By 
Трюгве Крістіансен досліджує плавучу сонячну енергію, яка є фотоелектричною системою, що підтримується на воді. Він вважає, що плаваючи сонячні панелі можуть зіграти важливу глобальну роль у переході до екологічніших технологій. Він є професором морських технологій в НТНУ.
«Покривши від 5 до 10% світових гідроелектростанцій плаваючою сонячною енергією, ми могли б виробляти стільки електроенергії, скільки зараз виробляє вся гідроенергетика», — каже він.
Це також обмежило б випаровування з цих резервуарів.
«Менше випаровування було б добре в регіонах, де вода є дефіцитним ресурсом», — каже професор, який також є керівником SFI Blues, центру дослідницьких інновацій, зосередженого на розробці та вдосконаленні плавучих конструкцій для наступного покоління. промисловість океану.
Плаваючи фотоелектричні установки зараз розглядаються як головна можливість забезпечити чисту електроенергію для великих міст, особливо в Азії. Сонячні дахи недостатні, щоб задовольнити потребу.
«Багато найбільших міст розташовані біля моря, і плавучі сонячні установки зможуть процвітати там. Крім великих поверхонь, море пропонує важливий охолоджувальний ефект», — говорить Крістіансен.
Використання простору океану
Тригве Крістіансен вважає, що нам не потрібно зупинятися на досягнутому. Плаваюча сонячна енергія може використовуватися набагато ширше, ніж виключно на гідроелектростанціях.
«Якщо ви подивитеся на очікувані загальні потреби світу в енергії у 2050 році, ми могли б бути ще амбіційнішими. Ми підрахували, що якщо ви розмістите сонячні острови на 0,17% світового океану, потреби в електроенергії для всього світу будуть покриті», — говорить Крістіансен.
Ці 0,17% океанського простору відповідають приблизно удвічі більшій площі суші Норвегії.
«Я також можу уявити, що ці сонячні острови стануть зарядними станціями для кораблів. Вони також можуть використовуватися для виробництва електроенергії для плавучих заводів, які виробляють відновлювані види палива, такі як водень або метанол», — говорить він.
Крістіансен був співавтором статті на цю тему в журналі PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) у 2019 році.
Плавуча сонячна батарея найкраще працює там, де погодні умови спокійніші
«Океан великий», — каже Крістіансен.У будь-який момент 173 000 терават безперервно світять від Сонця до Землі й випромінюють у 10 000 разів більше енергії, ніж ми можемо використати. Авторство: NASA
Однак не всі океанські простори придатні для розвитку плавучої сонячної енергії.
«Розміщення плавучих сонячних батарей у місцях із найспокійнішими погодними умовами, вітром і хвилями є, безумовно, перевагою. У Долдрамсі, поясі навколо Землі поблизу екватора, вітру мало, а сонце світить прямо вниз, тому ці місця добре розташовані. для плавучих сонячних батарей. Так само є місця, де є хвилі, а не бурхливе море», — каже Крістіансен.
Плаваюча сонячна енергія конкурує з офшорною вітровою енергією.
«Якщо ви покриєте один квадратний кілометр сонячними батареями на півдні Іспанії, де середньорічна сонячна радіація становить 200 ват на квадратний метр, плаваюча сонячна енергія зможе виробляти близько 44 мегават. Сучасні вітряні турбіни виробляють в середньому близько 6 мегават за те ж саме». області», — говорить він.
Як сонячні фотоелектричні пристрої плавають?
Ми ще не визначили найкращу технологію для цього підходу. Плавуча сонячна батарея має бути економічно ефективною. Одночасно сонячні острови повинні витримувати невелике хвилювання та сильні вітри. Плаваючи конструкції повинні слідувати за хвилями, щоб вони працювали.
Крістіансен виділяє дві основні концепції плавучої сонячної енергії.
- Один варіант складається з плаваючих мембран, які прикріплені до плаваючих комірів. Норвезька компанія OceanSun вже побудувала кілька повномасштабних мембранних систем.
- Друга концепція складається з менших, жорстких модулів, які з’єднані між собою у великі матриці. Кілька компаній пропонують різні варіанти цієї системи, включаючи Equinor і Moss Maritime, які випробовують плавучий прототип біля острова Фроя.
«Можливі також інші концепції, такі як конструкції на повітряній подушці та гнучкі труби, з’єднані в різних конфігураціях», — сказав Крістіансен.
Плаваюча сонячна енергія – досить нова концепція
По всьому світу вже побудовано декілька пілотних плавучих сонячних електростанцій. Їх часто можна знайти на водоймах на островах, у містах і в громадах, де немає інших джерел енергії. Плаваючи сонячні панелі встановлені на кількох гідроелектростанціях Японії та Китаю.
«Нам також потрібна ця потужність у Норвегії, наприклад, для живлення на місці об’єктів аквакультури або для забезпечення електроенергією нових енергомістких галузей Норвегії, таких як заводи з виробництва акумуляторів», — сказав він.
Ідея розширення сонячних панелей у плавучих конструкціях на дамбах та інших наземних джерелах води та в океані відносно нова.
«Плавуча сонячна енергетика — це сфера досліджень, яка знаходиться на дуже ранніх стадіях. Лише за останні два роки вона почала привертати увагу. Минулого року ЄС оголосив конкурси на дослідницькі проєкти», — сказав Крістіансен.
Comments