Близо 68 хиляди езера и язовира по света са подходящи за инсталиране на плаващи фотоволтаични масиви (снимка: NREL във FlickR, CC BY-NC-ND 2.0)
Някои страни биха могли да задоволят общите си нужди от електричество до голяма степен или дори напълно от плаващи слънчеви панели, сочи изследване. Има пет държави с потенциал да задоволят цялото си търсене на електроенергия по този начин.
1302 TWh – най-малко толкова е капацитетът на плаващите фотоволтаици по света, ако бъдат инсталирани навсякъде, където е възможно. Това твърди изследователски екип от Обединеното кралство, който е изчислил глобалния потенциал от разполагането на плаващи слънчеви масиви върху почти 68 000 езера и язовири.
Екипът, съставен от учени от университетите Бангор и Ланкастър и от Центъра за екология и хидрология на Обединеното кралство, е изчислил дневната електрическа мощност на плаващи фотоволтаици, разположени в близо 68 000 езера и язовира по света, използвайки наличните климатични данни за всяко място.
Данните включват водни обекти, където най-вероятно ще бъде инсталирана плаваща слънчева електроцентрала – рано или късно. Всички анализирани места са разположени на не повече от 10 км от населено място. Те не се намират в защитена зона, не пресъхват и не замръзват за повече от шест месеца всяка година.
Изследователите са изчислили продукцията на базата на плаващи масиви, покриващ 10% от избраната повърхност, до максимум 30 кв. км. Потенциалното годишно производство на електроенергия от плаващи фотоволтаици в анализираните 67 893 водни тела е общо 1302 TWh. Това е консервативно 10% покритие на повърхността, но общият теоретичен потенциал е оценен на 14 906 TWh.
Пет държави с най-голям потенциал
Въпреки че производството в анализираните райони варира в зависимост от надморската височина, географската ширина и сезона, пет държави – Бенин, Етиопия, Кирибати, Руанда и Папуа Нова Гвинея – имат потенциал да задоволят всичките си нужди от електроенергия само от плаващи фотоволтаици. Други страни биха могли да се доближат до това постижение, като например Боливия и Тонга, които биха могли да задоволят 87% и 92% от търсенето на електроенергия.
Много държави, главно от Африка, Карибите, Южна Америка и Централна Азия, биха могли да посрещат между 40% и 70% от годишното си търсене на електроенергия чрез плаващи фотоволтаици. Средната стойност за всички страни е 16%. Европейските държави с най-висок резултат са Финландия (17% от нейното търсене на електроенергия може да се покрие от плаващи соларни централи), както и Швеция и Дания (16%).
„Дори предвид критериите, които сме задали, за да създадем реалистичен сценарий за внедряване на плаващи фотоволтаици, има ползи във всички области, главно в страните с по-нисък доход и високи нива на слънчево греене, но също и в страните от Северна Европа“, каза водещият автор Йестин Уу-уей.
„Критериите, които избрахме, се основаваха на очевидни изключения, като например езера в защитени зони, но също и на това, което може да намали разходите и рисковете от внедряването“, поясни той.
Въздействие върху околната среда
Изследователите предупреждават, че са необходими допълнителни изследвания за цялостното въздействие върху околната среда на плаващата слънчева енергия. Те предполагат, че решенията за разполагане на масиви трябва да вземат предвид предвидената функция на водните тела и как се използват, както и потенциалното въздействие върху околната среда.
„Все още не знаем точно как плаващите панели могат да повлияят на екосистемата в рамките на естествено езеро, при различни условия и места“, добави Уу-уей. „Но потенциалната печалба от генерирането на енергия от плаващите фотоволтаици е ясна. Трябва да поставим това изследване, за да може тази технология да бъде безопасно приета“.
Kонстатациите на учените са достъпни в изследователската статия „Потенциал за декарбонизация на плаващите слънчеви фотоволтаици в езерата по света“, публикувана в Nature Water.
Предимства на концепцията
Концепцията за разполагане на фотоволтаици върху повърхността на езера и язовири бързо набра скорост в последните години, тъй като водната повърхност се разглежда като неизползваема територия. Монтажът на соларни панели там не влиза в конфликт с други видове ползване на площта, както е например с полската земя.
С течение на времето се видя, че инсталациите върху язовири имат голямо предимство пред тези в езера и крайбрежни морски зони. То идва от наличието на вече изградена електропреносна инфраструктура.
Язовирите, поради естеството на своята работа, са оборудвани с всичко необходимо за пренасяне на добитата електроенергия към потребителите – трансформаторни стации, далекопроводи и др. Това означава, че добавянето на нов производствен капацитет е относително лесно. Няма нужда от нова електрическа инфраструктура, от съответните разрешителни и одобрения, от съответните оценки и щети върху околната среда.
От друга страна, на плаващите фотоволтаици в язовирите се гледа като на своеобразна застраховка. В последните години засушаванията на различни места доведоха до спадане на капацитета на някои ВЕЦ, които просто останаха с много малко вода. Възможността язовирите да продължат да произвеждат електричество дори при драстични спадове на водното ниво се разглежда като благоприятна от гледна точка на електроенергийните доставки.
Предизвикателства
Разбира се, технологията има своите предизвикателства. Слънчевите панели във водноелектрическата централа трябва да бъдат водоустойчиви и издръжливи на бури. Техните поддържащи конструкции трябва да са в състояние да се справят с промените във водните нива – както дневните вариации, така и сезонните цикли. Дълбоката вода и стръмните наклонени стени могат да представляват допълнителни трудности.