Güneş panellerini neden suyun yüzeyine yerleştirelim?

Güneş panellerini neden suyun yüzeyine yerleştirelim?

Bir bakışta hikaye

Yüzen fotovoltaikler, konumları dışında geleneksel güneş enerjisi tesisatlarına çok benzer: Su kütleleri üzerinde yüzerler.
Konsept, özellikle Asya'da yıllar içinde yakalanıyor.

Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nın (NREL) 2018 yılında yaptığı bir araştırma, ABD'deki 24.000'den fazla insan yapımı rezervuara yüzen güneş enerjisi tesisatı kurmanın ülkenin yıllık elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 10'unu üretebileceğini tahmin ediyor.

Floatovoltaikler - veya su kütleleri üzerinde yüzecek şekilde inşa edilen güneş paneli tesisatları - dünyanın yenilenebilir enerji kaynaklarını artırma ve sera gazı emisyonlarını azaltma arayışında yararlı bir araç olarak ortaya çıkıyor.

Daha geçen ay Ordu, askeri şubenin temiz enerji kullanımını artırmaya yönelik iklim stratejisinin bir parçası olarak Kuzey Carolina'daki Fort Bragg'daki Big Muddy Gölü'nün tepesinde yüzen bir güneş enerjisi çiftliği kurdu. Güneydoğu ABD'de türünün en büyüğü olan 1,1 megavatlık sistem, ülkenin en büyük yerel askeri üssüne güç sağlamaya yardımcı olacak ve elektrik kesintileri sırasında güç sağlayacak. Kurulum, Savunma Bakanlığı tarafından dağıtılan ilk kurulumdur ve ABD'de teknolojiye artan ilgiye işaret etmektedir.

Bu arada New Jersey'de, ABD'deki en büyük yüzer güneş enerjisi dizisini inşa etmek için inşaat devam ediyor. 16.000'den fazla güneş panelinden oluşan 8.9 megavatlık yapı, Essex'in bazı bölgelerindeki müşterilere hizmet veren Canoe Brook Su Arıtma Tesisindeki bir rezervuarda oturacak. , Morris, Passaic, Somerset ve Union ilçeleri ve bir elektrik satın alma anlaşması yoluyla tesisin yıllık elektrik ihtiyacının yüzde 95'ini üretmesi bekleniyor. Sistemin 2022 sonbaharında tamamlanması bekleniyor.

Ancak ABD, yüzen güneş teknolojisini kullanma konusunda dünyanın diğer birçok bölgesinin gerisinde kaldı. Asya şu anda yüzen güneş enerjisi için en büyük pazar; özellikle Güneydoğu Asya'da, arazinin yüksek maliyeti nedeniyle geleneksel güneş enerjisi çiftlikleri kurmak pahalıdır, ancak hidroelektrik boldur ve bu nedenle, yüzen güneş enerjisi dizileri için ideal olan birçok rezervuar kullanıma hazırdır. Şu anda, Çin'deki 320 megawatt'lık Dezhou Dingzhuang Yüzer Güneş Enerjisi Çiftliği, bugüne kadar çevrimiçi hale gelen en büyük yüzer PV projesidir.

Araştırmacılara göre, floatovoltaikler, geleneksel yerli güneş enerjisi kurulumlarıyla ilgili birçok sorunu çözme potansiyeline sahip olabilir. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nın (NREL) 2018 yılında yaptığı bir araştırma, ABD'deki 24.000'den fazla insan yapımı rezervuara yüzen güneş enerjisi tesisatı kurmanın ülkenin yıllık elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 10'unu üretebileceğini tahmin ediyor.

Yüzen güneş panelleri nasıl çalışır?

Yüzen fotovoltaikler, konumları dışında geleneksel güneş enerjisi tesisatlarına çok benzer. Güneş panelleri, bir su kütlesinin yüzeyinde yüzer halde kalmalarını sağlamak için plastik dubalar gibi yüzer yapılara sabitlenir. Tesisatlar tipik olarak atık su arıtma tesislerinden gelen rezervuarlar, içme suyu rezervuarları veya hidroelektrik santralleri gibi insan yapımı su kütlelerinde bulunur.

Yüzen güneş enerjisinin avantajları nelerdir?

Geleneksel güneş enerjisi projelerine kıyasla yüzen bir güneş enerjisi çiftliği kurmanın birkaç benzersiz avantajı vardır. Bariz bir avantaj, yüzer sistemlerin, aksi takdirde konut, altyapı veya tarım için kullanılabilecek nüfus merkezlerinin yakınındaki değerli ve pahalı arazileri almaktan kaçınmasıdır. Geleneksel güneş çiftlikleri arazi yoğundur ve fosil yakıtlara göre watt başına daha fazla yer kaplama eğilimindedir.

Araştırmacılar, durumun böyle olup olmadığına karar vermek için daha fazla çalışma yapılması gerektiğini belirtse de, güneş panellerinin su yüzeyinde yüzdüklerinde daha verimli çalışabileceğini öne süren araştırmalar var.

Yüzer güneş enerjisi teknolojileri uzmanı Sika Gadzanku, "Gördüğümüz şey, panelleri suya koyduğunuzda panellerin sıcaklığını düşürebildiğiniz ve soğutma etkilerinin bir kısmının güneş panelinin verimliliğini önemli ölçüde artırdığıdır." NREL ile bir röportajda söyledi.

“Böylece kara tabanlı bir sisteme kıyasla daha fazla güneş enerjisi üretebilirsiniz. Yani sadece gücü düşündüğünüzde bu en büyük avantajlardan biri."

Gadzanku, güneşten güç çekmek için eğilme farkı nedeniyle panellerin geleneksel sistemlere kıyasla yüzen güneş için daha sıkı paketlenebildiğini söyledi. Sistem bir rezervuar üzerine oturduğundan gölgelenme riski de yoktur. Yüzen sistemlerin ürettiği gölge, su kütlelerinden buharlaşmayı azaltmaya da yardımcı olabilir, bu da özellikle kuraklığa duyarlı alanlar için avantajlı olabilir.

Hidroelektrik santralleri ile koordineli olarak yüzen güneş enerjisi kurulumunun hibrit ile ilgili faydaları da vardır.

“Mevcut şanzımanın olduğu bir yere kurarsanız, şanzıman yapmanıza gerek kalmaz. Yani orada para biriktiriyorsun, ”dedi Gadzanku.

"Kuru mevsimlerde, yağmur yağmazsa endişeler var. Şimdi, hidro ile eşleştirilmiş yüzen güneş enerjisine sahip olsaydınız, yağışlı mevsimde hidroye olan bağımlılığınızı azaltabilir ve bu suyu kurak mevsimde kullanmak üzere saklayabilirsiniz. Yani orada çok fazla potansiyel fayda var. ”

Dezavantajları ve bilinmeyenler

Bir dezavantajı, yüzen güneş teknolojisinin şu anda geliştirilmesinin kara tabanlı güneş enerjisine göre daha maliyetli olması ve genellikle büyük ölçekli uygulamalar için daha pratik olmasıdır. Raf sisteminin ayrıca korozyona karşı yüksek dirençli olması ve uzun ömürlü olması gerekir.

Araştırmacılar ayrıca teknolojinin potansiyel çevresel etkileri hakkında daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurguladılar.

Gadzanku, "Bir çok kurulum yapay rezervuarlarla başladı çünkü su kütlesi üzerindeki potansiyel etkiler hakkında çok fazla soruları yok" dedi.

“Ama bir kez doğal su kütlelerine girdikten sonra, ekosistemin etkilerini düşünmeniz gerekiyor… Yüzen güneş enerjisiyle, pek çok farklı iklim bölgesinde pek çok farklı su kütlesi türüne kurulum yapıyorsunuz, bu nedenle bir ülkedeki araştırma size bir şeyler söyleyebilir. , ama size her şeyi anlatmayacak. Bu da işleri biraz zorlaştırıyor."

Ayrıca, alglerin büyümesini veya daha geniş ekosistemi etkilerse, yüzen mekanizmalardan gelen plastik ve metallerin suyun kalitesini nasıl etkileyeceği de belirsizdir.

Kaynak: The Hill