Avamere ujuv fotogalvaanika

Ekvaatori rahulikele meredele paigaldatud ujuvad fotogalvaanilised süsteemid võivad pakkuda Kagu-Aasia ja Lääne-Aafrika asustatud piirkondadele piiramatult energiat. Rahvusvahelise Päikeseenergia Assotsiatsiooni hiljutises dokumendis märgiti, et viimase 40 aasta jooksul on Indoneesias ligikaudu 140 000 ruutkilomeetrit mereala, kus ei ole esinenud üle 4-meetriseid laineid ega ka tugevaid tuuli, mille tugevus on üle 10 meetri. teiseks. Sellest merepiirkonnast piisab, et ujuv fotogalvaaniline süsteem saaks toota umbes 35 000 TWh elektrienergiat.kolmiklinnas aastas, mis ületab maailma erinevate energiaallikate praegust elektritootmisvõimsust.

Kui enamikus maailma ookeanides on tormid, siis mõnel ekvatoriaalpiirkonnal on mereolud soodsad, mis tähendab, et merel ujuvate PV-süsteemide kaitsmiseks ei ole vaja ulatuslikku ja kulukat inseneritööd. Ülemaailmne kõrge eraldusvõimega soojuskaart näitab, et Indoneesia saarestik ja Nigeeria lähedal asuv ekvatoriaal on avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamiseks kõige lootustandvamad piirkonnad.

Globaalsed fotogalvaanilise elektritootmise väljavaated sajandi keskpaigaks

Uurimisaruanne ennustab, et maailmamajandus on sajandi keskpaigaks suures osas süsinikdioksiidivaba ja elektrifitseeritud, mida toetab oluline fotogalvaanilise ja tuuleenergia tootmine. Nigeeria ja Indoneesia peaksid saama 2050. aastaks rahvaarvult maailma vastavalt kolmandaks ja kuuendaks riigiks.

Kõrge rahvastikutihedus nendes riikides võib põhjustada konflikte põllumajanduse, keskkonna ja fotogalvaanika vahel. Nende troopiline asukoht tähendab, et tuuleenergia ressursid on kehvad. Õnneks saavad need riigid ja nende naabrid rahulikus meres ujuvatest fotogalvaanilistest süsteemidest piiramatult energiat koguda.

Vähem energiamahukad riigid ja piirkonnad saavad varustada energiaga rohkem kui 2 miljonit inimest, paigaldades samale alale avamere ujuvad fotogalvaanilised süsteemid. Neid fotogalvaanilisi süsteeme saab paigaldada kuivade piirkondade katustele, asuda koos põllumajandusrajatistega või ujutada veekogudel. Ujuvaid PV-süsteeme saab paigaldada sisemaa järvedele ja veehoidlatele, aga ka avamerel. Erinevatesse riikidesse paigaldatud sisemaal ujuvatel fotogalvaanilistel süsteemidel on suur potentsiaal ja need kasvavad juba kiiresti.

Uuringud on näidanud, et ujuvad fotogalvaanilised süsteemid, mis on paigaldatud piirkondadesse, kus ookeanilained ei ületa 6 meetrit ja tuule kiirus ei ületa 15 m/s, võivad toota kuni 1 miljon TWh energiat aastas, mis on täielikult dekarboniseeritud maailmamajanduse aastane energiavajadus. toetada 10 miljardit elanikku 5 korda. Enamik soodsate ookeanitingimustega piirkondi on ekvaatori lähedal, näiteks Indoneesias ja Lääne-Aafrikas. Nendel aladel on kiire rahvastiku kasv ja kiire majandusareng ning avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamine võib aidata lahendada maakasutuse konflikte.

Indoneesia fotogalvaanilise turu areng

Indoneesia rahvaarv võib sajandi keskpaigaks ületada 315 miljonit inimest. Indoneesia elektrivajaduse rahuldamiseks tuleks paigaldada ligikaudu 25 000 ruutkilomeetrit fotogalvaanilisi süsteeme pärast seda, kui fotogalvaanilise elektritootmise kasutamine on täielikult süsinikdioksiidivaba. Õnneks on Indoneesial fotogalvaanilise energia tootmiseks tohutu potentsiaal, samuti tohutu potentsiaal pumbata hüdroenergia tootmisrajatiste ehitamiseks, mis suudavad tõhusalt salvestada fotogalvaanilistest süsteemidest saadavat elektrit.

Indoneesia on tihedalt asustatud riik, eriti Jaaval, Balil ja Sumatral. Õnneks on Indoneesial võimalus paigaldada suur hulk ujuvaid PV-süsteeme rahulikele sisemerele. Indoneesia 6,4 miljoni ruutkilomeetri suurune ookeani pindala on 200 korda suurem kui ujuvad fotogalvaanilised süsteemid, mis on vajalikud kogu Indoneesia tulevase energiavajaduse rahuldamiseks.

Avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide arendusväljavaated

Lained ületavad enamikus maailmameredes 10 meetrit ja tuule kiirus ületab 20 meetrit sekundis. Mitmed arendajad töötavad avamere ujuvate PV-süsteemide projekteeritud kaitsemehhanismide kallal, mis taluvad torme. Ekvaatori lähedal ei pea hea ookeanikeskkonna tõttu kaitsemeetmed avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamiseks olema nii tugevad ja kulukad.

Kõige lootustandvamad piirkonnad avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide arendamiseks on koondunud 5–12 ekvaatori laiuskraadile, peamiselt Guinea lahele Indoneesia saarestiku ja Nigeeria lähedal. Nendel piirkondadel on väike tuuleenergia tootmise potentsiaal, suur asustustihedus, kiire rahvastiku ja energiatarbimise kasv ning suur hulk puutumatuid ökosüsteeme. Troopilised tormid mõjutavad ekvaatorit harva.

Avamere ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamine Kesk- ja Lõuna-Ameerikas on troopiliste tormide ja kõrgete lainete suhtes haavatav. Lähis-Idal on suur arengupotentsiaal, kuigi see seisab silmitsi tugeva konkurentsiga maismaa PV-seadmete ja tuuleparkide poolt. Mõned arenguväljavaated on ka mõnes Euroopa osas, näiteks Aadria mere põhjaosas ja Kreeka saarte ümbruses.

Avamere ujuv fotogalvaaniline tööstus on alles lapsekingades. Võrreldes maapealsete fotogalvaaniliste süsteemidega on avamere fotogalvaanilistel paneelidel mõned omased puudused, sealhulgas merevee korrosioon ja merereostus. Madal meri on esimene valik avamerel ujuvate fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamiseks. Kuna globaalne soojenemine muudab tõenäoliselt tuule- ja lainemustreid, on vaja minimeerida mõju merekeskkonnale ja kalandusele.

Vaatamata nendele väljakutsetele võiksid avamere ujuvad PV-süsteemid anda suurema osa elektrist ekvaatori rahulikes vetes asuvatele riikidele. Sajandi keskpaigaks peaks nendes riikides umbes miljard inimest toetuma peamiselt fotogalvaanilise energia tootmisele, mis toob kaasa ajaloo kiireima energiamuutuse.