Учені довели: плаваючі сонячні панелі можуть забезпечити енергією 100 млн будинків

Створення плавучих сонячних панелей на водосховищах може забезпечити країні величезну кількість електроенергії, якої вистачить для живлення мільйонів будинків. Вчені провели дослідження на прикладі США, яке опублікували в журналі Solar Energy.

Еван Розенліб, Марі Ріверс і Аарон Левін з Національної лабораторії відновлюваної енергії (NREL) уперше точно підрахували, скільки енергії можна отримати за допомогою плавучих електростанцій, встановлених на федеральних або регульованих водосховищах. Вони дійшли висновку, що там можна розмістити достатньо сонячних панелей для вироблення до 1476 тераватт*годин електроенергії на рік, а цього вистачить для живлення приблизно 100 мільйонів будинків.

Як пояснив Еван Розенліб, 1476 терават*годин — це максимально можливе значення, якщо кожне з водосховищ, включених до дослідження, буде покрито якомога більшою кількістю плавучих сонячних панелей. Потенційна генеруюча потужність плавучих станцій на кожному окремо взятому водосховищі в США оцінюється в діапазоні від 861 до 1042 ГВт постійного струму. Потенційно це становить приблизно половину майбутніх потреб США в сонячній генерації для електромережі без викидів вуглекислого газу.

"Ми знаємо, що не зможемо створити все це. Але навіть якщо зможемо реалізувати хоча б 10% від того, що ми розрахували, це матиме велике значення", — наголосив учений.

Дослідники незабаром планують вивчити, як діяльність людини і дикої природи може вплинути на роботу плавучих сонячних електростанцій на конкретних водосховищах. Отримані дані допоможуть американцям запланувати і реалізувати більше подібних проєктів, а також впровадити їх у ширші енергетичні плани для всієї країни.

Плаваючі сонячні панелі обіцяють багато переваг, адже не тільки виробляють електроенергію, а й не займають цінний простір на землі в регіонах, де хороших ділянок мало або вони дуже дорогі. Розміщуючи сонячні панелі на поверхні води, забудовники можуть уникнути конфліктів з приводу землекористування та зберегти наземні екосистеми.

Крім того, сонячні панелі забезпечують екологічні переваги крім вироблення електроенергії. Плаваючи на водосховищах, вони затінюють воду і знижують швидкість випаровування — критично важлива користь для посушливих районів, де важливо зберегти кожну краплю. Вода, своєю чергою, зможе охолоджувати фотоелектричні модулі та підвищувати їхню ефективність, потенційно збільшуючи вироблення електроенергії.

"Але ми ще не бачили жодних великомасштабних установок на великому водосховищі. У Сполучених Штатах у нас немає жодного проєкту потужністю понад 10 мегават", — зазначив Левін.

Не всі водойми підходять для встановлення сонячних електростанцій. Як помітили вчені, на деяких водосховищах рух суден може пошкодити конструкцію або згубно вплинути на інфраструктуру. Інші водосховища надто холодні, надто мілкі або дно з надто крутим нахилом, яке занадто круте, щоб закріпити сонячні панелі на місці.

За словами дослідників, водосховища гідроелектростанцій можуть стати ідеальними місцями для плавучих сонячних електростанцій. Гібридна енергетична система, яка використовує як сонячну енергію, так і гідроенергію, може забезпечити більш надійну і стійку подачу енергії в енергосистему. У разі, якщо посуха виснажить водосховище на гідроелектростанції, сонячні панелі можуть працювати самостійно, поки запас води не поповниться.

Раніше в Китаї створили незвичайну плавучу систему із сонячних панелей для видобутку електроенергії в морі. Вона може витримати хвилі заввишки до 4 метрів завдяки конструкції з низки понтонів і ферменної рами.