Про сучасні плавучі сонячні електростанції

Сонячна енергетика постійно розвивається та вдосконалюється. Прогресс в сфері розвитку технологічних рішень не стоїть на місці. Ще кілька років тому типові сонячні електростанції частіше за все розміщувались на дахах та наземних конструкціях, а вже зараз ми спостерігаємо зародження та становлення нових сегментів – BIPV систем та плавучих сонячних електростанцій. Однією з причин такого явища є той факт, що вартість використання наявних ділянок на землі та дахів постійно зростає, і назріла потреба в використанні додаткових площ для монтажу сонячних батарей. Для деяких країн ці тренди є дуже актуальними та перспективними вже сьогодні.

Так об’єми світового ринку плавучих сонячних енергетичних станцій (установок), згідно досліджень Grand View Research, в 2015 году склали $13,8 млн. Вважається, що тільки за найближчі 3 роки річний приріст продажів складе 50%, а вже через 10 років, до 2025 року, ринок подібного типу сонячних електростанцій досягне $ 2,7 млрд.

Підвищений попит на сонячні батареї, які можуть розміщуватися на поверхні водоймищ, буде спостерігатися, як мінімум, найближчі 8 років. З одного боку, зростання попиту буде викликаний зацікавленістю з боку острівних держав, що зазнають гострий дефіцит площі – розміщення сонячних електростанцій на воді дозволить їм вирішити питання енергозабезпечення. Крім того, водні сонячні електростанції мають і ще ряд переваг:

• Природне охолодження – вода буде виконувати роль радіатора, поглинаючи тепло сонячних панелей, що нагріваються при роботі – це, в свою чергу, дозволить істотно знизити втрати генерації електрики.
• Вода як поверхня з відмінними відбиваючими показниками, значно збільшує кількість відбитої сонячної радіації. Це призводить до зростання сумарної кількості сонячного випромінювання, що отримують сонячні панелі (якщо порівнювати з сонячними станціями, встановленими на аналогічній паралелі, але тільки на землі).

За коефіцієнтом корисної дії, тобто ефективності перетворення енергії сонячного випромінення, сонячні електростанції, розміщені на воді, практично рівні фотоелектричним системам, які використовують двовісні трекери для відстеження положення сонця, але при цьому значно дешевше в установці. З іншого боку їх операційне обслуговування вартує дорожче, ніж аналогічних за потужністю стаціонарних станцій, встановлених на землі чи даху.

На думку фахівців, найбільше зростання ринку плавучих сонячних електростанцій (Floatovoltaics) в найближчі 5-10 років буде спостерігатися в такиї країнах, як Японія, Китай, Великобританія, Індія та Бразилія. У розвинених країнах (Німеччина, США, Франція) зростання кількості плаваючих сонячних електростанцій може бути пов’язано зі зростанням вартості землі, яка звичайно відводиться під встановлення сонячних батарей. Також одним з найбільш перспективних районів є Південно-Східна Азія де вже заплановано та розпочато будівництво плавучих сонячних електростанцій.

Лідером у розвитку і використанні технологій плавучих сонячних електрогенеруючих станцій пока що є Японія. Станом на кінець 2015 року 75% всіх експлуатованих плаваючих СЕС доводилося саме на Японію (розподіл потужності плаваючих сонячних електростанцій представлено на мал.1). Крім того, уряд цієї острівної держава підтримує будівництво ще декількох дуже потужних сонячних електростанцій такого типу. Висока щільність населення, нестача природних ресурсів і постійне зростання споживання електроенергії – ось головні чинники, які стимулюють більш широке розповсюдження плаваючих сонячних батарей в Японії. На сьогоднішній день саме в Японії побудована найбільша плаваюча велика сонячна електростанція з плавучими фотоелектричними модулями. Вона була розміщена на водосховищі біля дамби Ямакура, а її потужність становить 13,7 МВт-год. Ця сонячна електростанція була здана в експлуатацію на початку 2016 року.

До негативних факторів, які можуть стримувати швидкий розвиток плаваючих сонячних ферм, можливо віднести наступне:

• Корозія через те, що вода є досить агресивним середовищем та викликає руйнування металевих елементів сонячних батарей. Проблема вирішується за допомогою використання високоміцних і недорогих у виробництві пластиків, а також шляхом надійної ізоляції струмоведучих кабелів.
• Нестабільність водної поверхні, яке призводе до того, що навіть невелике хвилювання а тим паче шторм здатні завдати шкоди плавучій електростанції. Цей фактор є стримуючим при розміщенні соняних батарей на прилеглих до островів морських просторах. Тому основні місця для розміщення станцій подібного типу – водосховища, водоочисні споруди і дамби.

Перспективним може стати використання плавучих сонячних електростанцій на водоймах в посушливих районах – з одного боку, вони знижують швидкість випаровування вологи, з іншого боку, блокуючи сонячне світло, гальмують розвиток водоростей, підтримуючи чистоту води. Одним з найбільш перспективним районів в цьому плані є центральні штати в США, в яких необхідно вирішити питання дефіциту води. В Індії та країнах Південно-Східної Азії перспективним виглядає розміщення сонячних установок уздовж берегів каналів.

Основними виробниками сонячних панелей і обладнання, необхідного для монтажу плавучих сонячних станцій, є компанії Trina Solar, Wuxi Suntech Power Co., Ltd., Kyocera Corporation і Yingli Solar При цьому безсумнівним дилером є японська Kyocera Corporation, що має широку мережу представництв по всьому світу, вона веде активні науково-дослідні розробки для розвитку цього сегмента сонячної електрогенерації.

Ще однією унікальною ідеєю є плавуча платформа Heliofloat, яка представляє собою гнучкий поплавок розміром з футбольне поле і покритий від краю до краю сонячними панелями. Такі платформи можуть працювати автономно для операцій з невеликими споживачами енергії. Також, кілька таких платформ можуть бути з’єднані між собою, утворюючи плаваючу енергосистему. Подібні системи можуть бути використані для забезпечення електроенергією жителів приморських міст.

Особливість конструкції Heliofloat — відкрите дно, що дозволяє спростити систему, зробити її більш дешевою і стійкої до впливу хвиль. Подібна технологія дозволяє розвивати ідею для цілого ряду галузей промисловості. Платформи Heliofloat пропонують нові можливості для опріснювальних установок і процесів екстракції біомаси для солоної води.

В умовах України одним з варіантів подібних систем може бути використання невеликих сонячних плавучих платформ на озерах. Завдяки відсутності сильних хвиль конструкція для такої плавучої сонячної електростанції виходить простою і дешевою, а також не вимагає особливого догляду. У той же час економляться цінні земельні ресурси, що робить такі сонячні електростанції вигідними для власників. Наша компанія надає повний комплекс послуг в сонячній енергетиці. Для отримання більш детальної інформації звертайтеся за консультаціями в наш центральний офіс.