Viime vuosina aurinkosähkövoimalaitosten määrän kasvaessa huomattavasti on ollut vakava pula maankäytöstä, jota voitaisiin käyttää asennukseen ja rakentamiseen, mikä rajoittaa tällaisten voimalaitosten jatkokehitystä. Samaan aikaan toinen aurinkosähköteknologian haara – kelluva voimalaitos – on tullut ihmisten näkökenttään.
Perinteisiin aurinkosähkövoimaloihin verrattuna kelluvat aurinkosähkövoimalat asentavat aurinkosähköntuotantokomponentteja veden pinnalla kelluviin kappaleisiin. Sen lisäksi, että ne eivät käytä maavaroja ja ovat hyödyllisiä ihmisten tuotannolle ja elämälle, vesistöjen jäähdyttämällä aurinkosähkökomponentteja ja -kaapeleita voidaan tehokkaasti parantaa sähköntuotannon tehokkuutta. Kelluvat aurinkosähkövoimalat voivat myös vähentää veden haihtumista ja estää levien kasvua, mikä on hyödyllistä ja vaaratonta vesiviljelylle ja päivittäiselle kalastukselle.
Vuonna 2017 rakennettiin maailman ensimmäinen kelluva aurinkosähkövoimala, jonka kokonaispinta-ala on 1 393 miljoonaa kuutiometriä. Maailman ensimmäisenä kelluvana aurinkosähkövoimalana sen suurin tekninen haaste on yksi "liike" ja yksi "märkä".
”Dynaaminen” viittaa tuulen, aaltojen ja virran simulointilaskentaan. Koska kelluvat aurinkosähkögeneraattorit ovat vedenpinnan yläpuolella, mikä eroaa perinteisten aurinkosähköyksiköiden jatkuvasta staattisesta tilasta, jokaiselle vakiosähkögeneraattoriyksikölle on suoritettava yksityiskohtaiset tuuli-, aalto- ja virtaussimulointilaskelmat, jotta voidaan luoda perusta ankkurointijärjestelmän ja kelluvan runkorakenteen suunnittelulle kelluvan rakenteen varmistamiseksi. Järjestelmän turvallisuus; kelluva neliömäinen järjestelmän itsesopeutuva vedenpinnan ankkurointijärjestelmä käyttää maahan kiinnitettyjä ankkurointipaaluja ja teräsvaijereita, jotka on kiinnitetty kiinnitetyn neliömäisen järjestelmän reunavahvikkeisiin. Tasaisen voiman, turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi sekä parhaan mahdollisen kytkennän saavuttamiseksi ”dynaamisen” ja ”staattisen” välillä.
”Märkä” viittaa kaksoislasimoduulien, N-tyypin akkumoduulien ja anti-PID-perinteisten lasittomien taustalevymoduulien pitkäaikaiseen luotettavuuden vertailuun märissä ympäristöissä sekä kelluvien runkomateriaalien kestävyyden ja vaikutuksen sähköntuotantoon varmentamiseen. Tavoitteena on varmistaa kelluvan voimalaitoksen 25 vuoden suunnitellun käyttöiän turvallisuus ja tarjota luotettavaa datatukea myöhemmille projekteille.
Kelluvia voimalaitoksia voidaan rakentaa erilaisille vesistöille, olipa kyseessä sitten luonnonjärvi, keinotekoinen tekojärvi, hiilikaivosten vajoama-alue tai jätevedenpuhdistamo. Kunhan vesialuetta on tietty määrä, laitteet voidaan asentaa. Kun kelluva voimalaitos kohtaa jälkimmäisen, se voi paitsi uudistaa "jäteveden" uudeksi voimalaitoksen kantajaksi, myös maksimoida kelluvien aurinkosähkölaitteiden itsepuhdistuskyvyn, vähentää haihtumista peittämällä veden pinta, estää mikro-organismien kasvua vedessä ja puhdistaa veden laatua. Kelluva aurinkosähkölaitos voi hyödyntää täysimääräisesti veden jäähdytysvaikutusta ratkaistakseen tieliikennevoimalaitosten jäähdytysongelman. Samalla, koska vesi ei ole tukossa ja valo on riittävä, kelluvan voimalaitoksen odotetaan parantavan sähköntuotantotehokkuutta noin 5 %.
Vuosien rakentamisen ja kehityksen jälkeen rajalliset maaresurssit ja ympäröivän ympäristön vaikutukset ovat rajoittaneet huomattavasti aurinkosähkön asettelua tieosuuksilla. Vaikka sitä voidaankin laajentaa jossain määrin kehittämällä aavikoita ja vuoria, se on silti väliaikainen ratkaisu. Kelluvan aurinkosähköteknologian kehittyessä tämän uudentyyppisen voimalaitoksen ei tarvitse kaivata arvokasta maata asukkaiden kanssa, vaan se kääntyy laajempaan vesitilaan, täydentäen tienpinnan etuja ja saavuttaen win-win-tilanteen.
Julkaisun aika: 30.9.2022