תחנת כוח פוטו-וולטאית צפה במים

בשנים האחרונות, עם העלייה הגדולה בתחנות כוח פוטו-וולטאיות בכבישים, נוצר מחסור חמור במשאבי קרקע שניתן להשתמש בהם להתקנה ובנייה, דבר המגביל את המשך הפיתוח של תחנות כוח כאלה. במקביל, ענף נוסף של הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית - תחנת כוח צפה - נכנס לשדה הראייה של האנשים.

בהשוואה לתחנות כוח פוטו-וולטאיות מסורתיות, תחנות כוח פוטו-וולטאיות צפות מתקינות רכיבי ייצור חשמל פוטו-וולטאיים על גופים צפים על פני המים. בנוסף לכך שאינן תופסות משאבי קרקע ומועילות לייצור ולחיים של אנשים, קירור רכיבים וכבלים פוטו-וולטאיים על ידי גופי מים יכול גם לשפר ביעילות את יעילות ייצור החשמל. תחנות כוח פוטו-וולטאיות צפות יכולות גם להפחית את אידוי המים ולעכב את צמיחת האצות, שהן מועילות ולא מזיקות לחקלאות ימית ולדיג יומיומי.

בשנת 2017 נבנתה תחנת הכוח הפוטו-וולטאית הצפה הראשונה בעולם, בשטח כולל של 1,393 מק"ג, בקהילת ליולונג, עיירת טיאנג'י, מחוז פאנג'י, עיר הואינאן, מחוז אנחווי. כתחנת הכוח הפוטו-וולטאית הצפה הראשונה בעולם, האתגר הטכני הגדול ביותר שעומד בפניה הוא "תנועה" אחת ו"רטיבות" אחת.

"דינמי" מתייחס לחישוב סימולציה של רוח, גלים וזרם. מכיוון שמודולי ייצור חשמל פוטו-וולטאיים צפים נמצאים מעל פני המים, דבר השונה מהמצב הסטטי הקבוע של מערכות פוטו-וולטאיות קונבנציונליות, יש לבצע חישובי סימולציה מפורטים של רוח, גלים וזרם עבור כל יחידת ייצור חשמל סטנדרטית כדי לספק בסיס לתכנון מערכת העיגון ומבנה הגוף הצף ולהבטיח את המבנה הצף. בטיחות המערך; ביניהם, מערכת עיגון מפלס המים המותאמת עצמית של המערך המרובע הצף מאמצת כלונסאות עוגן קרקע וחבלים מפלדה מצופים כדי להתחבר לחיזוקי הקצה של המערך המרובע המצורף. כדי להבטיח כוח אחיד, בטיחות ואמינות, ולהשיג את הצימוד הטוב ביותר בין "דינמי" ל"סטטי".

"רטוב" מתייחס להשוואת אמינות ארוכת טווח של מודולים מזכוכית כפולה, מודולי סוללות מסוג N, ומודולים קונבנציונליים שאינם מזכוכית בעלי עמידות בפני PID בסביבות רטובות, כמו גם לאימות ההשפעה על ייצור חשמל ועמידות חומרי גוף צף. על מנת להבטיח את בטיחות אורך החיים המתוכנן של תחנת הכוח הצפה של 25 שנים, ולספק תמיכה אמינה בנתונים לפרויקטים הבאים.

ניתן לבנות תחנות כוח צפות על מגוון גופי מים, בין אם מדובר באגמים טבעיים, מאגרים מלאכותיים, אזורי שקיעה של כריית פחם או מתקני טיהור שפכים, כל עוד יש שטח מים מסוים, ניתן להתקין את הציוד. כאשר תחנת הכוח הצפה נתקלת באחרונים, היא יכולה לא רק לחדש את "השפכים" לתוך נשא תחנת כוח חדש, אלא גם למקסם את יכולת הניקוי העצמי של אנרגיה פוטו-וולטאית צפה, להפחית אידוי על ידי כיסוי פני המים, לעכב את צמיחת המיקרואורגניזמים במים, ולאחר מכן לממש את טיהור איכות המים. תחנת הכוח הפוטו-וולטאית הצפה יכולה לנצל באופן מלא את אפקט קירור המים כדי לפתור את בעיית הקירור בה נתקלת תחנת הכוח הפוטו-וולטאית בכביש. יחד עם זאת, מכיוון שהמים אינם חסומים והאור מספיק, תחנת הכוח הצפה צפויה לשפר את יעילות ייצור החשמל בכ-5%.

לאחר שנים של בנייה ופיתוח, משאבי הקרקע המוגבלים והשפעת הסביבה הסובבת הגבילו מאוד את פריסת הפוטו-וולטאית על המדרכה. גם אם ניתן להרחיב אותה במידה מסוימת על ידי פיתוח מדבריות והרים, זהו עדיין פתרון זמני. עם פיתוח טכנולוגיית פוטו-וולטאית צפה, תחנת כוח מסוג חדש זה אינה צריכה להיאבק על אדמות יקרות ערך עם תושבים, אלא פונה למרחב מים רחב יותר, משלימה את היתרונות של פני הכביש ומשיגה מצב של win-win.