Плавучие солнечные и ветряные электростанции

Где солнце и ветер встречаются с водой...

   Плавающая солнечная и ветряная электростанция относится к установке по производству солнечной и ветровой энергии, установленной на конструкции, которая плавает на поверхности воды, обычно в искусственном бассейне или озере.

 

Солнечные плавучие электростанции делятся на две основные  системы:

- FPV или плавающая фотоэлектрическая система: используются фотоэлектрические панели, установленные на платформе.

-  Плавающий CSP или Плавающая концентрированная солнечная энергия: использует зеркала, которые перенаправляют солнечную энергию на башню.

Эта технология быстро росла на рынке возобновляемых источников энергии с 2016 года, а в 2017 году она преодолела 200 МВт установленной мощности. Первые 20 электростанций мощностью в несколько десятков кВт были построены в период между 2008 и 2014 годами.

Установленная мощность достигла 1,1 ГВт в 2018 году.

                    Технологические особенности

                Есть несколько причин для этого развития:

  1. Земельный участок не требуется : основное преимущество плавучих фотоэлектрических установок состоит в том, что они не занимают земли, за исключением ограниченных поверхностей, необходимых для подключения электрического шкафа к сетям. Их цена сопоставима с наземными электростанциям, но они обеспечивают хороший способ избежать использование земли, пригодной для других целей[5]

  2. Установка и вывод из эксплуатации : плавучие фотоэлектрические установки более компактны, чем наземные, управление ими проще, а их строительство и вывод из эксплуатации просты. Суть в том, что не существует стационарных конструкций, подобных фундаментам, используемым для наземных установок, поэтому их установка может быть полностью обратимой.

  3. Экономия воды и качество воды: частичное покрытие бассейнов может уменьшить испарение воды. Этот результат зависит от климатических условий и от процента покрытой поверхности. В засушливых климатических условиях, таких как Австралия, это является важным преимуществом, поскольку экономится около 80% испарения покрытой поверхности, а это более 20 000 м3 / год / га. Это очень полезная функция, если бассейн используется для орошения.

  4. Охлаждение: плавающая структура позволяет реализовать простую систему охлаждения. Механизм охлаждения является естественным, но его можно также активировать. В этих случаях глобальная эффективность фотоэлектрических модулей повышается  до 8-10%. Высокий охлаждающий эффект модулей за счет воздухопроницаемости, эффекта дымовой трубы и близкого расстояния к охлаждающей воде.

  5. Отслеживание: большая плавучая платформа может поворачиваться и может отслеживать вертикальную ось: это можно сделать без потери энергии и без необходимости в сложном механическом устройстве, как на наземных фотоэлектрических установках. Плавающая фотоэлектрическая установка, оснащенная системой слежения, имеет ограниченные дополнительные расходы, в то время как прирост энергии может составлять от 15 до 25%.

  6. Возможность хранения: наличие воды естественным образом предполагает использование гравитационного накопления энергии главным образом в соединении с гидроэлектрическими бассейнами.

  7. Контроль окружающей среды: параллельное преимущество - сдерживание цветения водорослей, серьезная проблема в промышленно развитых странах. Частичное покрытие бассейнов и уменьшение света от биологического загрязнения непосредственно под поверхностью вместе с активными системами могут решить эту проблему. Это только часть более общей проблемы управления водным бассейном, образованным в результате промышленной деятельности или загрязненной ими.

  8. Повышение эффективности. Во многих исследованиях утверждается, что при эксплуатации солнечных плавучих электростанций значительно эффективнее чем наземные. Эти исследования не являются окончательными и отличаются по своему заключению. Сообщаемый прирост энергии составляет от 5 до 15%.

       

                      История

   Американцы, датчане, французы, итальянцы и японцы первыми зарегистрировали патенты на солнечную энергию. В Италии первый зарегистрированный патент, касающийся фотоэлектрических модулей на воде, относится к февралю 2008 года.

   Исследовательская группа MIRARCO ( Корпорация инноваций в области горных инноваций и прикладных исследований, Онтарио, Канада) приводит несколько решений, которые были предложены в 2008–2011 и 2012–2014 годах. Не будучи исчерпывающими, установки можно разделить на три категории:

  • Фотоэлектрические установки, состоящие из модулей, установленных на понтонах

  • Фотоэлектрические модули установлены на плотах из пластмассы и оцинкованной стали

  • Фотоэлектрические модули установлены на плотах, полностью из пластика.

 

   Невозможно дать подробный анализ множества небольших фотоэлектрических установок, построенных за первые 10 лет. 

  Плавающая солнечная энергия - установка солнечных фотоэлектрических панелей, плавающих на поверхности озер, гидроэнергетических резервуаров, сельскохозяйственных резервуаров, промышленных прудов и прибрежных зон, - это одна из самых быстрорастущих технологий производства электроэнергии сегодня. Это открывает новые горизонты для расширения солнечной энергетики в мире, особенно в странах с ограниченными земельными ресурсами.

   Способность к плавающей солнечной энергии растет в геометрической прогрессии. В конце 2014 года общая установленная мощность в мире составляла 10 мегаватт (МВт). По состоянию на сентябрь 2018 года эта цифра выросла более чем в 100 раз, до 1,1 ГВт. Новая серия отчетов оценивает глобальный потенциал плавающей солнечной энергии, даже при консервативных предположениях, в 400 гигаватт или примерно общую мощность солнечной фотоэлектрической установки, установленной во всем мире в конце 2017 года.

  Наибольшим преимуществом плавающей солнечной энергии является то, что она позволяет избежать проблем с приобретением земли и подготовкой площадки, связанных с традиционными солнечными установками. В некоторых случаях плавающая солнечная энергия позволяет вырабатывать электроэнергию гораздо ближе к районам, где спрос на электроэнергию высок. Это делает технологию привлекательным вариантом для стран с высокой плотностью населения и конкурирующим использованием доступной земли.

 Плавающая солнечная энергия также дополняет существующую гидроэнергетическую инфраструктуру. На некоторых крупных гидроэлектростанциях только 3-4 процента водохранилища должны быть покрыты плавающими солнечными батареями, чтобы удвоить мощность выработки электроэнергии плотиной. Кроме того, сочетание гидроэнергии и солнечной энергии может помочь сгладить переменную природу солнечной энергии. Эта технология также может помочь в управлении периодами низкой доступности воды, используя сначала солнечную энергию и используя гидроэнергию в ночное время или во время пиковой нагрузки. В сельскохозяйственных резервуарах солнечные панели могут уменьшить испарение, улучшить качество воды и служить источником энергии для перекачки и орошения.

  Затраты плавающей солнечной энергии находятся на одном уровне с традиционными солнечными фотогальваническими элементами, но из-за более высокого выхода энергии плавающей солнечной энергии из-за охлаждающего эффекта воды являются более приоритетным направлением развития солнечной энергетики.

   Плавающая солнечная энергетика открывает значительные возможности для глобального расширения возможностей использования солнечной энергии.

 Наше предприятие предлагает непотопляемые плавучие основания и конструкции для строительства плавучих солнечных электростанций, ветряных электростанций и гибридных электростанций.

 Плавучие основания состоят из полиэтиленовых или железобетонных поплавков и тяжелых понтонов. 

  Большой срок эксплуатации наших плавучих оснований позволяет экономить значительные средства.

   Плавучие основания на пластиковых поплавках - срок эксплуатации более 50 лет.

 Плавучие основания на железобетонных поплавках и понтонах - срок эксплуатации более 100 лет.

 Дополнительно комплектуем плавучую электростанцию специальным монтажным катамараном на электродвигателе, который позволяет значительно сократить затраты во время монтажа и дальнейшего обслуживания.

ООО "Адамант верфь"

тел.: +38 044 2324141,    моб.: +38 067 2324141

e-mail: abs@abs-ua.com