Са брзим порастом инсталација фотонапонских (ПВ) система у последњих неколико година, очекује се да ће глобалне инсталације ПВ система ове године премашити 450 GW. Како одговарајући земљишни ресурси постају све оскуднији, тржиште мора да истражи разноврсније ПВ примене. На овогодишњем SNEC-у, највећој светској изложби соларне енергије, многи произвођачи модула представили су производе прилагођене различитим окружењима, а посебно су се издвојиле плутајуће и пустињске ПВ примене. Ове иновативне примене не само да се баве оскудицом земљишта, већ се и интегришу са локалним екосистемима, нудећи и економске и еколошке користи.
Овај чланак истражује сценарије примене, техничке карактеристике и будући потенцијал плутајућих и пустињских фотонапонских технологија. Кроз студије случаја, анализираћемо њихове предности и изазове у применама у стварном свету.
Плутајући фотонапонски систем: Примене и карактеристике
Плутајући фотонапонски системи су нова и перспективна технологија која подразумева постављање соларних панела на водене површине за производњу електричне енергије. Нуди вишеструке предности, укључујући заштиту животне средине, економске користи и друштвену вредност. Што се тиче инсталације, коришћење еколошки прихватљивих материјала помаже у очувању водених екосистема, док поједностављено и брзо постављање смањује трошкове изградње и избегава спорове око власништва над земљиштем који се често јављају код пројеката фотонапонских система постављених на земљу.
Плутајући фотонапонски системи могу се класификовати у две категорије: приобалне и унутрашње водене површине. Пројекти у унутрашњости укључују инсталације на језерима, акумулацијама, напуштеним рударским јамама, вештачким језерима и барама.
Техничке карактеристике
Што се тиче избора модула, двострани стаклени модули су веома ефикасни у плутајућим фотонапонским системима, јер решавају проблеме пропустљивости водене паре и могу побољшати производњу електричне енергије за 5-10% у поређењу са системима монтираним на земљи. Што се тиче дизајна система, водена тела дубине мање од 3 метра обично користе темеље са фиксним шиповима, док се дубље воде (преко 3 метра) ослањају на плутајуће структуре, као што су платформе засноване на понтонима или кутијама. Пошто су плутајуће фотонапонске инсталације често брже и једноставније од копнених, програмери све више истражују овај сектор, стварајући диференцирано тржиште за произвођаче модула. Овај тренд је био очигледан на SNEC-у, где су многе компаније представиле фотонапонске модуле посебно дизајниране за примене на води, што одражава значајан потенцијал раста плутајућих соларних система.
Како плутајући фотонапонски системи добијају на замаху, очекује се да ће Кина ове године започети пројекте фотонапонских система на мору укупне снаге 2-3 GW, углавном у приобалним провинцијама као што су Шандонг, Ђангсу, Џеђанг и Фуђијан. Изградња многих од ових пројеката планирана је између краја 2024. и почетка 2025. године, а испоруке почињу у четвртом кварталу 2024. године. Приметно је да Sungrow Floating PV, који држи највећи тржишни удео, остаје једина компанија способна да гради пројекте плутајућих фотонапонских система у водама дубљим од 100 метара.
Поред великих приобалних инсталација, пројекти фотонапонских система на бази копнених вода у Кини такође представљају значајне могућности. Ови пројекти се могу категорисати као централизовани или дистрибуирани системи. Централизовани пројекти фотонапонских система на копну, често изграђени у подручјима слегања услед рударства угља, обично се крећу од 50 до 200 MW. У међувремену, дистрибуирани пројекти фотонапонских система на бази рибњака генерално се крећу од 5 до 30 MW. Укупно, кинески пројекти фотонапонских система на копненим водама показују значајан потенцијал, а Инфолинк очекује да ће плутајуће фотонапонске инсталације у Кини ове године премашити 5 GW, а глобалне кумулативне инсталације достићи 7-8 GW.
Изазови и решења
Упркос обећавајућем расту, плутајући фотонапонски системи се суочавају са неколико изазова, укључујући сложене захтеве за изградњу и одржавање. Поред тога, забринутост због квалитета воде и водених екосистема захтева даљу валидацију кроз студије случаја. Као одговор на то, компаније уводе решења за решавање ових проблема. На пример, плутајући фотонапонски систем „Sungrow“ је имплементирао материјале прехрамбене класе у свом пројекту резервоара од 60 MW у Сингапуру како би осигурао безбедност квалитета воде. Како све више компанија усваја иновативне технологије и строге еколошке стандарде, јавно прихватање плутајућих фотонапонских система постепено расте, отварајући пут одрживом развоју.
Пустињски фотонапонски системи: Примене и карактеристике
Пустињски фотонапонски системи користе обилну сунчеву светлост и простране, отворене пределе како би постигли високу ефикасност и исплативу производњу електричне енергије. Кина је глобални лидер у иницијативама за пустињску соларну енергију, са великим пројектима у сушним регионима као што су Синђанг и Унутрашња Монголија. Иницијатива „Шагехуанг“, прва кинеска хибридна база соларне и ветроенергије нивоа 10 GW, илуструје овај тренд. Прва фаза (1 GW) је већ повезана на мрежу, док су друга и трећа фаза у изградњи.
Због строжих прописа о коришћењу земљишта за велике соларне фарме, програмери се све више окрећу пустињским подручјима, где је стицање земљишта лакше. Штавише, пустињски фотонапонски пројекти доприносе обнови животне средине помажући напоре у пошумљавању, чинећи „озелењавање пустиње на соларну енергију“ новом стратегијом.
Технички изазови и адаптације
Пустињска окружења представљају екстремне изазове за фотонапонске модуле, укључујући високе температуре, велике дневне температурне варијације, интензивно ултраљубичасто зрачење и пешчане олује. Да би решили ове проблеме, произвођачи унапређују технологије као што су дебље стакло за отпорност на песак, премази против прашине и побољшана термичка издржљивост.
У одређеним регионима морају се поштовати специфични прописи. На пример, у Унутрашњој Монголији, соларни пројекти морају да интегришу складиштење енергије ради стабилности мреже и захтевају локалну производњу фотонапонских модула и батерија. Штавише, ограничења преноса на северозападу Кине ограничавају извоз електричне енергије у друге провинције, смањујући интересовање за пустињске фотонапонске пројекте. Као резултат тога, потражња за развојем пустињских фотонапонских система остаје релативно ограничена у 2024. години.
Будући изгледи
И плутајуће и пустињске фотонапонске технологије представљају обећавајуће правце за будућност обновљиве енергије. Да би се максимизирале економске користи, неки плутајући фотонапонски пројекти укључују аквакултуру и екотуризам, формирајући интегрисани модел „соларног рибарства“. У међувремену, пустињски фотонапонски пројекти истражују мултифункционалне приступе, интегришући соларну енергију са пољопривредом и еколошком обновом како би се развили одрживи пустињски паркови.
Иако ове примене тренутно остају нишна тржишта на глобалном нивоу, континуирани технолошки напредак и подршка политике могле би да подстакну њихово ширење. Са све већим забринутостима за животну средину и потражњом за енергијом, и плутајући и пустињски фотонапонски системи имају потенцијал да постигну равнотежу између економске исплативости и еколошке одрживости, стварајући сценарио у којем сви добијају за енергетску транзицију.
