כיצד אנרגיה פוטו-וולטאית צפה חוללה סערה בעולם!

בהתבסס על ההצלחה המתונה של פרויקטים פוטו-וולטאיים צפים בבניית אגמים וסכרים ברחבי העולם בשנים האחרונות, פרויקטים ימיים מהווים הזדמנות מתפתחת עבור יזמים כאשר הם ממוקמים יחד עם חוות רוח.

ג'ורג' היינס דן כיצד התעשייה עוברת מפרויקטים פיילוט לפרויקטים בקנה מידה גדול בעלי פוטנציאל מסחרי, תוך פירוט ההזדמנויות והאתגרים העומדים בפניה. ברחבי העולם, תעשיית האנרגיה הסולארית ממשיכה לצבור פופולריות כמקור אנרגיה מתחדשת משתנה הניתן לפריסה במגוון אזורים שונים.

אחת הדרכים החדשות ביותר, ואולי החשובות ביותר, לרתום אנרגיה סולארית הגיעה כעת לחזית התעשייה. פרויקטים פוטו-וולטאיים צפים במים ימיים וקרובים לחוף, המכונים גם פוטו-וולטאיים צפה, עשויים להפוך לטכנולוגיה מהפכנית, שתצליח לייצר אנרגיה ירוקה מקומית באזורים שקשה כיום לפתח עקב מגבלות גיאוגרפיות.

מודולים פוטו-וולטאיים צפים פועלים באופן דומה למערכות יבשתיות. הממיר והמערך קבועים על גבי פלטפורמה צפה, וקופסת השילוב אוספת חשמל ישר לאחר ייצור החשמל, אשר לאחר מכן מומר לחשמל AC על ידי הממיר הסולארי.

ניתן לפרוס אנרגיה פוטו-וולטאית צפה באוקיינוסים, אגמים ונהרות, שבהם בניית רשת חשמל יכולה להיות קשה. אזורים כמו הקריביים, אינדונזיה והמלדיביים יכולים להפיק תועלת רבה מטכנולוגיה זו. פרויקטים פיילוט נפרסו באירופה, שם הטכנולוגיה ממשיכה לצבור תאוצה נוספת כנשק מתחדש משלים לארסנל הפחתת הפחמן.

כיצד אנרגיה פוטו-וולטאית צפה כובשת את העולם בסערה

אחד היתרונות הרבים של אנרגיה פוטו-וולטאית צפה בים הוא שהטכנולוגיה יכולה להתקיים במקביל לטכנולוגיות קיימות כדי להגדיל את ייצור האנרגיה מתחנות אנרגיה מתחדשות.

ניתן לשלב תחנות כוח הידרואלקטריות עם אנרגיה פוטו-וולטאית צפה ימית כדי להגדיל את קיבולת הפרויקט. דו"ח שוק הפוטו-וולטאית הצף של הבנק העולמי קובע כי ניתן להשתמש בקיבולת סולארית כדי להגדיל את ייצור החשמל בפרויקט ויכול גם לסייע בניהול צריכת אנרגיה נמוכה על ידי מתן אפשרות לתחנות כוח הידרואלקטריות לפעול במצב "גילוח שיא" ולא במצב "עומס בסיס".

הדו"ח מפרט גם השפעות חיוביות נוספות של שימוש באנרגיה פוטו-וולטאית צפה ימית, כולל הפוטנציאל של קירור מים להגברת ייצור האנרגיה, הפחתה או אפילו ביטול הצללה של מודולים על ידי הסביבה הסובבת, חוסר צורך בהכנת אתרים גדולים וקלות התקנה ופריסה.

אנרגיה הידרואלקטרית אינה טכנולוגיית הייצור המתחדשת היחידה הקיימת שניתן לתמוך בה על ידי הגעת מערכות פוטו-וולטאיות צפה לים. ניתן לשלב אנרגיה מרוח ימית עם מערכות פוטו-וולטאיות צפה ימיות כדי למקסם את היתרונות של מבנים גדולים אלה.

פוטנציאל זה עורר עניין רב בחוות הרוח הרבות בים הצפוני, המספקות את התנאים המוקדמים המושלמים לפיתוח תחנות כוח פוטו-וולטאיות צפות בים.

מנכ"ל ומייסד Oceans of Energy, אלרד ואן הוקן, אמר: "אנו מאמינים שאם משלבים אנרגיה פוטו-וולטאית צפה ימית עם אנרגיית רוח ימית, ניתן לפתח פרויקטים הרבה יותר מהר מכיוון שהתשתית כבר קיימת. זה מסייע לפיתוח הטכנולוגיה."

הוקן הזכיר גם שאם אנרגיה סולארית תשולב עם חוות רוח ימיות קיימות, ניתן יהיה לייצר כמות גדולה של אנרגיה בים הצפוני בלבד.

"אם משלבים אנרגיה פוטו-וולטאית ימית ואנרגיית רוח ימית, רק 5 אחוזים מהים הצפוני יכולים לספק בקלות 50 אחוז מהאנרגיה שהולנד צריכה מדי שנה."

פוטנציאל זה מדגים את החשיבות של טכנולוגיה זו עבור תעשיית האנרגיה הסולארית בכללותה ועבור מדינות העוברות למערכות אנרגיה דלות פחמן.

אחד היתרונות הגדולים ביותר של שימוש באנרגיה פוטו-וולטאית צפה בים הוא השטח הזמין. האוקיינוסים מספקים שטח עצום שבו ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו, בעוד שביבשה ישנם יישומים רבים המתמודדים על שטח. אנרגיה פוטו-וולטאית צפה יכולה גם להפיג את החששות לגבי בניית חוות סולאריות על אדמות חקלאיות. בבריטניה, החששות בתחום זה גוברים.

כריס ווילו, ראש פיתוח אנרגיית רוח צפה ב-RWE Offshore Wind, מסכים ואומר שלטכנולוגיה יש פוטנציאל עצום.

"לפוטו-וולטאית ימית יש פוטנציאל להיות פיתוח מרגש עבור טכנולוגיות יבשתיות ולצד אגמים ולפתוח דלתות חדשות לייצור אנרגיה סולארית בקנה מידה של ג'יגה-וואט. על ידי עקיפת מחסור בקרקע, טכנולוגיה זו פותחת שווקים חדשים."

כפי שאמר וילוק, על ידי מתן דרך לייצר אנרגיה ימית, אנרגיה פוטו-וולטאית ימית מבטלת את הבעיות הקשורות למחסור בקרקע. כפי שציינה אינגריד לומה, אדריכלית ימית בכירה בחברת מוס מריטיים, חברת הנדסה נורווגית שעובדת על פיתוחים ימיים, הטכנולוגיה יכולה להיות מיושמת בערים קטנות כמו סינגפור.

"עבור כל מדינה עם שטח מוגבל לייצור אנרגיה יבשתית, הפוטנציאל לאנרגיה פוטו-וולטאית צפה בים הוא עצום. סינגפור היא דוגמה מצוינת. יתרון חשוב הוא היכולת לייצר חשמל ליד אתרי ייצור חקלאות ימית, נפט וגז, או מתקנים אחרים הדורשים אנרגיה."

זה קריטי. הטכנולוגיה יכולה ליצור מיקרו-רשתות עבור אזורים או מתקנים שאינם משולבים ברשת החשמל הרחבה יותר, מה שמדגיש את הפוטנציאל של הטכנולוגיה במדינות עם איים גדולים שיתקשו לבנות רשת חשמל לאומית.

בפרט, דרום מזרח אסיה יכולה להפיק דחיפה אדירה מטכנולוגיה זו, ובמיוחד אינדונזיה. בדרום מזרח אסיה יש מספר רב של איים ויבשות שאינם מתאימים במיוחד לפיתוח אנרגיה סולארית. מה שיש לאזור הזה הוא רשת עצומה של גופי מים ואוקיינוסים.

לטכנולוגיה עשויה להיות השפעה על הפחתת פליטות פחמן מעבר לרשת החשמל הארצית. פרנסיסקו ווזה, המנהל המסחרי הראשי של חברת Solar-Duck, מפתחת חברת החשמל הפוטו-וולטאית הצפה, הדגיש את הזדמנות השוק הזו.

"התחלנו לראות פרויקטים מסחריים וטרום-מסחריים במקומות כמו יוון, איטליה והולנד באירופה. אבל יש גם הזדמנויות במקומות אחרים כמו יפן, ברמודה, דרום קוריאה ובכל רחבי דרום מזרח אסיה. יש שם הרבה שווקים ואנחנו רואים יישומים קיימים שכבר ממוסחרים שם."

טכנולוגיה זו יכולה לשמש להרחבה דרמטית של כושר ייצור האנרגיה המתחדשת בים הצפוני ובאוקיינוסים אחרים, ובכך להאיץ את המעבר האנרגטי כפי שלא היה מעולם. עם זאת, יש להתגבר על מספר אתגרים ומכשולים אם רוצים להשיג מטרה זו.