Með hraðri aukningu í uppsetningum sólarorkuvera (PV) á undanförnum árum er búist við að uppsetningar sólarorkukerfa um allan heim muni fara yfir 450 GW á þessu ári. Þar sem hentug landauðlindir verða sífellt af skornum skammti verður markaðurinn að kanna fjölbreyttari notkun sólarorkukerfa. Á SNEC í ár, stærstu sólarorkusýningu heims, sýndu margir framleiðendur sólarorkukerfa vörur sem eru sniðnar að mismunandi umhverfi, þar sem fljótandi og eyðimerkur sólarorkuforrit stóðu upp úr. Þessar nýstárlegu notkunarmöguleikar taka ekki aðeins á landskorti heldur samþætta einnig staðbundnum vistkerfum og bjóða upp á bæði efnahagslegan og umhverfislegan ávinning.
Þessi grein kannar notkunarsvið, tæknilega eiginleika og framtíðarmöguleika fljótandi og eyðimerkur-PV tækni. Með tilviksrannsóknum munum við greina kosti þeirra og áskoranir í raunverulegum notkunarmöguleikum.
Fljótandi sólarorkuver: Notkun og eiginleikar
Fljótandi sólarorkuver eru ný og efnileg tækni sem felur í sér að setja upp sólarplötur á vatnsflöt til orkuframleiðslu. Hún býður upp á marga kosti, þar á meðal umhverfisvernd, efnahagslegan ávinning og félagslegt gildi. Hvað varðar uppsetningu hjálpar notkun umhverfisvænna efna til við að varðveita vistkerfi vatna, en einfölduð og hröð uppsetning dregur úr byggingarkostnaði og kemur í veg fyrir deilur um eignarhald á landi sem almennt koma upp í sólarorkuverkefnum á jörðu niðri.
Fljótandi sólarorkuver má flokka í tvo flokka: vatnasvæði á hafi úti og vatnasvæði inn í landi. Verkefni inn í landi fela í sér uppsetningar á vötnum, lónum, yfirgefnum námuvinnslugröfum, gervum vötnum og tjörnum.
Tæknilegir eiginleikar
Hvað varðar val á einingum eru tvíhliða glereiningar mjög árangursríkar í fljótandi sólarorkuforritum, þar sem þær leysa vandamál varðandi vatnsgufugegndræpi og geta bætt orkuframleiðslu um 5-10% samanborið við kerfi sem eru fest á jörðu niðri. Hvað varðar kerfishönnun nota vatnsföll með dýpi minna en 3 metra yfirleitt fastar staura undirstöður, en dýpra vatn (yfir 3 metra) treysta á fljótandi mannvirki, svo sem pontón- eða kassabyggða palla. Þar sem fljótandi sólarorkuuppsetningar eru oft hraðari og einfaldari en þær sem eru festar á landi, eru verktaki í auknum mæli að kanna þennan geira og skapa aðgreindan markað fyrir einingaframleiðendur. Þessi þróun var augljós á SNEC, þar sem mörg fyrirtæki sýndu sólarorkueiningar sem voru sérstaklega hannaðar fyrir vatnsbundnar notkunarmöguleika, sem endurspeglaði verulegan vaxtarmöguleika fljótandi sólarorku.
Þar sem fljótandi sólarorkuframleiðsla er að aukast er búist við að Kína muni hefja verkefni á hafi úti fyrir 2-3 GW á þessu ári, aðallega í strandhéruðum eins og Shandong, Jiangsu, Zhejiang og Fujian. Mörg þessara verkefna eru áætluð til framkvæmda á tímabilinu frá síðari hluta árs 2024 til byrjun árs 2025, og afhendingar hefjast á fjórða ársfjórðungi 2024. Athyglisvert er að Sungrow Floating PV, sem hefur stærsta markaðshlutdeildina, er enn eina fyrirtækið sem getur byggt fljótandi sólarorkuverkefni í sjó sem er meira en 100 metra djúpur.
Auk stórfelldra uppsetninga á hafi úti bjóða upp á mikil tækifæri í sólarorkuverkefnum í innlendum vötnum í Kína. Þessi verkefni má flokka sem miðstýrð eða dreifð kerfi. Miðstýrð sólarorkuverkefni í innlendum vötnum, oft byggð á sigsvæðum frá kolanámum, eru yfirleitt á bilinu 50 til 200 MW. Á sama tíma eru dreifð sólarorkuverkefni í tjörnum almennt á bilinu 5 til 30 MW. Samtals sýna sólarorkuverkefni Kína í innlendum vötnum mikla möguleika og Infolink býst við að fljótandi sólarorkuuppsetningar í Kína fari yfir 5 GW á þessu ári, og að heildarafköst uppsetninga í heiminum nái 7-8 GW.
Áskoranir og lausnir
Þrátt fyrir lofandi vöxt stendur fljótandi sólarorkuver frammi fyrir nokkrum áskorunum, þar á meðal flóknum kröfum um smíði og viðhald. Að auki þarfnast áhyggjur af vatnsgæði og vistkerfum í vatni frekari staðfestingar með dæmisögum. Til að bregðast við eru fyrirtæki að kynna lausnir til að takast á við þessi mál. Til dæmis innleiddi Sungrow Floating PV matvælahæf efni í 60 MW vatnsgeymisverkefni sínu í Singapúr til að tryggja öryggi vatnsgæða. Með fleiri fyrirtækjum að tileinka sér nýstárlega tækni og strangar umhverfisstaðla er almenn viðurkenning á fljótandi sólarorkuverum smám saman að aukast, sem ryður brautina fyrir sjálfbæra þróun.
Eyðimerkur-PV: Forrit og eiginleikar
Sólarorka í eyðimörkum nýtir sér ríkulegt sólarljós og víðáttumikið, opið landslag til að ná fram mikilli skilvirkni og hagkvæmri orkuframleiðslu. Kína er leiðandi í heiminum í sólarorkuframleiðslu í eyðimörkum, með stórfelldum verkefnum á þurrum svæðum eins og Xinjiang og Innri Mongólíu. „Shagehuang“ verkefnið, fyrsta 10 GW blendings sólar- og vindorkuver Kína, er gott dæmi um þessa þróun. Fyrsti áfanginn (1 GW) hefur þegar verið tengdur við raforkunetið, en annar og þriðji áfanginn eru í byggingu.
Vegna strangari reglna um landnotkun stórra sólarorkuvera leita verktaki í auknum mæli til eyðimerkursvæða þar sem auðveldara er að eignast land. Þar að auki stuðla sólarorkuverkefni í eyðimörkum að endurheimt umhverfisins með því að styðja við skógrækt, sem gerir „sólarorku-græningu eyðimerkur“ að vaxandi stefnu.
Tæknilegar áskoranir og aðlögun
Eyðimerkurumhverfi skapar miklar áskoranir fyrir sólarsellur, þar á meðal hátt hitastig, miklar daglegar hitasveiflur, mikil útfjólublá geislun og sandstormar. Til að takast á við þessi vandamál eru framleiðendur að þróa tækni eins og þykkara gler fyrir sandþol, rykvarnarhúðun og bætta hitaþol.
Í ákveðnum héruðum verður að uppfylla sérstakar reglugerðir. Til dæmis, í Innri Mongólíu, verða sólarorkuverkefni að samþætta orkugeymslu til að tryggja stöðugleika raforkukerfisins og krefjast staðbundinnar framleiðslu á sólarorkueiningum og rafhlöðum. Þar að auki takmarka flutningstakmarkanir í norðvestur Kína útflutning raforku til annarra héraða, sem dregur úr áhuga á sólarorkuverkefnum í eyðimörkum. Þar af leiðandi er eftirspurn eftir þróun sólarorkuvera í eyðimörkum enn tiltölulega takmörkuð árið 2024.
Framtíðarhorfur
Bæði fljótandi sólarorkuver og eyðimerkurtækni eru efnileg framtíð endurnýjanlegrar orku. Til að hámarka efnahagslegan ávinning fella sum fljótandi sólarorkuverkefni fiskeldi og vistvæna ferðaþjónustu inn í þetta og mynda þannig samþætta „sólarorku- og fiskveiðilíkan“. Á sama tíma eru eyðimerkurverkefni að kanna fjölnota aðferðir, þar á meðal að samþætta sólarorku við landbúnað og vistfræðilega endurheimt til að þróa sjálfbæra eyðimerkurgarða.
Þó að þessi notkunarsvið séu enn sessmarkaður á heimsvísu, gætu áframhaldandi tækniframfarir og stuðningsstefnur ýtt undir útbreiðslu þeirra. Með vaxandi umhverfisáhyggjum og orkuþörf hafa bæði fljótandi og eyðimerkur sólarorkuver möguleika á að ná jafnvægi milli efnahagslegrar hagkvæmni og umhverfislegrar sjálfbærni, sem skapar vinningshagstæður fyrir orkuskiptin.
