Jak działa fotowoltaika na wodzie?
Fotowoltaika to technologia przetwarzania promieniowania słonecznego w energię. Proces ten odbywa się za pomocą urządzeń takich jak panele fotowoltaiczne i falownik, umieszczonych pod odpowiednim kątem, na statycznych stelażach, zwykle na powierzchni na dachu lub gruntu.
W przypadku fotowoltaiki na wodzie, konstrukcja podtrzymująca panele fotowoltaiczne najczęściej umieszczona jest na specjalnych, pływających platformach z lekkich tworzyw sztucznych, połączonych ze sobą w swego rodzaju pomost - jest tzw. system pontonowy. Całość jest dodatkowo zacumowana do brzegu i dna akwenu, aby uniknąć ewentualnych uszkodzeń.
Innym przykładem pływającej fotowoltaiki mogą być elastyczne tablice PV, które umieszcza się na powierzchni wody i które falują razem z nią (to tzw. system półzatopiony).
Energa inwestuje w pływającą farmę fotowoltaiczną
Pilotaż polskiego przedsięwzięcia związanego z fotowoltaiką na wodzie ruszył w połowie 2018 roku. Panele testowe zostały umieszczone na zbiorniku znajdującym się obok elektrowni wodnej w Łapinie. Eksperyment, który trwał dwanaście miesięcy, miał sprawdzić, jak będzie wyglądała produktywność instalacji w zależności od warunków atmosferycznych i warunków otoczenia.
Fot. Energa, źródło: media.energa.pl
Osiągnięte wyniki były na tyle dobre, że spółka zdecydowała się pójść na całość. Już niebawem, pełnowymiarowa instalacja fotowoltaiczna na wodzie, o mocy 500 kW pojawi się na tym samym zbiorniku, na którym trwały testy. Energa złożyła wniosek do NFOŚiGW o środki na wsparcie projektu, w ramach programu “Wsparcie dla Innowacji sprzyjających zasobooszczędnej i niskoemisyjnej gospodarce”. Otrzymana z funduszu niskooprocentowana pożyczka ma korzystnie wpłynąć na rentowność całego przedsięwzięcia.
Fotowoltaika na wodzie - liderem Japonia
Sama idea pływających paneli fotowoltaicznych nie jest nowa. Z tej innowacyjnej metody produkowania energii z powodzeniem korzysta wiele krajów na świecie, m.in. Francja, Chiny, Wielka Brytania czy Korea Południowa. Liderem jest jednak Japonia, która z racji problemów z dostępnością terenów, musiała znaleźć alternatywę dla budowy gruntowych instalacji fotowoltaicznych.
Największa w Japonii fotowoltaika na wodzie ma docelowo osiągnąć niebagatelną moc 13,7 MW. Rekord, w chwili obecnej należy jednak do Chin, gdzie na stawach rybackich w Huainan uruchomiono farmę fotowoltaiczną o mocy 20 MW.
W Europie, najmocniejsza pływająca instalacja fotowoltaiczna (17 MW) jak na razie działa na terenie Francji. Uruchomiony w 2019 roku obiekt odebrał palmę pierwszeństwa farmie fotowoltaicznej z UK, dysponującej mocą 6,33 MW. Jednak wyścig się jeszcze nie zakończył - w drodze jest już kolejna fotowoltaika na wodzie o mocy 27 MW, która stanie na holenderskim jeziorze.
Dlaczego fotowoltaika na wodzie to pomysł warty uwagi?
Co sprawia, że kolejne państwa decydują się na inwestycję w to rozwiązanie? Powodów jest kilka:
- lepsze chłodzenie - paradoksalnie, choć panele fotowoltaiczne do pracy potrzebują słońca, nie przepadają za wysokimi temperaturami, Podczas upałów ich efektywność spada nawet o kilka, kilkanaście procent. Bliskość wody zapewnia wydajniejsze chłodzenie modułów i jest w stanie znacznym stopniu ograniczyć to niekorzystne zjawisko,
- mniejsza ilość pyłów - umieszczenie instalacji na powierzchni wody gwarantuje też mniejszą ilość zanieczyszczeń osadzających się na powierzchni modułów. A kurz i brud to jeden z głównych wrogów wydajności fotowoltaiki.
- efekt odbicia promieni - na większy uzysk z fotowoltaiki wpływa też fakt, że promienie słoneczne mogą odbijać się od tafli wody, dodatkowo zwiększając produkcję.
- niższe koszty - kolejną zaletą jest możliwość ograniczenia potencjalnych kosztów wynikających np. z dzierżawy gruntu pod instalację.
Wszystko to sprawia, że ilość prądu uzyskiwanego przez instalację fotowoltaiczną na wodzie mogą być nawet o ok. 10% większe niż w przypadku standardowych, gruntowych systemów. Po zastosowaniu tzw. trackerów, dodatkowy uzysk można zwiększyć nawet o 20%.
Pływająca farma fotowoltaiczna - podwójna korzyść dla środowiska
Fotowoltaika to jedno z bardziej przyjaznych środowisku rozwiązań. Metoda pozyskiwania energii ze słońca jest cicha i małoinwazyjna - ma tym samym minimalny wpływ na bezpośrednie otoczenie. Jednocześnie każde 1000 kWh słonecznej energii ogranicza ilość emisji dwutlenku węgla o blisko tonę.
Umiejscowienie instalacji na wodzie daje jeszcze dodatkową korzyść. Dzięki temu rozwiązaniu nie trzeba zajmować sporych ilości cennych gruntów, które mogą zostać wykorzystane np. do celów rolniczych. Zamiast nich można np. rekultywować bezużyteczne do tej pory zbiorniki pokopalniane, poprzemysłowe, nawet te mocno zanieczyszczone.
Dodatkowo, fotowoltaika na wodzie ogranicza parowanie zbiorników wodnych, zmniejsza intensywność namnażania się glonów (pogarszających jakość wody) oraz ogranicza ilość i wielkość fal, powodujących erozję brzegów zbiorników wodnych.
Elektrownia słoneczna na wodzie może też być efektywnym źródłem energii dla istniejącej infrastruktury hydroenergetyczną. Dzięki takiemu zastosowaniu można uniknąć strat na przesyłach, które sięgają nawet 12%.
Zalety płynące z fotowoltaiki coraz częściej zaczynają dostrzegać nie tylko pojedyncze osoby, ale i również organizacje biznesowe czy poszczególne państwa. Inwestycje w rozwiązania, takie jak właśnie fotowoltaika na wodzie to szansa na dalszy rozwój technologii i pełne wykorzystanie tkwiącego w niej potencjału.
