yüzen güneş - Floating solar

yüzer fotovoltaik

Güneş Yüzer veya yüzer fotovoltaik (FPV), bazen adı floatovoltaics olduğu güneş panelleri bir yapı üzerine monte edilen bir su kütlesinin, tipik olarak bir rezervuar ya da bir gölde yüzer.

Bu yenilenebilir enerji teknolojisinin pazarı 2016'dan beri hızla büyüdü. Birkaç düzine kWp kapasiteli ilk 20 santral 2007 ile 2013 yılları arasında inşa edildi. Kurulu güç 2020'de 3 GW'a ulaştı ve 2025'te 10 GW öngörülüyor.

Yüzer bir sistemin maliyeti, yere monte edilen sistemlerden %20-25 daha yüksektir.

Teknoloji özellikleri

Bu gelişmenin birkaç nedeni vardır:

  1. Arazi kullanımı yok : Yüzer PV santrallerinin ana avantajı, elektrik kabini ve şebeke bağlantıları için gerekli sınırlı yüzeyler dışında herhangi bir araziyi işgal etmemeleridir. Fiyatları, karadaki bitkilerle karşılaştırılabilir, ancak arazi tüketimini önlemek için iyi bir yol sağlarlar .
  2. Kurulum ve hizmetten çıkarma : yüzen PV santralleri, karadaki santrallerden daha kompakttır, yönetimi daha basittir ve inşası ve devreden çıkarılması kolaydır. Ana nokta, karada kurulu bir tesis için kullanılan temeller gibi hiçbir sabit yapının mevcut olmamasıdır, bu nedenle kurulumları tamamen tersine çevrilebilir.
  3. Su tasarrufu ve su kalitesi: Havzaların kısmen kaplanması suyun buharlaşmasını azaltabilir. Bu sonuç iklim koşullarına ve kaplanan yüzey yüzdesine bağlıdır. Hindistan'ın bazı bölgeleri gibi kurak iklimlerde, örtülü yüzeyin buharlaşmasının yaklaşık %30'u korunduğu için bu önemli bir avantajdır. Bu Avustralya'da daha fazla olabilir ve havza sulama amacıyla kullanılıyorsa çok kullanışlı bir özelliktir.
  4. Soğutma: yüzen yapının soğutulması basittir. Doğal soğutma, PV modülleri üzerinde bir su tabakası ile veya SP2 (Batırılmış Fotovoltaik Güneş Paneli) olarak adlandırılan suya daldırılarak arttırılabilir. Bu durumlarda, küresel PV modüllerinin verimliliği, %8-10'a varan enerji hasadı kazancı ile termal sürüklenmenin olmaması sayesinde yükselir.
  5. İzleme: Büyük bir yüzer platform kolayca döndürülebilir ve dikey bir izleme gerçekleştirebilir: bu, kara tabanlı PV santrallerinde olduğu gibi enerji israfı olmadan ve karmaşık bir mekanik aparata ihtiyaç duymadan yapılabilir. Yüzen bir PV tesisini bir izleme sistemiyle donatmak biraz fazladan maliyetliyken, enerji kazancı %15 ila %25 arasında değişebilir.
  6. Depolama fırsatı: Suyun varlığı, doğal olarak, ağırlıklı olarak hidroelektrik havuzlarla bağlantıda yerçekimi enerji depolamasının kullanılmasını önerir. Ancak diğer olasılıklar araştırılmış ve özellikle basınçlı hava enerji depolama sistemleri önerilmiştir.
  7. Çevre kontrolü: Sanayileşmiş ülkelerde ciddi bir sorun olan alg patlamaları azaltılabilir. Havzaların kısmi olarak kaplanması ve yüzeyin hemen altındaki biyolojik kirlilik üzerindeki ışığın azaltılması, aktif sistemlerle birlikte bu sorunu çözebilir. Bu, endüstriyel faaliyetler tarafından üretilen veya bunlarla kirlenen bir su havzasını yönetmeye ilişkin daha genel problemin yalnızca bir parçasıdır.
  8. Verimlilik iyileştirme: Birçok çalışma, su üzerindeki güneş panellerinin daha verimli olduğunu iddia ediyor. Rapor edilen enerji kazancı %5 ila %15 aralığındadır.

Yüzen güneş enerjisi genellikle mevcut hidroelektrik santrallere kurulur .

Tarih

MW cinsinden dünya çapında kurulu güç

Amerikan, Danimarka, Fransız, İtalyan ve Japon vatandaşları, yüzen güneş enerjisi için patent tescil ettiren ilk kişilerdi . İtalya'da su üzerindeki PV modülleri ile ilgili ilk tescilli patent Şubat 2008'e kadar uzanmaktadır.

MIRARCO (Maden Yenilik Rehabilitasyon ve Uygulamalı Araştırma Kurumu Ontario, KANADA) araştırma grubu 2008-2011 ve 2012-2014 ortaya konulmuştur çeşitli çözümler tırnak. Kurulumların çoğu üç kategoriye ayrılabilir:

  • Dubalara monte edilmiş modüllerden oluşan PV santralleri
  • Plastik ve galvanizli çelikten yapılmış sallar üzerine monte edilmiş PV modülleri
  • Tamamen plastikten sallara monte edilmiş PV modülleri.

Referanslar

bibliyografya

  • Howard, E. ve Schmidt, E. 2008. Northparks Mine, Landloch ve NCEA'da Rio Tinto'nun Yüzer Modüllerini kullanarak buharlaşma kontrolü. Ulusal Tarım Mühendisliği Merkezi Yayını 1001858/1, USQ, Toowoomba.
  • R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, GM Tina ve C. Ventura (2017). "Yüzer Fotovoltaik tesisler: performans analizi ve tasarım çözümleri". Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri . 81 : 1730-1741. doi : 10.1016/j.rser.2017.05.269 .CS1 bakımı: birden çok ad: yazar listesi ( bağlantı )
  • Taboada, ME; Cáceres, L.; Graber, TA; Galleguillos, HR; Cabeza, LF; Rojas, R. (2017). "Buharlaşmayı azaltmak için güneş enerjili su ısıtma sistemi ve fotovoltaik yüzer örtü: Deneysel sonuçlar ve modelleme". Yenilenebilir Enerji . 105 : 601–615. doi : 10.1016/j.renene.2016.12.094 . hdl : 10459.1/59048 .
  • Chang, Yuan-Hsiou; Ku, Chen-Ruei; Evet, Naichia (2014). "Peyzaj ekolojisi ve su kalitesinin iyileştirilmesi için güneş enerjili yapay yüzen ada". Ekolojik Mühendislik . 69 : 8-16. doi : 10.1016/j.ecoleng.2014.03.015 .
  • Ho, CJ; Chou, Wei-Len; Lai, Ki-Ming (2016). "Çift suya doymuş MEPCM katmanları ile entegre su yüzeyi yüzer bir PV'nin termal ve elektriksel performansları". Uygulamalı Isı Mühendisliği . 94 : 122–132. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2015.10.097 .
  • M. Rosa-Clot, GM Tina (2017). Batık ve Yüzer Fotovoltaik Sistemler Modelleme, Tasarım ve Vaka Çalışmaları . Akademik Basın.
  • Sahu, Alok; Yadav, Neha; Sudhakar, K. (2016). "Yüzer fotovoltaik santral: Bir inceleme". Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri . 66 : 815-824. doi : 10.1016/j.rser.2016.08.051 .
  • Trapani, Kim; Millar, Dean L. (2013). "Malta adalarının enerji karışımına açık deniz fotovoltaik (PV) teknolojisi önermek". Enerji Dönüşümü ve Yönetimi . 67 : 18–26. doi : 10.1016/j.enconman.2012.10.022 .
  • Siecker, J.; Kuşakana, K.; Numbi, BP (2017). "Güneş fotovoltaik sistemleri soğutma teknolojileri üzerine bir inceleme". Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri . 79 : 192–203. doi : 10.1016/j.rser.2017.05.053 .
  • Spencer, Robert S.; Macknick, Ürdün; Aznar, Alexandra; Warren, Adam; Reese, Matthew O. (2019-02-05). "Yüzen Fotovoltaik Sistemler: Amerika Birleşik Devletleri Kıtasındaki İnsan Yapımı Su Kütlelerinde Fotovoltaik Sistemlerin Teknik Potansiyelinin Değerlendirilmesi" . Çevre Bilimi ve Teknolojisi . 53 (3): 1680-1689. Bibcode : 2019EnST...53.1680S . doi : 10.1021/acs.est.8b04735 . ISSN  0013-936X . OSTI  1489330 . PMID  30532953 .