Plutajući solarni paneli bi mogli da obezbede trećinu potrebne struje za ceo svet

Postoje predefinisana mesta na kojima se instaliraju solarni paneli, ali to ne znači da ne treba tražiti nove lokacije koje bi mogle da značajno povećaju proizvodnju čiste energije.

Plutajući solarni paneli

Jedna od zanimljivijih opcija je postavljanje panela iznad veštačkih vodenih površina, bilo plutajućih bilo okačenih na kablove. Iako je ovakav sistem skuplji od kopnenih instalacija, ovo stvara dobitnu prednost: paneli ograničavaju isparavanje vode, a voda hladi panele, omogućavajući im da efikasnije rade u lokacijama sa toplom klimom.

Dok je potencijal plutajuće solarne energije ispitan na više mesta, grupa istraživača je sada uradila globalnu analizu i otkrila da je taj potencijal ogroman. Čak i ako ograničimo instalacije na delić površine postojećih veštačkih vodenih površina, plutajući paneli bi mogli da generišu skoro 10.000 teravat-sati godišnje, sprečavajući isparavanje preko 100 kubnih kilometara vode.

Globalno istraživanje

Međunarodni tim istraživača koji stoji iza novog rada priznaje oni svakako nisu prvi koji su istraživali potencijal plutajuće solarne energije, ali je većina prethodnih analiza bila ograničena na jednu zemlju ili jedan sistem vodenih površina. Novo istraživanje je posebno jer je globalnog tipa i koristi savremeni model fotonaponskih performansi u različitim uslovima životne sredine, koji je razvio Sandia National Lab Ministarstva energetike SAD. Tim je takođe dobio podatke o temperaturama, sunčevom zračenju i brzini vetra tokom dve decenije iz dva različita satelitska sistema za posmatranje Zemlje.

U istraživanju se navodi da, pored hlađenja panela i smanjenja gubitka vode, plutajući solarni paneli na vodenim površinama imaju niz prednosti. Jedan je da se ne žrtvuje zemljište koje bi bilo pokriveno panelima, s obzirom na to da je to zemljište već pretvoreno u veštačku stajaću vodu. Logičan problem je što će paneli blokirati svetlost koja bi inače dolazila do vode i potencijalno izazvati probleme za ekosisteme koji su se tamo razvili, ali bi isto tako mogli da pomognu u ograničavanju štetnog cvetanja algi u zalihama vode.

Shutterstock

Još jedna prednost je to što su mnogi ovakvi vodeni rezervoari blizu naseljenih centara koji su željni energije i mreža koje ih opslužuju, što olakšava iskorištavanje prednosti električne energije koja se tamo proizvodi. Pored toga, veliki broj ovih veštačkih vodenih površina je povezan sa hidroenergetskim sistemima, a ova dva izvora energije mogu se upravljati kao jedna jedinica kako bi se održao stabilan nivo proizvodnje 24 sata dnevno u svim vremenskim uslovima.

Da bi pomogli u očuvanju ekosistema u rezervoarima i korišćenja ovih vodenih površina za rekreaciju, istraživači su ograničili područje koje bi bilo pokriveno panelima na maksimalno 30 procenata njegove površine ili 30 kvadratnih kilometara, šta god je manje, piše ArsTechnica.

Plutajući solarni paneli – dodatna snaga

Globalno, količina električne energije koja bi se mogla proizvesti je oko 9.400 teravat-sati svake godine. Poređenja radi, globalna potrošnja električne energije je oko 22.800 teravat-sati, što znači da bi plutajuća solarna energija mogla da obezbedi preko 40 odsto svetskih potreba za električnom energijom. Ograničavanje pokrivenosti akumulacionih površina na 10 procenata, što je značajno smanjenje, bi smanjilo proizvodnju, ali bi se ipak generisalo 4.300 teravat-sati.

Očigledno, taj potencijal nije ravnomerno raspoređen, jer zemlje kao što su Kanada i nordijske zemlje imaju manje izlaganje Suncu, što znači da imaju manju korist od toga. Najveći dobitnik korišćenjem ovog sistema bile bi SAD, koje imaju potencijal za 1.900 teravat-sati pod ograničenjima 30/30. SAD koriste oko 3.900 teravat-sati godišnje, tako da se ovako pokriva nešto manje od polovine ukupne potrošnje. Od prošle godine, postojeći obnovljivi i nuklearni izvori obezbeđivali su oko 40 procenata našeg miksa proizvodnje struje, tako da bi ovo doprinelo manjem zagađenju od mreže.

Po redu, sledećih 10 najboljih zemalja koje imaju potencijal za plutajuće solarne panele su Kina, Brazil, Indija, Kanada, Rusija, Meksiko, Australija, Turska i Južnoafrička republika.

Istraživači takođe procenjuju da postoji 40 ​​zemalja koje bi mogle da zadovolje svoje ukupne trenutne potrebe za energijom u potpunosti putem plutajuće solarne energije, iako bi velike investicije bile usmerene ka skladištenju. Analiza takođe sugeriše da postoji oko 150 gradova sa populacijom od preko milion koji bi mogli da zadovolje svoju potražnju za električnom energijom u potpunosti putem solarne energije na obližnjim veštačkim vodama.

Mane vrućine

Kada je reč o uštedi vode, paneli bi imali efekat znatno veći nego što bi njihova pokrivenost od 30 procenata sugerisala. To je zato što oni deluju tako što snižavaju temperaturu vode, a ne samo da blokiraju sunčevu svetlost. Kao rezultat, isparavanje opada za oko 45 procenata. Sve u svemu, smanjeno isparavanje daje otprilike 100 kubnih kilometara vode godišnje, što je, prema autorima, dovoljno da zadovolji potrebe oko 300 miliona ljudi.

Ovde se posebno navode zemlje sa velikom populacijom i nedostatkom vode koje mogu imati koristi, kao što su Egipat i Južnoafrička republika. Potonji bi, procenjuju, mogao da proizvede 144 od svojih 205 TWh godišnje potrošnje električne energije plutajućim solarnim panelima i izbegne gubitak 1,6 kubnih kilometara vode zbog isparavanja.

Shutterstock

Opet, sve ovo će biti skuplje od jednostavnog postavljanja panela na kopno, gde je dugogodišnje iskustvo smanjilo mnogo troškova izgradnje solarnih elektrana. Ovde takođe postoji kompromis u pogledu efikasnosti. Skoro svi trenutni kopneni paneli povećavaju svoju proizvodnju praćenjem Sunca dok se kreće po nebu (odnosno Zemljine rotacije), što će biti mnogo teže uraditi na plutajućem sistemu, a naginjanje panela će gotovo sigurno rezultovati većim isparavanjem.

Ovi dodatni troškovi će biti izbalansirani sa stvarima koje je teško kvantifikovati, kao što je obezbeđivanje adekvatnog vodosnabdevanja za različite korisnike i ograničavanje razvoja prethodno nezauzetog zemljišta. Troškovi i neizvesnosti će morati da se reše kako bi plutajuća solarna energija globalno postala popularnija, a ne kao danas, u okvirima statističke greške.