stringtranslate.com

Плавающая солнечная

Плавающая фотоэлектрическая система на оросительном пруду

Плавающие солнечные батареи или плавающие фотоэлектрические системы (FPV), иногда называемые плавающими фотоэлектрическими системами , представляют собой солнечные панели, установленные на конструкции, которая плавает на поверхности водоема, как правило, водохранилища или озера, например, резервуаров питьевой воды, карьерных озер, оросительных каналов или прудов-отстойников. [1] [2] [3] [4] [5]

Системы могут иметь преимущества перед фотоэлектрическими системами (ФС) на суше. Водные поверхности могут быть менее дорогими, чем стоимость земли, и существует меньше правил и положений для сооружений, построенных на водоемах, не используемых для отдыха. Анализ жизненного цикла показывает, что FPV на основе пены [6] имеют одни из самых коротких сроков окупаемости энергии (1,3 года) и самое низкое соотношение выбросов парниковых газов к энергии (11 кг CO 2 экв/МВт·ч) среди известных технологий солнечных фотоэлектрических систем на основе кристаллического кремния. [7]

Плавающие массивы могут достигать более высокой эффективности, чем фотоэлектрические панели на суше, поскольку вода охлаждает панели. Панели могут иметь специальное покрытие для предотвращения ржавчины или коррозии. [8]

Рынок этой технологии возобновляемой энергии стремительно рос с 2016 года. Первые 20 установок мощностью в несколько десятков кВт/пик были построены в период с 2007 по 2013 год. [9] Установленная мощность выросла с 3 ГВт в 2020 году до 13 ГВт в 2022 году, [10] превзойдя прогноз в 10 ГВт к 2025 году. [11] Всемирный банк подсчитал, что существует 6600 крупных водоемов, подходящих для плавучих солнечных батарей, с технической мощностью более 4000 ГВт, если 10% их поверхности будут покрыты солнечными панелями. [10]

Расходы на плавающую систему примерно на 10–20 % выше, чем на наземные системы. [12] [13] [14] По словам исследователя из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL), это увеличение в первую очередь связано с необходимостью использования систем крепления для закрепления панелей на воде, что делает плавучие солнечные установки примерно на 25 % дороже, чем наземные. [15]

История

Производство энергии с помощью плавучих солнечных фотоэлектрических источников значительно возросло во второй половине 2010-х годов и, по прогнозам, будет расти экспоненциально в начале 2020-х годов. [16]

Американцы, датчане, французы, итальянцы и японцы были первыми, кто зарегистрировал патенты на плавающие солнечные батареи. В Италии первый зарегистрированный патент на фотоэлектрические модули на воде датируется февралем 2008 года. [17]

Первая плавучая солнечная установка была построена в Айти, Япония, в 2007 году Национальным институтом передовой промышленной науки и технологий . [9] [18]

В мае 2008 года винодельня Far Niente в Оквилле, Калифорния, установила 994 солнечных фотоэлектрических модуля общей мощностью 175 кВт на 130 понтонах и поместила их на плаву в оросительном пруду винодельни. [9] [19] В течение следующих семи лет было построено несколько небольших плавучих фотоэлектрических ферм. Первая мегаваттная установка была введена в эксплуатацию в июле 2013 года в Окегаве , Япония .

В 2016 году компания Kyocera разработала крупнейшую на тот момент в мире электростанцию ​​мощностью 13,4 МВт на водохранилище над плотиной Ямакура в префектуре Тиба [20], в которой использовалось 50 000 солнечных панелей. [21] [22] Завод Хуайнань , открытый в мае 2017 года в Китае, занимает площадь более800 000  м2 на месте бывшего карьерного озера, способного производить до40 МВт . [23]

Также строятся плавучие фермы, устойчивые к воздействию соленой воды, для использования в океане. [24]

Плавучие солнечные панели становятся все более популярными, особенно в странах, где законодательство о землепользовании и воздействии на окружающую среду препятствует развитию возможностей возобновляемой энергетики.

Глобальная установленная мощность превысила 1 ГВт в 2018 году и достигла 13 ГВт в 2022 году, в основном в Азии. [10] Один из разработчиков проекта, Baywa re, сообщил о еще 28 ГВт запланированных проектов. [10]

Установка

Процесс строительства плавучего солнечного проекта включает установку якорей и швартовных линий, которые крепятся к водному дну или берегу, сборку поплавков и панелей в ряды и секции на берегу, а затем подтягивание секций на лодке к швартовным линиям и закрепление на месте. [14]

Преимущества

Причин такого развития событий несколько:

Недостатки

Плавающие солнечные батареи представляют собой ряд проблем для проектировщиков: [43] [44] [45] [46]

Крупнейшие плавучие солнечные электростанции

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Kyocera и партнеры объявляют о строительстве крупнейшей в мире плавучей солнечной электростанции в префектуре Хёго, Япония". SolarServer.com. 4 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Получено 11 июня 2016 г.
  2. ^ «Заканчиваются драгоценные земли? Плавучие солнечные фотоэлектрические системы могут стать решением». EnergyWorld.com. 7 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 26 декабря 2014 г. Получено 11 июня 2016 г.
  3. ^ "Vikram Solar вводит в эксплуатацию первую в Индии плавучую фотоэлектрическую установку". SolarServer.com. 13 января 2015 г. Архивировано из оригинала 2 марта 2015 г.
  4. ^ "Плавучая солнечная электростанция Sunflower в Корее". CleanTechnica. 21 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 15 мая 2016 г. Получено 11 июня 2016 г.
  5. ^ «Нехватка земли, Сингапур выбирает плавучие солнечные электростанции». CleanTechnica. 5 мая 2014 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 г. Получено 11 июня 2016 г.
  6. ^ ab Mayville, Pierce; Patil, Neha Vijay; Pearce, Joshua M. (2020-12-01). «Распределенное производство гибких плавающих фотоэлектрических модулей для вторичного рынка». Sustainable Energy Technologies and Assessments . 42 : 100830. doi : 10.1016/j.seta.2020.100830. ISSN  2213-1388. S2CID  225132653.
  7. ^ Hayibo, Koami Soulemane; Mayville, Pierce; Pearce, Joshua M. (2022-03-01). «Самая зеленая солнечная энергия? Оценка жизненного цикла гибких плавучих гальванических элементов на основе пены». Sustainable Energy & Fuels . 6 (5): 1398–1413. doi : 10.1039/D1SE01823J. ISSN  2398-4902. S2CID  246498822.
  8. ^ Гуд, Эрика (2016-05-20). «Новые солнечные электростанции генерируют плавающую зеленую энергию». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 25.01.2023 .
  9. ^ abc Трапани, Ким; Редон Сантафе, Мигель (2015). «Обзор плавучих фотоэлектрических установок: 2007-2013». Прогресс в фотоэлектричестве: исследования и применение . 23 (4): 524–532. doi :10.1002/pip.2466. hdl : 10251/80704 . S2CID  98460653.
  10. ^ abcde «Плавающие солнечные панели превращают старые промышленные объекты в золотые прииски зеленой энергии». Bloomberg.com . 2023-08-03 . Получено 2023-08-03 .
  11. ^ Хопсон, Кристофер (15.10.2020). «Плавучая солнечная энергия выйдет на глобальный уровень с мощностью 10 ГВт к 2025 году: Fitch | Recharge». Recharge | Последние новости о возобновляемых источниках энергии . Получено 18.10.2021 .
  12. ^ Мартин, Хосе Рохо (27.10.2019). «BayWa re добавляет европейскому плавающему солнечному импульсу с двойным завершением проекта». PV Tech . Архивировано из оригинала 11.11.2019 . Получено 11.11.2019 .
  13. ^ abc "Долгое время популярные в Азии плавучие солнечные батареи завоевывают популярность в США". AP NEWS . 2023-05-10 . Получено 2023-05-11 .
  14. ^ ab Ludt, Billy (2023-01-20). «Плавучие стеллажи превращают воду в идеальную солнечную площадку». Solar Power World . Получено 2024-07-15 .
  15. ^ «Как плавучие солнечные панели используются для питания электрических сетей». Bloomberg.com . 2023-03-07 . Получено 2024-04-21 .
  16. ^ Cazzaniga, Raniero; Rosa-Clot, Marco (1 мая 2021 г.). «Расцвет плавучих фотоэлектрических систем». Солнечная энергия . 219 : 3–10. Bibcode : 2021SoEn..219....3C. doi : 10.1016/j.solener.2020.09.057. S2CID  225126249.
  17. ^ M. Rosa-Clot и P. Rosa-Clot (2008). «Поддержка и метод повышения эффективности солнечных элементов путем погружения». Патент Италии PI2008A000088 .
  18. ^ "Внутри крупнейшего в мире проекта плавучей солнечной электростанции на основе плотины - Журнал Future Power Technology | Выпуск 131 | Февраль 2021 г.". power.nridigital.com . 22 февраля 2021 г. Получено 14.03.2023 .
  19. ^ "Винодельня переходит на солнечную энергию с помощью Floatovoltaics". SFGate. 29 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 7 мая 2013 г. Получено 31 мая 2013 г.
  20. ^ "Yamakura Dam in Chiba Prefecture". The Japan Dam Foundation. Архивировано из оригинала 2 февраля 2015 года . Получено 1 февраля 2015 года .
  21. Kyocera и Century Tokyo Leasing разработают плавучую солнечную электростанцию ​​мощностью 13,4 МВт на водохранилище в префектуре Тиба, Япония. Архивировано 25 июня 2016 г. в Wayback Machine , Kyocera, 22 декабря 2014 г.
  22. ^ Новые солнечные электростанции генерируют плавающую зеленую электроэнергию Архивировано 28 декабря 2016 г. в Wayback Machine NYT 20 мая 2016 г.
  23. ^ "В Китае введена в эксплуатацию крупнейшая в мире плавучая солнечная электростанция". mashable.france24.com . 26 мая 2017 г. . Получено 10 июня 2017 г. .
  24. ^ Плавающие на воде солнечные панели могли бы обеспечить электроэнергией дома в Японии. Архивировано 11 июня 2016 г. в Wayback Machine , National Geographic , Брайан Лафкин, 16 января 2015 г.
  25. ^ R. Cazzaniga, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot и GM Tina (2018). «Географический и технический плавающий фотоэлектрический потенциал». Наука о тепловой энергии .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  26. ^ «Плавающие фотоэлектрические системы; оценка качества воды и снижения испарения в полузасушливых регионах».
  27. ^ «Плавающие солнечные панели работают лучше?».
  28. ^ Taboada, ME; Cáceres, L.; Graber, TA; Galleguillos, HR; Cabeza, LF; Rojas, R. (2017). «Система солнечного нагрева воды и фотоэлектрическое плавающее покрытие для уменьшения испарения: экспериментальные результаты и моделирование». Возобновляемая энергия . 105 : 601–615. doi : 10.1016/j.renene.2016.12.094. hdl : 10459.1/59048 . ISSN  0960-1481.
  29. ^ Хассан, ММ и Пейрсон ВЛ (2016). «Смягчение испарения с помощью плавучих модульных устройств». Науки о Земле и окружающей среде . 35 .
  30. ^ Hayibo, Koami Soulemane; Pearce, Joshua M. (2022-04-01). «Плавоэлектростанции на основе пены: потенциальное решение проблемы исчезновения терминальных естественных озер». Возобновляемая энергия . 188 : 859–872. doi : 10.1016/j.renene.2022.02.085. ISSN  0960-1481. S2CID  247115738.
  31. ^ abc Hayibo, Koami Soulemane; Mayville, Pierce; Kailey, Ravneet Kaur; Pearce, Joshua M. (январь 2020 г.). «Потенциал сохранения воды самофинансируемых гибких поверхностно-монтируемых плавучих гальванических систем на основе пены». Energies . 13 (23): 6285. doi : 10.3390/en13236285 . ISSN  1996-1073.
  32. ^ Чой, Й.-К. и Н.-Х. Ли (2013). «Эмпирическое исследование эффективности плавучих фотоэлектрических систем по сравнению с наземными фотоэлектрическими системами». Труды конференции CES-CUBE .
  33. ^ «Плавающая солнечная система на гидроаккумулирующей станции, часть 1: управление испарением — это бонус». CleanTechnica . 27 декабря 2019 г.
  34. ^ «Плавающая солнечная электростанция на гидроаккумулирующей станции, часть 2: более высокая эффективность, но более сложная инженерия». CleanTechnica . 27 декабря 2019 г.
  35. ^ Чой, YK (2014). «Исследование анализа генерации электроэнергии на плавучей фотоэлектрической системе с учетом воздействия на окружающую среду». Int. J. Softw. Eng. Appl . 8 : 75–84.
  36. ^ R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, GM Tina и C. Ventura (2018). «Плавучие фотоэлектрические установки: анализ производительности и проектные решения». Renewable and Sustainable Reviews . 81 : 1730–1741. doi :10.1016/j.rser.2017.05.269.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  37. ^ Пуран, Хамид М.; Падилья Кампос Лопес, Мариана; Ногейра, Тайнань; Алвес Каштелу Бранку, Дэвид; Шэн, Йонг (18.11.2022). «Экологические и технические последствия использования плавучих фотоэлектрических установок как новой технологии чистой энергии». iScience . 25 (11): 105253. Bibcode :2022iSci...25j5253P. doi : 10.1016/j.isci.2022.105253 . ISSN  2589-0042. PMC 9587316 . PMID  36281449. 
  38. ^ Трапани, К. и Миллар, Б. (2016). «Плавающие фотоэлектрические батареи для питания горнодобывающей промышленности: пример озера Макфолдс (огненное кольцо)». Sustainable Energy . 35 (3): 898–905. Bibcode : 2016EPSE...35..898T. doi : 10.1002/ep.12275.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  39. ^ Сон, Джинён; Чой, Ёсун (2016-02-10). «Анализ потенциала использования плавучих фотоэлектрических систем на озерах шахт: исследование на примере известнякового карьера Ssangyong в Корее». Energies . 9 (2): 102. doi : 10.3390/en9020102 .
  40. ^ Группа Всемирного банка , ESMAP и SERIS. 2018. Где солнце встречается с водой: отчет о рынке плавучих солнечных батарей — краткое содержание. Вашингтон, округ Колумбия: Всемирный банк .
  41. ^ Рауф, Хузаифа; Гулл, Мухаммад Шузуб; Аршад, Навид (2019-02-01). «Интеграция плавучих солнечных фотоэлектрических систем с гидроэлектростанцией: анализ водохранилища Гази Барота в Пакистане». Energy Procedia . Инновационные решения для энергетических переходов. 158 : 816–821. Bibcode : 2019EnPro.158..816R. doi : 10.1016/j.egypro.2019.01.214 . ISSN  1876-6102. S2CID  115606663.
  42. ^ Cazzaniga, Raniero; Rosa-Clot, Marco; Rosa-Clot, Paolo (2019-06-15). "Интеграция плавучих фотоэлектрических систем с гидроэлектростанциями". Heliyon . 5 (6): e01918. Bibcode :2019Heliy...501918C. doi : 10.1016/j.heliyon.2019.e01918 . PMC 6595280 . PMID  31294100. 
  43. ^ Плавающие солнечные (PV) системы: почему они набирают популярность. Автор: Дрикус Де Рой, 5 августа 2015 г.
  44. ^ Где солнце встречается с водой, ОТЧЕТ О РЫНКЕ ПЛАВУЧЕЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. Всемирный банк, 2019.
  45. ^ [1] Плавающая солнечная электростанция — это больше, чем панели на платформе, это симбионт гидроэлектростанции | Ars Technica
  46. ^ [2].Yahoo News, 13 апреля 2024 г.
  47. ^ «Шторм повредил крупнейшую в мире плавучую солнечную электростанцию ​​в Мадхья-Прадеше». The Times of India . 15 апреля 2024 г.
  48. ^ "50 лучших действующих плавучих солнечных проектов". SolarPlaza . Получено 2023-06-07 .
  49. ^ Обратите внимание, что номинальная мощность может быть переменного или постоянного тока , в зависимости от завода. См. загадку AC-DC: Последние глупости в рейтингах фотоэлектрических электростанций фокусируются на несоответствии отчетности (обновление) Архивировано 2011-01-19 в Wayback Machine
  50. ^ Гаранович, Амир (2021-12-20). "Китай подключает комбинированный плавучий проект солнечной и аквакультурной электростанции мощностью 550 МВт к электросети". Offshore Energy . Получено 16.08.2023 .
  51. ^ «Чанбин, ТАЙВАНЬ». Сиэль и Земля . Проверено 11 мая 2023 г.
  52. ^ «Hexa, Ciel & Terre завершают расширение на Тайване». 20 февраля 2024 г.
  53. ^ Ли, Эндрю (5 января 2022 г.). ««Smooth Operator»: крупнейшая в мире плавучая солнечная электростанция связывается с ветром и хранилищем». Recharge | Последние новости о возобновляемых источниках энергии . Архивировано из оригинала 11 марта 2022 г.
  54. ^ abcd "5 крупнейших плавучих солнечных ферм в мире в 2022 году". YSG Solar . 20 января 2022 г.
  55. ^ "Jokowi открывает крупнейшую в Юго-Восточной Азии плавучую солнечную ферму". The Jakarta Post . Получено 2023-11-09 .
  56. ^ abcde "Плавучая фотоэлектрическая система - Коммерческие установщики солнечных фотоэлектрических систем". en.sungrowpower.com . Получено 14.03.2023 .
  57. ^ "Аньхой CECEP, КИТАЙ" . Сиэль и Земля . Проверено 16 февраля 2023 г.
  58. ^ Мартин, Хосе Рохо (06.06.2019). «Сингапурская водоканала стремится к плавучим фотоэлектрическим системам мощностью более 50 МВт». PV Tech .
  59. ^ "Сингапур запускает крупномасштабную плавучую солнечную ферму в водохранилище Тенге". www.datacenterdynamics.com . 27 июля 2021 г. Архивировано из оригинала 6 августа 2021 г.
  60. ^ Гаранович, Амир (2023-05-08). "Многомегаваттная плавучая солнечная ферма заработала в Таиланде". Offshore Energy . Получено 2023-05-11 .
  61. ^ "Плавучая солнечная электростанция Да Ми успешно подключена к сети". en.evn.com.vn . Получено 2023-06-07 .
  62. ^ "Таиланд запускает плавучую солнечную электростанцию ​​мощностью 45 МВт, планирует построить еще 15". RenewEconomy . 11 ноября 2021 г.
  63. ^ «Огромная плавучая солнечная ферма в Таиланде закладывает основу для будущего без выбросов». ZME Science . 10 марта 2022 г.
  64. ^ «Гигантские плавающие солнечные цветы дарят надежду зависимой от угля Корее». Bloomberg.com . 2022-02-28 . Получено 2023-03-14 .
  65. ^ "Аньхой GCL, КИТАЙ" . Сиэль и Земля . Проверено 16 февраля 2023 г.
  66. ^ Ларге, Памела (2023-09-13). "Israel's Teralight inaugurates 31MW floating solar project" (Израильская компания Teralight открывает плавучий солнечный проект мощностью 31 МВт). Power Engineering International . Получено 2023-09-18 .
  67. ^ "Гидроплавучая солнечная гибридная электростанция на плотине Убол Ратана начинает коммерческую эксплуатацию, продвигая Таиланд к углеродной нейтральности". EGAT - Управление по производству электроэнергии Таиланда . 2024-03-06. Архивировано из оригинала 2024-03-23 . Получено 2024-03-23 .
  68. ^ "NTPC Каямкулам, Индия" . Сиэль и Земля . Проверено 16 февраля 2023 г.
  69. ^ Гаранович, Амир (21.02.2023). "BayWa перестраивает крупнейшую плавучую солнечную электростанцию ​​в Центральной Европе". Offshore Energy . Получено 22.02.2023 .
  70. ^ Дасгупта, Тина (2023-07-06). "EDF Group представляет первую плавучую солнечную электростанцию ​​в Лазере, Верхние Альпы". SolarQuarter . Получено 2023-07-07 .
  71. ^ "Profloating". www.profloating.nl . Получено 2023-08-22 .
  72. ^ "16,510 – Число дня". NJ Spotlight News .
  73. ^ "Canoe Brook, USA". Ciel et Terre . Получено 2023-02-16 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки