Πλωτό μέλλον για τις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις


Της Στέλλας Γεροτόλιου

Πλωτό φωτοβολταϊκό πάρκο στο Ανχούι (Κίνα) (Πηγή:http://time.com/china-massive-floating-solar-field/)

Την 1η Απριλίου ανακοινώθηκε η ολοκλήρωση του μεγαλύτερου πλωτού ηλιακού έργου του κόσμου στην επαρχία Ανχούι της Κίνας. Πρόκειται για ένα έργο που περιλαμβάνει 13 νησάκια, αποτελούμενα από συστήματα φωτοβολταϊκών πάνελ, συνολικής έκτασης 1,4 km2 και αναμένεται να παράγει 77.693 MWh κατά το πρώτο έτος λειτουργίας του εξυπηρετώντας περίπου 21.000 νοικοκυριά.


Το έργο αυτό δεν αποτελεί το μοναδικό παράδειγμα εφαρμογής πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων. Το πρώτο πλωτό φωτοβολταϊκό σύστημα κατασκευάστηκε το 2007 στην Ιαπωνία, ενώ πλωτά συστήματα μεσαίας – μεγάλης κλίμακας άρχισαν να εγκαθίστανται από το 2013 σε διάφορες χώρες στον κόσμο. Από το 2016 και μετά, παρατηρείται σημαντική αύξηση του αριθμού των εγκαταστάσεων παγκοσμίως, ενώ υψηλές φαίνονται να είναι και οι εκτιμήσεις για το μέλλον της τεχνολογίας.


Η εγκατεστημένη ισχύς πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων σε παγκόσμιο επίπεδο (Πηγή: “Where Sun Meets Water: Floating Solar Market Report,” World Bank Group and SERIS, Singapore, 2018). Στο διάγραμμα έχει ενσωματωθεί και γράφημα δακτυλίου που αφορά στην παγκόσμια αγορά πλωτών ηλιακών συλλεκτών ανά περιοχή (Πηγή: Variant Market Research).

Η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε φυσικές ή τεχνητές μάζες νερού, όπως λίμνες, θάλασσες, ταμιευτήρες. Η λογική που ακολουθεί η εγκατάσταση των πλωτών συστημάτων ηλιακών συλλεκτών είναι σχετικά απλή. Οι ηλιακοί συλλέκτες τοποθετούνται με κλίση σε πλωτές δομές, των οποίων η μορφολογία διαφέρει ανάλογα με την κατασκευαστική εταιρεία, ωστόσο όλες παρέχουν επαρκή αερισμό και φυσική διείσδυση του φωτός, ώστε να μην προκαλείται κίνδυνος για την υποβρύχια ζωή. Πολύ σημαντική πτυχή αποτελεί η αγκύρωση της συστοιχίας των φωτοβολταϊκών στον πυθμένα ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος πρόσκρουσής της στις όχθες. Οι μετατροπείς που χρησιμοποιούνται είναι είτε κεντρικοί είτε μετατροπείς στοιχειοσειράς και είναι τοποθετημένοι είτε πάνω στην πλωτή πλατφόρμα είτε στην ξηρά, ανάλογα με την γεωμετρία της μάζας νερού και το σχεδιασμό του συστήματος. Όσον αφορά στα καλώδια DC & AC, θα πρέπει να έχουν άψογα χαρακτηριστικά προστασίας από τις καιρικές συνθήκες και μπορεί να είναι είτε κανονικά καλώδια, ανυψωμένα με σημαδούρες είτε βυθισμένα σε αδιάβροχο αγωγό.


Πώς λειτουργούν τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα (Πηγή: https://theaseanpost.com/article/potential-floating-solar-power)

Τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα συγκριτικά με τα χερσαία φωτοβολταϊκά συστήματα, γεγονός που εξηγεί την εκτιμώμενη μελλοντική αύξηση της εφαρμογής τους.

  • Ένα απ' τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα είναι ότι δεν καταλαμβάνουν πολύτιμο χώρο γης. Αυτό επιτρέπει στους ιδιοκτήτες γης να εκμεταλλευτούν διαφορετικά μια περιοχή, ενώ παρέχει τη δυνατότητα σε χώρες, που δεν έχουν διαθέσιμες μεγάλες εκτάσεις γης για τη δημιουργία φωτοβολταϊκών πάρκων, να εκμεταλλευτούν την ηλιακή ενέργεια.

  • Τα πλωτά φωτοβολταϊκά πάνελ έχουν καλύτερη απόδοση. Παρόλο που τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες, η απόδοσή τους τείνει να μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Το νερό όμως βοηθά στην ψύξη του ηλιακού εξοπλισμού, γεγονός που κάνει τα πλωτά φωτοβολταϊκά πιο αποδοτικά σε σχέση με τα χερσαία.

  • Τέλος, συμβάλλουν θετικά στο φυσικό περιβάλλον. Πέρα από το γεγονός ότι πρόκειται για μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η πλωτή εγκατάσταση μειώνει την εξάτμιση του νερού, γεγονός που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για περιοχές με περιορισμένους υδάτινους πόρους.

Ωστόσο πρόκειται για μια νέα, αναπτυσσόμενη τεχνολογία που απαιτεί πιο εξειδικευμένο εξοπλισμό και περισσότερες γνώσεις εγκατάστασης. Ως εκ τούτου το κόστος εγκατάστασης είναι πιο ακριβό, αλλά, όπως συμβαίνει και με τα παραδοσιακά συστήματα ηλιακών συλλεκτών, το κόστος εγκατάστασης πλωτών φωτοβολταϊκών πάνελ αναμένεται να μειώνεται όσο προχωρά η τεχνολογία.


Είναι σαφές ότι τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν σημαντικό πεδίο έρευνας και καινοτομίας στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) και εκτιμάται ότι θα καλύπτουν στο μέλλον σημαντικό τμήμα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΜΑΖΙ ΜΑΣ