فتوولتائیک شناور دریایی

سیستم های فتوولتائیک شناور نصب شده در دریاهای آرام خط استوا می توانند انرژی نامحدودی را برای مناطق پرجمعیت جنوب شرقی آسیا و غرب آفریقا تامین کنند. در مقاله اخیر انجمن بین المللی انرژی خورشیدی اشاره شده است که در 40 سال گذشته اندونزی حدود 140000 کیلومتر مربع وسعت دریایی دارد که امواج بیش از 4 متر را تجربه نکرده است و همچنین بادهای قوی بیش از 10 متر در هر روز را تجربه نکرده است. دومین. این منطقه از دریا برای سیستم فتوولتائیک شناور برای تولید حدود 35000 تراوات ساعت برق کافی است.سه واحد در سال، که از مجموع ظرفیت تولید برق فعلی منابع مختلف انرژی در جهان بیشتر است.

در حالی که بیشتر اقیانوس‌های جهان طوفان‌ها را تجربه می‌کنند، برخی از مناطق استوایی شرایط دریای مطلوبی دارند، به این معنی که برای محافظت از سیستم‌های PV شناور در دریا به مهندسی گسترده و پرهزینه نیاز نیست. یک نقشه جهانی حرارت با وضوح بالا نشان می دهد که مجمع الجزایر اندونزی و منطقه استوایی نزدیک نیجریه امیدوارکننده ترین مناطق برای نصب سیستم های فتوولتائیک شناور دریایی هستند.

چشم انداز جهانی تولید برق فتوولتائیک تا اواسط قرن

گزارش تحقیقاتی پیش‌بینی می‌کند که اقتصاد جهانی تا اواسط قرن به طور عمده کربن زدایی و برق‌دار خواهد شد، که توسط تولید انرژی فتوولتائیک و بادی قابل توجهی پشتیبانی می‌شود. انتظار می رود نیجریه و اندونزی تا سال 2050 به ترتیب سومین و ششمین کشورهای پرجمعیت جهان شوند.

تراکم بالای جمعیت در این کشورها ممکن است منجر به درگیری بین کشاورزی، محیط زیست و فتوولتائیک شود. موقعیت استوایی آنها به این معنی است که منابع انرژی باد ضعیف هستند. خوشبختانه، این کشورها و همسایگان آنها می توانند انرژی نامحدودی را از سیستم های فتوولتائیک شناور در دریاهای آرام برداشت کنند.

کشورها و مناطق انرژی بر کمتر می توانند با نصب سیستم های فتوولتائیک شناور فراساحلی در همان منطقه، انرژی بیش از 2 میلیون نفر را تامین کنند. این سیستم‌های فتوولتائیک را می‌توان بر روی پشت بام‌ها در مناطق خشک نصب کرد، در کنار تأسیسات کشاورزی قرار گرفتند یا روی بدنه‌های آبی شناور شدند. سیستم های PV شناور را می توان در دریاچه ها و مخازن داخلی و همچنین در فراساحل نصب کرد. سیستم های فتوولتائیک شناور داخلی نصب شده در کشورهای مختلف پتانسیل بالایی دارند و در حال حاضر به سرعت در حال رشد هستند.

مطالعات نشان داده است که سیستم‌های فتوولتائیک شناور نصب شده در مناطقی با امواج اقیانوسی بیش از 6 متر و سرعت باد بیش از 15 متر بر ثانیه می‌توانند تا 1 میلیون تراوات ساعت انرژی در سال تولید کنند که تقاضای انرژی سالانه یک اقتصاد جهانی کاملاً کربن‌زدایی شده است. برای حمایت از جمعیت 10 میلیاردی 5 برابر. اکثر مناطق با شرایط مساعد اقیانوسی نزدیک به خط استوا هستند، مانند اندونزی و غرب آفریقا. این مناطق دارای رشد سریع جمعیت و توسعه سریع اقتصادی هستند و نصب سیستم‌های فتوولتائیک شناور دریایی می‌تواند به حل تعارضات کاربری زمین کمک کند.

توسعه بازار فتوولتائیک اندونزی

جمعیت اندونزی تا اواسط قرن می تواند از 315 میلیون نفر فراتر رود. تقریباً 25000 کیلومتر مربع سیستم های فتوولتائیک باید نصب شود تا نیاز برق اندونزی را پس از کربن زدایی کامل از تولید برق فتوولتائیک تامین کند. خوشبختانه، اندونزی دارای پتانسیل عظیمی برای تولید برق فتوولتائیک و همچنین پتانسیل عظیمی برای ساخت تاسیسات تولید برق با پمپ است که می تواند به طور موثر برق را از سیستم های فتوولتائیک ذخیره کند.

اندونزی کشوری پرجمعیت به ویژه در جاوه، بالی و سوماترا است. خوشبختانه اندونزی این گزینه را دارد که تعداد زیادی سیستم PV شناور را در دریاهای آرام داخلی نصب کند. وسعت 6.4 میلیون کیلومتر مربع اقیانوس اندونزی، 200 برابر مساحت سیستم های فتوولتائیک شناور مورد نیاز برای تامین تمام نیازهای انرژی اندونزی در آینده است.

چشم انداز توسعه سیستم های فتوولتائیک شناور فراساحلی

امواج در بیشتر دریاهای جهان از 10 متر و سرعت باد از 20 متر در ثانیه فراتر می رود. چندین توسعه‌دهنده در حال کار بر روی دفاع مهندسی شده برای سیستم‌های PV شناور فراساحلی هستند که می‌توانند در برابر طوفان مقاومت کنند. در منطقه نزدیک به خط استوا، به دلیل محیط خوب اقیانوسی، اقدامات دفاعی برای نصب سیستم‌های فتوولتائیک شناور فراساحلی نیازی به قوی و پرهزینه بودن ندارد.

امیدوار کننده ترین مناطق برای توسعه سیستم های فتوولتائیک شناور فراساحلی در 5 تا 12 درجه عرض جغرافیایی استوایی، عمدتاً در خلیج گینه در نزدیکی مجمع الجزایر اندونزی و نیجریه متمرکز شده اند. این مناطق پتانسیل پایینی برای تولید برق بادی، تراکم جمعیت بالا، رشد سریع جمعیت و مصرف انرژی و تعداد زیادی اکوسیستم دست نخورده دارند. طوفان های استوایی به ندرت استوا را تحت تأثیر قرار می دهند.

نصب سیستم های فتوولتائیک شناور دریایی در آمریکای مرکزی و جنوبی در برابر طوفان های گرمسیری و امواج بلند آسیب پذیر است. خاورمیانه دارای پتانسیل زیادی برای توسعه است، اگرچه با رقابت سختی از سوی تاسیسات PV خشکی و مزارع بادی روبرو خواهد بود. همچنین چشم اندازهای توسعه در برخی از نقاط اروپا مانند شمال آدریاتیک و اطراف جزایر یونان وجود دارد.

صنعت فتوولتائیک شناور فراساحلی هنوز در مراحل ابتدایی خود است. در مقایسه با سیستم های فتوولتائیک زمینی، پانل های فتوولتائیک دریایی دارای معایب ذاتی هستند، از جمله خوردگی آب دریا و آلودگی دریایی. دریاهای کم عمق اولین انتخاب برای نصب سیستم های فتوولتائیک شناور دریایی است. از آنجایی که گرم شدن کره زمین احتمالاً الگوهای باد و امواج را تغییر می دهد، نیاز به به حداقل رساندن تأثیرات بر محیط زیست دریایی و شیلات وجود دارد.

علی‌رغم این چالش‌ها، سیستم‌های PV شناور فراساحلی می‌توانند بیشتر برق را برای کشورهایی که در آب‌های آرام خط استوا قرار دارند، تامین کنند. انتظار می‌رود تا اواسط قرن، حدود یک میلیارد نفر در این کشورها عمدتاً به تولید برق فتوولتائیک متکی باشند که منجر به سریع‌ترین تغییر انرژی در تاریخ می‌شود.