18. Oktober 2022 07:49 Uhr
STAFFORD, VIRGINIA –
Wer hat gesagt, dass es nichts Neues unter der Sonne gibt?
Eine der heißesten Innovationen für die umweltfreundliche Stromerzeugung ist die schwimmende Photovoltaik (FPV), bei der Sonnenkollektoren in Gewässern, insbesondere Seen, Stauseen und Meeren, verankert werden.Einige Projekte in Asien umfassen Tausende von Modulen, um Hunderte von Megawatt zu erzeugen.
FPV hat einen Vorsprung in Asien und Europa, wo es wirtschaftlich sehr sinnvoll ist, da offenes Land für die Landwirtschaft einen hohen Stellenwert hat.
Die ersten bescheidenen Systeme wurden 2007 und 2008 in Japan und auf einem Weingut in Kalifornien installiert.
An Land benötigt ein Ein-Megawatt-Projekt zwischen einem und 1,6 Hektar.
Noch attraktiver sind schwimmende Solarprojekte, wenn sie auf Gewässern neben Wasserkraftwerken mit bestehenden Übertragungsleitungen errichtet werden können.
Die meisten der größten Projekte dieser Art gibt es in China und Indien.Darüber hinaus gibt es Großanlagen in Brasilien, Portugal und Singapur.
Ein geplanter schwimmender 2,1-Gigawatt-Solarpark auf einem Watt an der Küste des Gelben Meeres in Südkorea, der fünf Millionen Solarmodule auf einer Fläche von 30 Quadratkilometern enthalten und 4 Milliarden US-Dollar kosten würde, steht vor einer ungewissen Zukunft neue Regierung in Seoul.Präsident Yoon Suk-yeol hat angedeutet, dass er lieber die Kernkraft als die Solarenergie ausbauen möchte.
Weitere Projekte im Gigawatt-Maßstab entstehen in Indien und Laos sowie in der Nordsee vor der niederländischen Küste.
Die Technologie hat auch Planer in Subsahara-Afrika begeistert, wo es die niedrigste Stromzugangsrate der Welt und jede Menge Sonnenschein gibt.
In Ländern, die stark von Wasserkraft abhängig sind, „gibt es Bedenken, wie die Stromerzeugung beispielsweise während Dürreperioden aussehen wird, und angesichts des Klimawandels erwarten wir, dass wir mehr extreme Wetterereignisse erleben werden.“Wenn wir über Dürren nachdenken, besteht im Grunde die Möglichkeit, FPV als weitere Option für erneuerbare Energien in Ihren Werkzeugkasten aufzunehmen“, erklärte Sika Gadzanku, Forscherin am National Renewable Energy Laboratory des US-Energieministeriums in Colorado.„Anstatt also so sehr auf Wasserkraft angewiesen zu sein, können Sie jetzt mehr FPV nutzen und Ihre Abhängigkeit von Wasserkraft reduzieren, um in sehr trockenen Jahreszeiten Ihre schwimmende Solar-Photovoltaik zu nutzen.“
Eine einprozentige Abdeckung der Wasserkraftreservoirs mit schwimmenden Solarpaneelen könnte laut Angaben zu einer Steigerung der Jahresproduktion bestehender Wasserkraftwerke in Afrika um 50 Prozent führeneine von der Europäischen Kommission finanzierte Studie.
DATEI – Am 1. April 2022 werden in einer schwimmenden Photovoltaikanlage auf einem See in Haltern, Deutschland, Sonnenkollektoren installiert.
Herausforderungen
Es bestehen jedoch potenzielle Gefahren durch Floatovoltaik.Im Jahr 2019 fing eine Anlage in der Präfektur Chiba in Japan Feuer. Beamte machten einen Taifun dafür verantwortlich, dass die Solarmodule übereinander verschoben wurden, wodurch starke Hitze erzeugt und möglicherweise das Feuer in der 18 Hektar großen Anlage mit mehr als 50.000 schwimmenden Solarmodulen am Yamakura-Staudamm entfacht wurde.
Das größte Hindernis für eine breitere Einführung der Technologie ist derzeit der Preis.Der Bau eines schwimmenden Arrays ist teurer als der Bau einer Installation ähnlicher Größe an Land.Doch mit den höheren Kosten ergeben sich noch weitere Vorteile: Durch die passive Kühlung von Gewässern können die schwimmenden Module effektiver funktionieren als herkömmliche Solarmodule.Außerdem reduzieren sie die Lichteinwirkung und senken die Wassertemperatur, wodurch schädliches Algenwachstum minimiert wird.
Für die Beamten der Stadt Windsor im Weinanbaugebiet Nordkaliforniens klang das alles vielversprechend.Fast 5.000 Solarmodule, die jeweils 360 Watt Strom erzeugen, schwimmen jetzt auf einem der Abwasserteiche von Windsor.
„Sie sind alle miteinander verbunden.Jedes Panel erhält seinen eigenen Float.Und sie bewegen sich tatsächlich recht gut bei Wellen- und Windbewegungen“, sagte er.Sie werden überrascht sein, wie sie die Wellen einfach aufsaugen und überstehen können, ohne zu brechen oder auseinanderzufallen“, sagte Garrett Broughton, leitender Bauingenieur der Bauabteilung von Windsor.
Die schwimmenden Paneele schonen die Umwelt und schonen das Budget von Windsor, da die Stromrechnung der Abwasseranlage die höchste der Stadtverwaltung war
Stadtratsmitglied Debora Fudge drängte auf das 1,78-Megawatt-Projekt statt auf die Alternative, Sonnenkollektoren auf Carports zu platzieren.
„Sie kompensieren jährlich 350 Tonnen Kohlendioxid.Und sie liefern auch 90 Prozent des Stroms, den wir für alle Vorgänge zur Abwasseraufbereitung, für alle Vorgänge auf unserem Firmengelände und auch zum Pumpen unseres Abwassers zu den Geysiren benötigen, einem etwa 40 Meilen (40 Meilen) großen geothermischen Feld ( 64 Kilometer nördlich“, sagte Fudge gegenüber VOA.
Die Stadt mietet die schwimmenden Paneele von der Firma, die sie installiert hat, wodurch sie einen festen Strompreis im Rahmen eines langfristigen Vertrags erhält, was bedeutet, dass Windsor etwa 30 % dessen zahlt, was es zuvor für die gleiche Strommenge ausgegeben hat.
„Es ist nicht so, dass wir in etwas investiert haben, das sich nicht auszahlt.Wir bekommen gerade eine Rückzahlung.Und wir bekommen 25 Jahre lang eine Rückzahlung“, sagte Windsors Bürgermeister Sam Salmon.
Die schwimmenden Systeme sind nicht dazu gedacht, Gewässer vollständig zu bedecken, sodass andere Aktivitäten wie Bootfahren und Angeln fortgesetzt werden können.
„Wir gehen nicht davon aus, dass die schwimmende Struktur den gesamten Wasserkörper bedecken wird, es ist oft nur ein sehr kleiner Prozentsatz dieses Wasserkörpers“, sagte Gadzanku von NREL gegenüber VOA.„Selbst aus visueller Sicht möchte man vielleicht nicht sehen, dass PV-Module ein ganzes Reservoir bedecken.“
NREL hat 24.419 künstliche Gewässer in den Vereinigten Staaten als geeignet für die FPV-Platzierung identifiziert.Schwimmende Solarpaneele, die etwas mehr als ein Viertel der Fläche jedes dieser Standorte bedecken, könnten potenziell fast 10 Prozent des amerikanischen Energiebedarfs decken.laut Labor.
Zu den Standorten gehört der 119 Hektar große Smith Lake, ein künstlicher Stausee, der vom Stafford County in Virginia zur Trinkwassergewinnung verwaltet wird.Es ist auch ein Ort für Freizeitfischerei neben der Basis des US Marine Corps in Quantico.
„Viele dieser förderfähigen Gewässer befinden sich in wasserarmen Gebieten mit hohen Landerwerbskosten und hohen Strompreisen, was auf vielfältige Vorteile von FP-Technologien schließen lässt“, schreiben die Autoren der Studie.
„Es ist wirklich eine Option mit viel bewährter Technologie dahinter“, sagte Gadzanku.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Okt. 2022