Υπεράκτια πλωτά φωτοβολταϊκά

Τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα που είναι εγκατεστημένα στις ήρεμες θάλασσες του ισημερινού θα μπορούσαν να παρέχουν απεριόριστη ενέργεια σε κατοικημένες περιοχές της Νοτιοανατολικής Ασίας και της Δυτικής Αφρικής. Ένα πρόσφατο έγγραφο της Διεθνούς Ένωσης Ηλιακής Ενέργειας επεσήμανε ότι τα τελευταία 40 χρόνια, η Ινδονησία έχει περίπου 140.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα θαλάσσιας περιοχής που δεν έχει βιώσει κύματα άνω των 4 μέτρων, ούτε ισχυρούς ανέμους άνω των 10 μέτρων ανά δεύτερος. Αυτή η περιοχή της θάλασσας είναι αρκετή ώστε το πλωτό φωτοβολταϊκό σύστημα να παράγει περίπου 35.000 TWh ηλεκτρικής ενέργειαςτριάδα ετησίως, η οποία υπερβαίνει την τρέχουσα συνολική ικανότητα παραγωγής ενέργειας διαφόρων πηγών ενέργειας στον κόσμο.

Ενώ οι περισσότεροι από τους ωκεανούς του κόσμου αντιμετωπίζουν καταιγίδες, ορισμένες ισημερινές περιοχές έχουν ευνοϊκές θαλάσσιες συνθήκες, πράγμα που σημαίνει ότι δεν απαιτείται εκτεταμένη και δαπανηρή μηχανική για την προστασία των πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων στη θάλασσα. Ένας παγκόσμιος χάρτης θερμότητας υψηλής ανάλυσης δείχνει ότι το ινδονησιακό αρχιπέλαγος και η ισημερινή περιοχή κοντά στη Νιγηρία είναι οι πιο υποσχόμενες περιοχές για την εγκατάσταση υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων.

Παγκόσμια Προοπτικές Παραγωγής Φωτοβολταϊκής Ενέργειας μέχρι τα μέσα του αιώνα

Η ερευνητική έκθεση προβλέπει ότι η παγκόσμια οικονομία θα απελευθερωθεί σε μεγάλο βαθμό και θα ηλεκτροδοτηθεί μέχρι τα μέσα του αιώνα, υποστηριζόμενη από σημαντική παραγωγή φωτοβολταϊκών και αιολικής ενέργειας. Η Νιγηρία και η Ινδονησία αναμένεται να γίνουν η τρίτη και έκτη σε πληθυσμό χώρες στον κόσμο έως το 2050, αντίστοιχα.

Η υψηλή πυκνότητα πληθυσμού σε αυτές τις χώρες μπορεί να οδηγήσει σε συγκρούσεις μεταξύ της γεωργίας, του περιβάλλοντος και των φωτοβολταϊκών. Η τροπική τους θέση σημαίνει ότι οι αιολικοί πόροι είναι φτωχοί. Ευτυχώς, αυτές οι χώρες και οι γείτονές τους μπορούν να συλλέγουν απεριόριστη ενέργεια από φωτοβολταϊκά συστήματα που επιπλέουν σε ήρεμες θάλασσες.

Χώρες και περιοχές με μικρότερη ένταση ενέργειας μπορούν να παρέχουν ενέργεια σε περισσότερους από 2 εκατομμύρια ανθρώπους εγκαθιστώντας υπεράκτια πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα στην ίδια περιοχή. Αυτά τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να τοποθετηθούν σε στέγες σε άνυδρες περιοχές, να συστεγάζονται με γεωργικές εγκαταστάσεις ή να επιπλέουν σε υδάτινα σώματα. Πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν σε λίμνες και ταμιευτήρες της ενδοχώρας, καθώς και σε υπεράκτιες περιοχές. Τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα εσωτερικής ναυσιπλοΐας που είναι εγκατεστημένα σε διάφορες χώρες έχουν μεγάλες δυνατότητες και ήδη αναπτύσσονται ραγδαία.

Μελέτες έχουν δείξει ότι τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα που είναι εγκατεστημένα σε περιοχές με ωκεάνια κύματα που δεν υπερβαίνουν τα 6 μέτρα και ταχύτητα ανέμου που δεν υπερβαίνει τα 15 m/s μπορούν να παράγουν έως και 1 εκατομμύριο TWh ενέργειας ετησίως, που είναι η ετήσια ενεργειακή ζήτηση μιας πλήρως απανθρακοποιημένης παγκόσμιας οικονομίας. να υποστηρίξει έναν πληθυσμό 10 δισεκατομμυρίων 5 φορές. Οι περισσότερες περιοχές με ευνοϊκές συνθήκες ωκεανού βρίσκονται κοντά στον ισημερινό, όπως στην Ινδονησία και τη Δυτική Αφρική. Αυτές οι περιοχές έχουν γρήγορη πληθυσμιακή αύξηση και ταχεία οικονομική ανάπτυξη, και η εγκατάσταση υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση των συγκρούσεων χρήσης γης.

Ανάπτυξη της αγοράς φωτοβολταϊκών στην Ινδονησία

Ο πληθυσμός της Ινδονησίας θα μπορούσε να ξεπεράσει τα 315 εκατομμύρια άτομα μέχρι τα μέσα του αιώνα. Περίπου 25.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα φωτοβολταϊκών συστημάτων θα πρέπει να εγκατασταθούν για την κάλυψη της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας της Ινδονησίας μετά την πλήρη απαλλαγή από τον άνθρακα της χρήσης της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας. Ευτυχώς, η Ινδονησία έχει τεράστιες δυνατότητες για παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, καθώς και τεράστιες δυνατότητες για την κατασκευή εγκαταστάσεων παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας με αντλία, οι οποίες μπορούν να αποθηκεύουν αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκά συστήματα.

Η Ινδονησία είναι μια πυκνοκατοικημένη χώρα, ειδικά στην Ιάβα, το Μπαλί και τη Σουμάτρα. Ευτυχώς, η Ινδονησία έχει τη δυνατότητα εγκατάστασης μεγάλου αριθμού πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων σε ήρεμες θάλασσες. Η ωκεάνια έκταση των 6,4 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων της Ινδονησίας είναι 200 ​​φορές μεγαλύτερη από την έκταση των πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων που απαιτούνται για την κάλυψη όλων των μελλοντικών ενεργειακών αναγκών της Ινδονησίας.

Προοπτικές Ανάπτυξης Υπεράκτιων Πλωτών Φωτοβολταϊκών Συστημάτων

Τα κύματα στις περισσότερες θάλασσες του κόσμου ξεπερνούν τα 10 μέτρα και η ταχύτητα του ανέμου ξεπερνά τα 20 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αρκετοί προγραμματιστές εργάζονται σε σχεδιασμένες άμυνες για υπεράκτια πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα που μπορούν να αντέξουν τις καταιγίδες. Στην περιοχή κοντά στον ισημερινό, λόγω του καλού ωκεάνιου περιβάλλοντος, τα αμυντικά μέτρα για την εγκατάσταση υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων δεν χρειάζεται να είναι τόσο ισχυρά και δαπανηρά.

Οι πιο υποσχόμενες περιοχές για την ανάπτυξη υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων συγκεντρώνονται σε 5 έως 12 μοίρες του ισημερινού γεωγραφικού πλάτους, κυρίως στον Κόλπο της Γουινέας κοντά στο ινδονησιακό αρχιπέλαγος και τη Νιγηρία. Αυτές οι περιοχές έχουν χαμηλό δυναμικό παραγωγής αιολικής ενέργειας, υψηλή πυκνότητα πληθυσμού, ταχεία αύξηση του πληθυσμού και της κατανάλωσης ενέργειας και μεγάλο αριθμό ανέπαφων οικοσυστημάτων. Οι τροπικές καταιγίδες σπάνια επηρεάζουν τον ισημερινό.

Η εγκατάσταση υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Κεντρική και Νότια Αμερική είναι ευάλωτη σε τροπικές καταιγίδες και υψηλά κύματα. Η Μέση Ανατολή έχει μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης, αν και θα αντιμετωπίσει σκληρό ανταγωνισμό από χερσαίες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις και αιολικά πάρκα. Υπάρχουν επίσης κάποιες προοπτικές ανάπτυξης σε ορισμένες περιοχές της Ευρώπης, όπως η βόρεια Αδριατική και γύρω από τα ελληνικά νησιά.

Η υπεράκτια πλωτή βιομηχανία φωτοβολταϊκών βρίσκεται ακόμα στα σπάργανα. Σε σύγκριση με τα επίγεια φωτοβολταϊκά συστήματα, τα υπεράκτια φωτοβολταϊκά πάνελ έχουν ορισμένα εγγενή μειονεκτήματα, όπως η διάβρωση του θαλασσινού νερού και η θαλάσσια ρύπανση. Οι ρηχές θάλασσες είναι η πρώτη επιλογή για την εγκατάσταση υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων. Καθώς η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι πιθανό να μεταβάλει τα μοτίβα των ανέμων και των κυμάτων, υπάρχει ανάγκη να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις στο θαλάσσιο περιβάλλον και την αλιεία.

Παρά αυτές τις προκλήσεις, τα υπεράκτια πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα θα μπορούσαν να παρέχουν το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας για χώρες στα ήρεμα νερά του ισημερινού. Μέχρι τα μέσα του αιώνα, περίπου ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι σε αυτές τις χώρες αναμένεται να βασίζονται κυρίως στην παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά, οδηγώντας στην ταχύτερη ενεργειακή αλλαγή στην ιστορία.