Źródło: pbs.org
Kiedy Joe Seaman-Graves, urbanista robotniczego miasta Cohoes w stanie Nowy Jork, wyszukał w Google termin „pływająca energia słoneczna”, nawet nie wiedział, że to coś takiego.
Wiedział tylko, że jego maleńkie miasteczko potrzebowało niedrogiego sposobu na uzyskanie energii elektrycznej i nie miało dodatkowej ziemi. Ale patrząc na mapę, jedna cecha się wyróżniała.
„Mamy ten 14-akrowy zbiornik wodny” — powiedział.
Firma Seaman-Graves wkrótce odkryła, że zbiornik może pomieścić wystarczającą ilość paneli słonecznych do zasilania wszystkich miejskich budynków i oświetlenia ulicznego, oszczędzając miastu ponad 500 USD{2}} rocznie. Natknął się na formę czystej energii, która gwałtownie rośnie.
Pływające systemy paneli słonecznych zaczynają się rozwijać w Stanach Zjednoczonych po szybkim wzroście w Azji. Są atrakcyjne nie tylko ze względu na czystą energię i brak śladu lądowego, ale także dlatego, że oszczędzają wodę, zapobiegając parowaniu.
Badanie opublikowane w marcu w czasopiśmie Nature Sustainability wykazało, że tysiące miast — ponad 6000 w 124 krajach — może generować ilość równą całemu ich zapotrzebowaniu na energię elektryczną przy użyciu pływającej energii słonecznej, co czyni ją rozwiązaniem klimatycznym wzięte na serio. W ten sposób mogliby każdego roku zaoszczędzić mniej więcej tyle wody, aby wypełnić 40 milionów basenów olimpijskich.
Zhenzhong Zeng, współautor tego badania i profesor nadzwyczajny na Southern University of Science and Technology w Shenzhen w Chinach, powiedział, że w Stanach Zjednoczonych hrabstwa na Florydzie, w Nevadzie i Kalifornii mają potencjał do generowania więcej energii niż zużywają. Oczywiście potrzebowaliby mieszanki energii, aby faktycznie dostarczać energię przez całą dobę, powiedział Zeng.
Koncepcja pływającej energii słonecznej jest prosta: przymocuj panele do tratw, aby unosiły się na wodzie, zamiast blokować teren, który mógłby zostać wykorzystany pod rolnictwo lub budynki. Panele są uszczelnione i działają jak pokrywa, która obniża parowanie prawie do zera, przynosząc korzyści regionom takim jak Kalifornia, które wielokrotnie doświadczają okresów suszy. Woda utrzymuje również chłodzenie paneli, pozwalając im generować więcej energii elektrycznej niż ich odpowiedniki montowane na lądzie, które tracą wydajność, gdy stają się zbyt gorące.
„Słyszymy od naszych instalatorów, że im się to podoba, ponieważ jest to coś innego” – powiedział Chris Bartle, dyrektor ds. sprzedaży i marketingu w pływającej firmie fotowoltaicznej
Ciel & Terre, która zbudowała 270 projektów w 30 krajach. „Mogą wychodzić na wodę, a nie na dach. Żartujemy, że zamiast drabin potrzebne są kamizelki ratunkowe” – powiedział.
Firma Bartle uruchomiła 28 pływających projektów słonecznych w USA
Ograniczona powierzchnia ziemi mogła skłonić niektóre kraje w Azji, takie jak Japonia i Malezja, do rozszerzenia pływającej energii słonecznej, a inne kraje po prostu skorzystały z gwałtownego spadku cen energii słonecznej, który radykalnie zmienił obraz ekonomiczny dotyczący adopcji energii słonecznej na całym świecie.
Raport sporządzony przez londyńską firmę Fairfield Market Research mówi, że region ten odpowiada obecnie za 73 procent przychodów z pływającej energii słonecznej i „przewodzi światowemu krajobrazowi”, ale przewiduje, że zachęty polityczne w Ameryce Północnej i Europie pobudzą znaczny wzrost.
Jedną z największych pływających farm fotowoltaicznych w USA jest projekt o mocy 4,8 MW w Healdsburgu w Kalifornii, zbudowany przez Ciel & Terre.
„To zabawne, nie sądzę, aby wiele osób w Healdsburgu o tym wiedziało” – powiedział David Hargreaves, lokalny pośrednik w handlu nieruchomościami i YouTuber, który mieszka w pobliżu. Ludzie mogą nie wiedzieć, że panele słoneczne można umieścić na wodzie, więc nie zwracają na to uwagi, powiedział.
Jak dotąd największą na świecie tablicą jest pływająca farma fotowoltaiczna Dezhou Dingzhuang o mocy 320 MW w Shandong w Chinach. Dla porównania, największa w Ameryce Północnej to ułamek tego - 8,9 MW w Canoe Brook Water Treatment Plant w Millburn, NJ, należącej do New Jersey Resources Clean Energy Ventures, która obsługuje zarówno komercyjne, jak i mieszkalne systemy słoneczne na skalę przemysłową na całym świecie Północny wschód.
„Cieszymy się, że zaczyna zyskiwać na popularności w Stanach Zjednoczonych” — powiedział Robert Pohlman, wiceprezes NJRCEV.
Jednak wyższe koszty z góry pozostają barierą. Firma Bartle szacuje początkowo koszty pływających ogniw fotowoltaicznych o 10-15 procent więcej niż na lądzie, ale właściciele oszczędzają pieniądze w dłuższej perspektywie. Głębsza woda może zwiększyć koszty instalacji, a technologia nie może działać na szybko płynącej wodzie, na otwartym oceanie lub na liniach brzegowych z dużymi falami.
Inżynierowie pracują nad innymi wyzwaniami. Jeśli panele słoneczne pokryją zbyt dużą powierzchnię zbiornika wodnego, poziom rozpuszczonego tlenu może się zmienić, a temperatura wody spadnie, co może zaszkodzić organizmom wodnym. Naukowcy badają, czy pola elektromagnetyczne generowane przez kable mogą negatywnie wpływać na ekosystemy wodne, jednak nie ma na to jeszcze dowodów.
Duke Energy, duże amerykańskie przedsiębiorstwo energetyczne, które jest właścicielem około 50,{1}} MW mocy, dąży do osiągnięcia zerowej emisji dwutlenku węgla netto z produkcji energii elektrycznej do 2050 r. Właśnie uruchomiło mały pływający program pilotażowy energii słonecznej o mocy zaledwie 1 MW w Bartow na Florydzie.
„Ulubioną częścią mojej pracy jest to, że mogę tu przychodzić” – powiedział Tommy Oneal, specjalista ds. środowiska w Duke Energy, wskazując nowe panele unoszące się na szczycie stawu chłodzącego sąsiedniej elektrowni gazowej.
„Widzę orły, aligatory i wszelkiego rodzaju fajne rzeczy… To zabawne, te problemy sprawiają, że moja praca jest inna każdego dnia. Kiedy poszedłem na studia, nigdy nie myślałem, że będę miał do czynienia z problemami z aligatorami” – powiedział Oneal.
W Cohoes urzędnicy publiczni przygotowują się do instalacji swojego projektu jeszcze w tym roku, którego ostateczny koszt szacowany jest na 6,5 miliona dolarów. Rząd federalny płaci prawie połowę tej kwoty za pośrednictwem federalnej dotacji na rzecz mieszkalnictwa i rozwoju miast. Kolejne 750 $,{3}} pokrywa National Grid. Miasto rozważa również zachęty słoneczne w Nowym Jorku i ustawę o redukcji inflacji.
O ile wie, Seaman-Graves powiedział, że jest to pierwszy pływający projekt solarny należący do gminy w kraju.
„Jesteśmy społecznością zajmującą się sprawiedliwością środowiskową i widzimy dużą szansę dla miast o niskich i średnich dochodach, aby powielić to, co robimy” – powiedział.
Dziennikarze wideo Associated Press, Haven Daley i Laura Bargfeld, przybyli z Windsor w Kalifornii i Bartow na Florydzie.
