што се користат во системите поставени на земја или на покривот, овие панели ја фаќаат сончевата светлина и ја претвораат во електрична енергија. Може да се користат поефикасни панели за да се максимизира излезната енергија во ограничен простор.

Пловечките платформи обично се направени од издржливи материјали со висока густина како што е HDPE (полиетилен со висока густина) за да се осигура дека соларните панели остануваат на површина. Може да се додадат и алуминиумски рамки за да се подобри стабилноста и да се обезбеди цврста структура за инсталација на соларните панели.

Системот за закотвување безбедно ја држи пловечката платформа на место, спречувајќи ја да лебди поради струи на ветер или вода. Ова обезбедува стабилност и прецизно позиционирање на сончевата низа. Каблите за прицврстување може да се направат од синтетички влакна, челични жици или синџири, во зависност од длабочината и природата на водното тело.

Електричната енергија DC (директна струја) генерирана од соларните панели треба да се претвори во AC (наизменична струја) за употреба во електричните системи. Инверторот ја врши оваа клучна конверзија, обезбедувајќи оптимизирана излезна моќност за користење од страна на мрежата или објектите на локацијата.

Специјални водоотпорни кабли и издржливи конектори се користат за управување со електричните приклучоци во системот. Овие кабли ги поврзуваат соларните панели и ја пренесуваат произведената електрична енергија до инвертерот и точката за поврзување на мрежата на копно, обезбедувајќи безбеден и ефикасен пренос на енергија.

Предности на пловечки солар

Пловечкиот солар одлично го користи просторот, особено во области каде што земјиштето е малку или премногу скапо. Пловечки системи може да се инсталираат во недоволно искористени водни тела како што се резервоари, брани и езера, намалувајќи ја потребата за пренамена на земјиштето или чистење на природните пејсажи за соларни електрани. Ова е значајна предност бидејќи овозможува производство на електрична енергија без зафаќање вредна земја, која може да се користи за други цели.

Симбиотската врска помеѓу водата и соларните панели помага да се зголеми сончевата ефикасност. Природниот ефект на ладење на водата помага да се задржат соларните панели на пониска работна температура, намалувајќи ги проблемите со прегревање. Оваа регулација на температурата може да ја зголеми ефикасноста на соларните панели до 15%, што доведува до поголемо производство на енергија и подобар поврат на инвестицијата.

Водните тела имаат својствени рефлектирачки својства, кои го подобруваат ефектот на албедо и ја зголемуваат ефикасноста на лебдечките соларни панели. Сончевата светлина што се рефлектира од површината на водата додава повеќе фотони на соларните панели, зголемувајќи ја количината на светлина што може да се претвори во електрична енергија. Оваа взаемно корисна интеракција го зголемува вкупниот излез на енергија, што го прави лебдечкото соларно атрактивно решение за оптимизирање на производството на соларна енергија.

Пловечките соларни панели помагаат да се намали испарувањето на водата, што ги зачувува водните ресурси. Ова е особено вредно во региони склони кон суша и полусуви, каде ефектот на засенчување на пловечките панели може значително да ја намали загубата на вода. Дополнително, со блокирање на сончевата светлина, пловечките системи помагаат да се контролира растот на штетните алги, подобрувајќи го квалитетот на водата.

Во споредба со соларните системи на земја, пловечките соларни системи имаат тенденција да бидат поисплатливи. Бидејќи нема потреба да се купува земјиште или да се подготвуваат големи локации, овие системи може да бидат поекономични за инсталирање. Понатаму, пловечките соларни системи во близина на постојните хидроелектрични централи или капацитети за третман на вода може да заштедат на трошоците за инфраструктура за интеграција и пренос.

Првичните студии сугерираат дека пловечките соларни системи имаат помало влијание врз водниот живот во споредба со другите структури на база на вода или подводни структури. Дизајнот и позиционирањето на пловечките соларни панели обезбедуваат минимално нарушување на водните живеалишта, промовирајќи позитивен коегзистенција со водните екосистеми.

Можете да започнете со мал лебдечки сончев систем и да го проширите по потреба. Модуларната природа на пловечките платформи го олеснува приспособувањето и размерувањето на системот за да одговара на различни големини и конфигурации на локацијата.

Недостатоци на лебдечкиот солар

Во споредба со традиционалните системи на земја, пловечките соларни системи, заедно со нивните платформи, сидра и кабли, се посложени и имаат повисоки трошоци. Сепак, некои анализи на трошоците сугерираат дека ако се земат предвид подобрувањата на ефикасноста, вкупните трошоци во текот на животниот век на системот би можеле да бидат споредливи или малку повисоки од системите базирани на земја.

Пловечкиот солар е оперативен во пилот проекти повеќе од една деценија, покажувајќи сигурни перформанси. Сепак, неговата долгорочна издржливост не е целосно потврдена. Потребни се повеќе податоци за да се разбере како овие системи се одржуваат во текот на неколку децении изложеност, земајќи ги предвид факторите како што се абењето поврзано со временските услови, деградацијата на перформансите со текот на времето и тековните влијанија од одржувањето.

Оваа технологија не е универзално применлива. Многу пловечки соларни проекти се од големи размери и дизајнирани да снабдуваат електрична енергија на комерцијални или комунални компании. За поединци или помали субјекти на кои им е потребна соларна енергија, системите поставени на покривот или на земја се обично попрактичен избор.

Во моментов, повеќето пловечки соларни постројки се наоѓаат во вештачки водни тела, вклучувајќи резервоари, базени за складирање отпадни води и езерца за наводнување во земјоделството. Овие објекти може да се најдат и во каменоломи, рударски локации, брани и крајбрежни региони. Додека природните водни тела нудат можности за соларен развој, вештачките акумулации имаат единствени предности. Овие акумулации обично доаѓаат со претходно постоечка инфраструктура и патеки, што го прави инсталацијата и одржувањето на пловечките соларни системи полесни и поекономични.

Пловечки системи распоредени во морските средини

Пловечките соларни апликации природно преминуваат кон морските средини. Повеќето од најголемите градови во светот се наоѓаат покрај крајбрежјето и моментално се соочуваат со силен пораст на населението, недостиг на земјиште и предизвици во задоволувањето на растечките потреби за енергија. Ова доведе до зголемен интерес за морски апликации за пловечки фотоволтаични системи (FPV).

Технологијата погодна за слатководни средини не е директно применлива за поморските поставки, па затоа е неопходно да се фокусираме на развивање решенија прилагодени за овие средини. Една од клучните технологии потребни за распоредување на пловечки системи во морски услови е употребата на композитни материјали за да се издржат ветерот, брановите, плимните сили и брановите предизвикани од бродот. Во моментов, пловечките соларни системи генерално користат понтони од полиетилен со висока густина (HDPE), кои се погодни за резервоари за слатка вода и спречуваат контаминација на водата за пиење. Меѓутоа, за морската вода, материјалите мора да го земат предвид и влијанието на солената вода врз долготрајната издржливост.

Клучни технологии за офшор пловечки системи

Во зависност од регионот, височините на брановите може да се разликуваат, а кршењето на брановите може да предизвика конструкцијата да поднесува прекумерни оптоварувања, зголемувајќи ги трошоците за материјали, метални рамки и кабли за прицврстување, заедно со повисоки оперативни трошоци. Како што е прикажано на дијаграмот, врз основа на хидродинамички симулации, брановите од 0,3 метри во височина, заедно со плимните струи и брзината на ветерот, можат да извршат ударна сила од приближно 14 kN2/Hz на пловечките системи.

JM Solar започна проект за офшор пловечки систем

Пловечкиот солар се движи кон распоредување на пловечки фотоволтаични системи (FPV) во морските средини. Во моментов, JM Solar, во соработка со Институтот 725 на China Shipbuilding Group, го унапредува „Проектот за демонстрација на апликации за пловечки фотоволтаици“, кој влезе во морски пилот тестирања. Искуството од внатрешните пловечки соларни проекти обезбедува патека за зголемување и преминување во услови блиску до брегот и крајбрежјето. Затоа, истражувањето на техничката изводливост и предизвиците за дизајнирање пловечки системи за морски средини е од практично значење, при што апликациите за FPV првично се тестираат во средини во близина на брегот.