Jūros plūduriuojanti fotoelektra

Plaukiojančios fotovoltinės sistemos, įrengtos ramiose pusiaujo jūrose, galėtų tiekti neribotą energiją apgyvendintiems Pietryčių Azijos ir Vakarų Afrikos regionams. Neseniai paskelbtame Tarptautinės saulės energijos asociacijos dokumente pažymima, kad per pastaruosius 40 metų Indonezijoje yra apie 140 000 kvadratinių kilometrų jūros ploto, kuriame nebuvo nei 4 metrų bangų, nei stipresnių nei 10 metrų vėjo. antra. Šio jūros ploto pakanka, kad plūduriuojanti fotovoltinė sistema pagamintų apie 35 000 TWh elektros energijos.trimiesčio per metus, o tai viršija dabartinį bendrą įvairių energijos šaltinių elektros energijos gamybos pajėgumą pasaulyje.

Nors daugumoje pasaulio vandenynų kyla audrų, kai kuriuose pusiaujo regionuose jūros sąlygos yra palankios, o tai reiškia, kad norint apsaugoti plūduriuojančias PV sistemas jūroje nereikia daug ir brangios inžinerijos. Pasaulinis didelės raiškos šilumos žemėlapis rodo, kad Indonezijos archipelagas ir pusiaujo regionas netoli Nigerijos yra perspektyviausios jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų įrengimo vietos.

Pasaulinės fotovoltinės energijos gamybos perspektyvos iki amžiaus vidurio

Tyrimo ataskaitoje prognozuojama, kad iki amžiaus vidurio pasaulio ekonomika bus iš esmės dekarbonizuota ir elektrifikuota, o tai bus paremta didelės fotovoltinės ir vėjo energijos gamybos. Numatoma, kad iki 2050 m. Nigerija ir Indonezija taps trečiąja ir šešta pagal gyventojų skaičių pasaulio šalimis.

Didelis gyventojų tankumas šiose šalyse gali sukelti konfliktus tarp žemės ūkio, aplinkos ir fotovoltinės energijos. Jų atogrąžų vieta reiškia, kad vėjo energijos ištekliai yra menki. Laimei, šios šalys ir jų kaimynės gali gauti neribotą energijos kiekį iš ramioje jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų.

Mažiau energijos suvartojančios šalys ir regionai gali aprūpinti energija daugiau nei 2 mln. žmonių, toje pačioje teritorijoje įrengdamos plūduriuojančias fotovoltines sistemas jūroje. Šios fotovoltinės sistemos gali būti montuojamos ant stogų sausringuose regionuose, kartu su žemės ūkio įrenginiais arba plūduriuojamos ant vandens telkinių. Plaukiojančios PV sistemos gali būti montuojamos vidaus ežeruose ir rezervuaruose, taip pat atviroje jūroje. Įvairiose šalyse įrengtos vidaus vandenyse plūduriuojančios fotovoltinės sistemos turi didelį potencialą ir jau sparčiai auga.

Tyrimai parodė, kad plūduriuojančios fotovoltinės sistemos, įrengtos vietovėse, kuriose vandenyno bangos neviršija 6 metrų, o vėjo greitis ne didesnis kaip 15 m/s, per metus gali pagaminti iki 1 milijono TWh energijos, o tai yra metinis energijos poreikis visiškai dekarbonizuotoje pasaulio ekonomikoje. 5 kartus išlaikyti 10 milijardų gyventojų. Dauguma palankių vandenyno sąlygų rajonų yra netoli pusiaujo, pavyzdžiui, Indonezijoje ir Vakarų Afrikoje. Šiose vietovėse sparčiai auga gyventojų skaičius ir sparčiai vystosi ekonomija, o atviroje jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų įrengimas gali padėti išspręsti žemės naudojimo konfliktus.

Indonezijos fotovoltinės rinkos plėtra

Indonezijos gyventojų skaičius iki amžiaus vidurio gali viršyti 315 mln. Norint patenkinti Indonezijos elektros poreikį, po to, kai fotovoltinės energijos gamyba bus visiškai pašalinta, reikės įrengti maždaug 25 000 kvadratinių kilometrų fotovoltinių sistemų. Laimei, Indonezija turi didžiulį potencialą fotovoltinės energijos gamybai, taip pat didžiulį potencialą statyti hidroelektrinius įrenginius, kurie gali efektyviai kaupti elektros energiją iš fotovoltinių sistemų.

Indonezija yra tankiai apgyvendinta šalis, ypač Javoje, Balyje ir Sumatroje. Laimei, Indonezija turi galimybę ramiose vidaus jūrose įrengti daugybę plūduriuojančių PV sistemų. Indonezijos 6,4 milijono kvadratinių kilometrų vandenyno plotas yra 200 kartų didesnis nei plūduriuojančių fotovoltinių sistemų, reikalingų visiems būsimiems Indonezijos energijos poreikiams patenkinti.

Jūros plūduriuojančių fotovoltinių sistemų plėtros perspektyvos

Daugumoje pasaulio jūrų bangos viršija 10 metrų, o vėjo greitis viršija 20 metrų per sekundę. Keletas kūrėjų dirba kurdami atviroje jūroje plūduriuojančių PV sistemų, kurios gali atlaikyti audras, apsaugą. Teritorijoje prie pusiaujo dėl geros vandenyno aplinkos apsaugos priemonės jūrinėms plūduriuojančioms fotovoltinėms sistemoms įrengti nebūtinai turi būti tokios stiprios ir brangios.

Perspektyviausios atviroje jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų kūrimo sritys yra sutelktos 5–12 pusiaujo platumos, daugiausia Gvinėjos įlankoje netoli Indonezijos salyno ir Nigerijoje. Šiuose regionuose yra mažas vėjo energijos gamybos potencialas, didelis gyventojų tankumas, spartus gyventojų skaičiaus augimas ir energijos suvartojimas bei daug nepažeistų ekosistemų. Atogrąžų audros retai paveikia pusiaują.

Jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų įrengimas Centrinėje ir Pietų Amerikoje yra pažeidžiamas atogrąžų audrų ir didelių bangų. Artimieji Rytai turi didelį plėtros potencialą, nors jie susidurs su didele konkurencija iš sausumos PV įrenginių ir vėjo jėgainių. Kai kuriose Europos dalyse, pavyzdžiui, šiaurinėje Adrijos jūros dalyje ir aplink Graikijos salas, taip pat yra tam tikrų plėtros perspektyvų.

Jūros plūduriuojančios fotovoltinės energijos pramonė vis dar tik pradeda vystytis. Palyginti su antžeminėmis fotovoltinėmis sistemomis, atviroje jūroje esančios fotovoltinės plokštės turi tam tikrų būdingų trūkumų, įskaitant jūros vandens koroziją ir jūrų taršą. Seklios jūros yra pirmasis pasirinkimas jūroje plūduriuojančių fotovoltinių sistemų įrengimui. Kadangi dėl visuotinio atšilimo gali pasikeisti vėjo ir bangų modeliai, reikia kuo labiau sumažinti poveikį jūrų aplinkai ir žuvininkystei.

Nepaisant šių iššūkių, jūroje plaukiojančios PV sistemos galėtų aprūpinti didžiąją dalį elektros energijos ramiuose pusiaujo vandenyse esančioms šalims. Tikimasi, kad iki amžiaus vidurio apie milijardas žmonių šiose šalyse daugiausia pasikliaus fotovoltinės energijos gamyba, o tai lems sparčiausią energijos pokytį istorijoje.