Vzniká nový typ fotovoltaické elektrárny. Solární panely plovoucí na vodní ploše v nádržích, jezerech a rybnících mají oproti tradičním solárním systémům umístěným na zemi výhody z hlediska ochrany půdy, účinnosti a snížení ztrát vody.
Skupina výzkumníků pod vedením čínského vědce Čeng Čen-čunga podle zprávy deníku Science and Technology Daily vyhodnotila potenciální přínos těchto plovoucích fotovoltaických systémů (FPV) k zásobování energií a ochraně vody ve světě.
Potenciál pro životní prostředí
Rostoucí celosvětová spotřeba energie a přijetí cílů udržitelného rozvoje, které mají omezit emise uhlíku z fosilních paliv, zvyšují poptávku po čisté energii. FPV se stává slibným poskytovatelem čisté energie, protože šetří velké množství půdních zdrojů a zvyšuje účinnost výroby energie díky chladicímu účinku při odpařování vody.
Čeng Čen-čung, vědec v oboru ochrany životního prostředí z Jižní univerzity vědy a techniky v Číně, stál v čele vědců z Číny, Spojených států, Thajska a dalších zemí, kteří hodnotili, jak moc mohou systémy FPV přispět k zásobování energií a ochraně vody.
Na základě databází ze tří světových vodních nádrží a realistické simulace fotovoltaických systémů řízené klimatem tým odhadl, že potenciální výroba elektřiny pomocí systémů FPV při 30procentním pokrytí 114 555 světových vodních nádrží činí přibližně 9434 terawatthodin (TWh) ročně.
Podle nejnovějších údajů Mezinárodní hydroenergetické asociace bylo v roce 2021 vyrobeno vodními elektrárnami přibližně 4,252 TWh elektřiny.
Podle studie zveřejněné v časopise Nature Sustainability se regiony s největším potenciálem výroby elektřiny z FPV nacházejí především v některých částech Spojených států, ve východní Brazílii, Portugalsku, Španělsku, severní části Jihoafrické republiky, Zimbabwe, Indii a východní Číně.
Kromě výroby elektrické energie by snížený výpar způsobený FPV mohlo každoročně ušetřit více než 100 miliard metrů krychlových vody, což odpovídá roční spotřebě vody 300 milionů lidí.
Domácí rozvoj
Čína má více než 15 000 vodních rezervoárů s potenciálem pro využití systémů FPV, což ji řadí na druhé místo ve světě. Podle studie dosahuje potenciál výroby energie z FPV v zemi 1 TWh ročně.
V západní Číně, kde je vysoká intenzita toku slunečního záření, by některá města měla být schopna plně pokrýt své potřeby pomocí elektřiny z FPV z nádrží, zatímco ve střední a jižní Číně nebude úroveň výroby elektřiny z FPV zdaleka stačit, uvedl Ťin Jü-pin, hlavní autor studie. Ťin je rovněž z Jižní univerzity vědy a technologie.
V Číně bylo v posledních letech vybudováno mnoho projektů FPV. Projekt ve městě Chuej-nan ve východočínské provincii An-chuej byl vybudován v oblasti, kde se těžilo uhlí. Solární panely absorbovaly velké množství tepla, čímž omezily množení řas v jezírku, a vodní prostředí se díky tomu zlepšilo.
Další projekt FPV vybudovaný v oblasti přílivových a odlivových ploch v Siang-šanu ve východočínské provincii Če-ťiang dokáže ročně vyrobit až 350 milionů kilowattů elektřiny.
Racionálním rozvojem a používáním může FPV významně přispět k rozvoji energetiky a bezpečnosti vodních zdrojů, je však nutné přísné posuzování a monitorování životního prostředí, uvedl Čeng a dodal, že je vhodnější instalovat systémy FPV v umělém prostředí a na znehodnocených pozemcích, jako jsou doly a čistírny odpadních vod.
Mezinárodní spolupráce
Studie také ukázala, že rozvojové země mají větší potenciál pro rozvoj FPV. Potenciál FPV ve 40 rozvojových zemích je vyšší než jejich současná poptávka po elektřině.
Například Brazílie má roční poptávku po elektřině až 538 TWh, kterou lze plně pokrýt rozvojem FPV. Potenciál FPV v šesti zemích s bohatými rezervoáry, včetně Zimbabwe, Laosu, Etiopie, Kamerunu, Myanmaru a Súdánu, je třikrát až desetkrát vyšší než jejich současná poptávka po elektřině.
Díky zkušenostem získaným při domácím rozvoji spolupracuje Čína na budování projektů FPV i s dalšími zeměmi.
Dne 6. prosince 2022 byl k thajské rozvodné síti připojen projekt FPV vybudovaný společně Čínou a Thajskem. V současnosti se jedná o největší projekt FPV v zemi s roční výrobou elektřiny 95 milionů kWh.
Projekt FPV vybudovaný těmito dvěma zeměmi na přehradě Sirindhorn byl uveden do komerčního provozu v říjnu 2021. Instalovaný výkon projektu dosahuje 58,5 megawattů, což může každoročně snížit emise oxidu uhličitého o 47 000 tun.
Projekt v přehradě Sirindhorn, který se vyznačuje kombinací využívání dvou zdrojů energie, vyrábí elektřinu prostřednictvím sluneční energie ve dne a vodní energie v noci, čímž dochází k prodloužení kontinuálního období výroby elektřiny a snížení výkyvů v úrovni výroby obnovitelné energie.
»Velkoplošné aplikace FPV jsou ve většině regionů světa stále ještě v plenkách. Vzhledem k nákladům a dopadům na životní prostředí doporučujeme upřednostnit projekty obnovitelných zdrojů energie s kombinací FPV a vodní energie,« uvedl Čeng.
(Xinhua)