Океан зовёт. И солнечная энергетика слушает. 🌊
Земля дорожает. Её не хватает. Она занята фермами, городами и горами. Поэтому учёные посмотрели в другую сторону. В сторону воды. В сторону Тайваня.
Концепция проекта
Тайвань перенаселён. По площади он примерно равен Нидерландам, но здесь проживает на 5 миллионов человек больше, и большинство из них сгруппировано на безвыходной, гористой территории. Куда же устанавливать солнечные панели? Не на склоны холмов.
Компания Chenya Energy построила установку именно там. В 2021 году они запустили проект плавучей фотоэлектрической станции мощностью 181 МВт в промышленной бухте западного Тайваня. Он занимает 1,8 квадратного километра водной поверхности. Их называют оффшорными плавучими фотоэлектрическими системами.
Для объективного сравнения их проанализировали вместе с наземной электростанцией компании Taiwan Power Company. Она старше и даже больше (100 МВт на площади 1,4 кв. км). Но поскольку водная установка имеет большую мощность, данные были нормализованы. Лишние 81 МВт исключили. Теперь сравниваем «яблоки с яблоками».
Результаты
Вот главная новость. Плавучая ферма вырабатывает на 12% больше электроэнергии.
С точки зрения затрат море кусается. Эксплуатация обходится дороже. Вам нужно бороться с влажностью. Ржавчиной. Солевыми брызгами. Волнами, которые не перестают обрушиваться. Бригады по техническому обслуживанию катаются на джет-сках, чтобы расчищать древесный мусор. Они протирают панели с узких настилов. Скопляются птичьи экскременты. Соль пристает намертво.
И всё же она выигрывает.
Чистая прибыль составляет 11%, против 8% у наземной системы. Больше энергии компенсирует более высокие счета.
«Для снижения выбросов углерода… плавучие фотоэлектрические системы намного лучше наземных», — говорит ведущий исследователь Чин-Фэн Чэнь. «Установка в море сложна, конечно. Но она окупается».
Жара убивает эффективность. Точка. Солнечные панели «боятся» температуры солнца. Земля нагревается. Вода остаётся прохладной — в среднем на 2–3 градуса холоднее. Воздух над океаном ещё холоднее. Ветер дует сильнее.
Таким образом, панели сохраняют свою эффективность. Жара не побеждает.
Почему не везде?
Плавучая солнечная энергетика — не новость. Более 1100 систем плавают на водохранилищах и озёрах. В основном в Азии. Лидирует Китай. Самая крупная? Установки мощностью в гигаватт в Шаньдуне. Огромные. Мелководье помогает.
Оффшорные установки? Сложнее.
Тайваньская установка во время отлива опирается непосредственно на морское дно. Её удерживают поплавки. Якоря тянут вниз. Она должна выдерживать нагрузки, которые не беспокоят наземные станции. Стоимость строительства на 30% выше. Нужна сталь, которая не поддаётся коррозии. Электроника, которая выдерживает шторм.
И не всё всегда шло гладко. В Нидерландах Shell и Eneco демонтировали систему после того, как перегретый электрический разъем вышел из строя. Некачественная деталь. Плохой день. Другие прототипы, однако, выживают при волнах высотой 10 метров с 2019 года недалеко от Голландии.
Есть ещё экологический «похмельный» эффект. Тень от плавающих конструкций нарушает смешивание кислорода. Свет ослабевает для фитопланктона. Морская жизнь испытывает трудности в тени.
«Если идти дальше в море, волны становятся жестокими», — говорит Винсент Бакс, который изучает этот вопрос в Нидерландах. «Оставайтесь у берега, и биоразнообразие пострадает. Компромисс. Всегда».
Кому это нужно?
Возможно, пока никому это не нужно.
Чэнь ожидает роста только там, где ветер не работает. Думайте о островных государствах с интенсивным солнцем, но слабым оффшорным ветром. Япония. Индонезия. Страны Карибского бассейна. Сам Тайвань.
Объедините ветер и плавучую солнечную энергию на 1% подходящего океана, и к 2050 году это покроет 30% мирового спроса. Огромный потенциал. Но пока это ниша.
Исследование не учитывает долгосрочный износ от штормов. Штормы уничтожают плавучие технологии. Волны бьют по якорям. Прослужат ли панели два десятилетия в бушующем открытом океане?
Никто не знает. По-настоящему.
Расположение имеет решающее значение. Выбрали правильно — и прибыль поёт. Ошиблись — и вы вылавливаете corroded metal.
У нас есть технология. Математика сходится. Вода прямо перед нами.
Возможно, океан ждёт, пока мы примем решение. 🏝️
