چگونه فتوولتائیک‌های شناور طوفانی در جهان به پا کردند!

با تکیه بر موفقیت نسبی پروژه‌های فتوولتائیک شناور در ساخت دریاچه‌ها و سدها در سراسر جهان طی چند سال گذشته، پروژه‌های فراساحلی در صورت قرارگیری در کنار مزارع بادی، فرصتی نوظهور برای توسعه‌دهندگان هستند.

جورج هاینز در مورد چگونگی گذار این صنعت از پروژه‌های آزمایشی به پروژه‌های بزرگ تجاری و با قابلیت اجرایی بالا بحث می‌کند و فرصت‌ها و چالش‌های پیش رو را به تفصیل شرح می‌دهد. در سطح جهانی، صنعت خورشیدی همچنان به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر متغیر که قابلیت استقرار در طیف وسیعی از مناطق مختلف را دارد، محبوبیت بیشتری پیدا می‌کند.

یکی از جدیدترین و احتمالاً مهم‌ترین روش‌های مهار انرژی خورشیدی اکنون در صدر صنعت قرار گرفته است. پروژه‌های فتوولتائیک شناور در آب‌های فراساحلی و نزدیک ساحل، که به عنوان فتوولتائیک‌های شناور نیز شناخته می‌شوند، ممکن است به یک فناوری انقلابی تبدیل شوند و با موفقیت انرژی سبز را به صورت محلی در مناطقی که در حال حاضر به دلیل محدودیت‌های جغرافیایی توسعه آنها دشوار است، تولید کنند.

ماژول‌های فتوولتائیک شناور اساساً مانند سیستم‌های زمینی کار می‌کنند. اینورتر و آرایه روی یک سکوی شناور ثابت شده‌اند و جعبه ترکیب‌کننده پس از تولید برق، برق DC را جمع‌آوری می‌کند که سپس توسط اینورتر خورشیدی به برق AC تبدیل می‌شود.

فتوولتائیک‌های شناور را می‌توان در اقیانوس‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌ها، جایی که ساخت شبکه برق می‌تواند دشوار باشد، مستقر کرد. مناطقی مانند کارائیب، اندونزی و مالدیو می‌توانند از این فناوری بهره زیادی ببرند. پروژه‌های آزمایشی در اروپا مستقر شده‌اند، جایی که این فناوری همچنان به عنوان یک سلاح تجدیدپذیر مکمل برای زرادخانه کربن‌زدایی، شتاب بیشتری می‌گیرد.

چگونه فتوولتائیک‌های شناور جهان را طوفانی می‌کنند

یکی از مزایای فراوان فتوولتائیک‌های شناور در دریا این است که این فناوری می‌تواند با فناوری‌های موجود برای افزایش تولید انرژی از نیروگاه‌های انرژی تجدیدپذیر همکاری کند.

نیروگاه‌های برق آبی می‌توانند با فتوولتائیک‌های شناور فراساحلی ترکیب شوند تا ظرفیت پروژه افزایش یابد. در گزارش «جایی که خورشید به آب می‌رسد: گزارش بازار فتوولتائیک شناور» بانک جهانی آمده است که ظرفیت خورشیدی می‌تواند برای افزایش تولید برق پروژه مورد استفاده قرار گیرد و همچنین می‌تواند با اجازه دادن به نیروگاه‌های برق آبی برای کار در حالت «کاهش اوج مصرف» به جای حالت «بار پایه»، به مدیریت مصرف کم انرژی کمک کند. دوره سطح آب.

این گزارش همچنین به سایر تأثیرات مثبت استفاده از فتوولتائیک‌های شناور فراساحلی، از جمله پتانسیل خنک‌سازی با آب برای افزایش تولید انرژی، کاهش یا حتی حذف سایه‌اندازی ماژول‌ها توسط محیط اطراف، عدم نیاز به آماده‌سازی سایت‌های بزرگ و سهولت نصب و استقرار، می‌پردازد.

انرژی برق‌آبی تنها فناوری تولید انرژی تجدیدپذیر موجود نیست که می‌تواند توسط ورود فتوولتائیک‌های شناور به دریا پشتیبانی شود. انرژی باد فراساحلی را می‌توان با فتوولتائیک‌های شناور فراساحلی ترکیب کرد تا مزایای این سازه‌های بزرگ به حداکثر برسد.

این پتانسیل، توجه زیادی را به مزارع بادی متعدد در دریای شمال جلب کرده است، که پیش‌نیازهای کاملی را برای توسعه نیروگاه‌های فتوولتائیک شناور در دریا فراهم می‌کنند.

آلارد ون هوکن، مدیرعامل و بنیانگذار Oceans of Energy، گفت: «ما معتقدیم که اگر فتوولتائیک‌های شناور فراساحلی را با انرژی بادی فراساحلی ترکیب کنید، پروژه‌ها می‌توانند بسیار سریع‌تر توسعه یابند زیرا زیرساخت‌ها از قبل وجود دارند. این به توسعه فناوری کمک می‌کند.»

هوکن همچنین اشاره کرد که اگر انرژی خورشیدی با مزارع بادی فراساحلی موجود ترکیب شود، می‌توان مقدار زیادی انرژی را تنها در دریای شمال تولید کرد.

«اگر انرژی خورشیدی فراساحلی و انرژی بادی فراساحلی را با هم ترکیب کنید، تنها ۵ درصد از دریای شمال می‌تواند به راحتی ۵۰ درصد از انرژی مورد نیاز سالانه هلند را تأمین کند.»

این پتانسیل، اهمیت این فناوری را برای صنعت خورشیدی به طور کلی و کشورهایی که در حال گذار به سیستم‌های انرژی کم کربن هستند، نشان می‌دهد.

یکی از بزرگترین مزایای استفاده از فتوولتائیک‌های شناور در دریا، فضای موجود است. اقیانوس‌ها منطقه وسیعی را فراهم می‌کنند که می‌توان از این فناوری در آن استفاده کرد، در حالی که در خشکی کاربردهای زیادی برای فضا وجود دارد. فتوولتائیک شناور همچنین می‌تواند نگرانی‌ها در مورد ساخت مزارع خورشیدی در زمین‌های کشاورزی را کاهش دهد. در بریتانیا، نگرانی‌ها در این زمینه رو به افزایش است.

کریس ویلو، رئیس توسعه توربین‌های بادی شناور در شرکت RWE Offshore Wind، با این نظر موافق است و می‌گوید این فناوری پتانسیل عظیمی دارد.

«فتوولتائیک فراساحلی این پتانسیل را دارد که یک پیشرفت هیجان‌انگیز برای فناوری‌های ساحلی و کنار دریاچه‌ای باشد و درهای جدیدی را برای تولید انرژی خورشیدی در مقیاس GW باز کند. این فناوری با غلبه بر کمبود زمین، بازارهای جدیدی را ایجاد می‌کند.»

همانطور که ویلوک گفت، با ارائه راهی برای تولید انرژی در دریا، فتوولتائیک فراساحلی مشکلات مرتبط با کمبود زمین را از بین می‌برد. همانطور که اینگرید لوم، معمار ارشد دریایی در Moss Maritime، یک شرکت مهندسی نروژی که روی توسعه فراساحلی کار می‌کند، اشاره کرد، این فناوری می‌تواند در شهرهای کوچک مانند سنگاپور نیز به کار گرفته شود.

«برای هر کشوری که فضای محدودی برای تولید انرژی زمینی دارد، پتانسیل فتوولتائیک‌های شناور در دریا بسیار زیاد است. سنگاپور نمونه بارزی از این مورد است. یکی از مزایای مهم، توانایی تولید برق در کنار سایت‌های آبزی‌پروری، تولید نفت و گاز یا سایر تأسیساتی است که به انرژی نیاز دارند.»

این امر بسیار مهم است. این فناوری می‌تواند برای مناطقی یا تأسیساتی که در شبکه گسترده‌تر ادغام نشده‌اند، ریزشبکه‌هایی ایجاد کند و پتانسیل این فناوری را در کشورهایی با جزایر بزرگ که برای ساخت یک شبکه ملی با مشکل مواجه هستند، برجسته کند.

به طور خاص، آسیای جنوب شرقی، به ویژه اندونزی، می‌تواند از این فناوری به طور چشمگیری بهره ببرد. آسیای جنوب شرقی تعداد زیادی جزیره و زمین دارد که برای توسعه انرژی خورشیدی چندان مناسب نیستند. آنچه این منطقه دارد، شبکه وسیعی از آب‌ها و اقیانوس‌ها است.

این فناوری می‌تواند بر کربن‌زدایی فراتر از شبکه ملی برق تأثیر بگذارد. فرانسیسکو ووزا، مدیر ارشد بازرگانی شرکت Solar-Duck، توسعه‌دهنده پنل‌های خورشیدی شناور، این فرصت بازار را برجسته کرد.

«ما شاهد پروژه‌های تجاری و پیش‌تجاری در مکان‌هایی مانند یونان، ایتالیا و هلند در اروپا بوده‌ایم. اما فرصت‌هایی نیز در مکان‌های دیگری مانند ژاپن، برمودا، کره جنوبی و سراسر آسیای جنوب شرقی وجود دارد. بازارهای زیادی در آنجا وجود دارد و ما شاهد تجاری‌سازی کاربردهای فعلی در آنجا هستیم.»

این فناوری می‌تواند برای گسترش اساسی ظرفیت تولید انرژی تجدیدپذیر در دریای شمال و سایر اقیانوس‌ها مورد استفاده قرار گیرد و گذار انرژی را بیش از پیش تسریع کند. با این حال، برای دستیابی به این هدف، باید بر چالش‌ها و موانع متعددی غلبه کرد.