หัวข้อ

แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำอนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์

แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำอนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ทะเลสาบสีฟ้าตั้งอยู่นอกเมือง Sayreville รัฐนิวเจอร์ซีภายในบริเวณที่เขียวชอุ่มของต้นสนเมเปิ้ลและต้นโอ๊ก อ่างล้างหน้าขนาด 14 เฮกตาร์เป็นส่วนหนึ่งของแหล่งน้ำของเมืองซึ่งต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมหาศาลในการสูบและบำบัด ไม่กี่ปีที่ผ่านมาเจ้าหน้าที่ท้องถิ่นตัดสินใจติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จำนวนหนึ่งเพื่อจ่ายไฟให้กับโรงบำบัดน้ำ พวกเขาไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะวางไว้ที่ใด

ป่าประมาณ 160 เฮกตาร์ล้อมรอบโรงบำบัดใน Sayreville ซึ่งเป็นเมืองชานเมืองที่มีผู้คน 43,000 คนทางตอนใต้ของมหานครนิวยอร์ก ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ให้ใหญ่พอที่จะตอบสนองความต้องการไฟฟ้ากรมประปาของเมืองจะต้องเคลียร์ต้นไม้ประมาณ 6 เฮกตาร์ "มันไม่ได้เป็นสีเขียวมากนัก" David Samuel วิศวกรที่ปรึกษาของ Sayreville ซึ่งทำงานเกี่ยวกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์กล่าว

ซามูเอลเคยได้ยินเกี่ยวกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ใน Napa Valley ของแคลิฟอร์เนียซึ่งแผงดังกล่าวลอยอยู่เหนือบ่อชลประทานของไร่องุ่น หลังจากเยี่ยมชมเว็บไซต์ Sayreville เริ่มค้นหาอาร์เรย์สัตว์น้ำของตัวเองในปี 2558 โครงการนี้สิ้นสุดในเดือนตุลาคมและขณะนี้เมืองนี้กำลังดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำ 4.4 เมกะวัตต์ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในอเมริกาเหนือ แผงโซลาร์เซลล์สีฟ้าแวววาวของแผงโซลาร์เซลล์ 12,000 แผงครอบคลุมทะเลสาบซึ่งดึงน้ำจาก South River ที่อยู่ใกล้เคียง คาดว่าจะช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าเมืองได้ 1 ล้านเหรียญสหรัฐในอีก 15 ปีข้างหน้า

"ฉันคิดว่ามันจะเป็นตัวกำหนดเทรนด์ที่ตอนนี้คนรู้ว่ามันสามารถทำได้สำเร็จ" ซามูเอลกล่าว

ปัจจุบันและอนาคตของแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยตัวเป็นส่วนเล็ก ๆ แต่กำลังเติบโตในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ โครงการประมาณ 1,100 เมกะวัตต์ลอยอยู่ในน่านน้ำทั่วโลกหรือน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดทั่วโลก แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำส่วนใหญ่อยู่ในเอเชียตะวันออกซึ่งประเทศต่างๆมีเป้าหมายที่ทะเยอทะยานสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ แต่มีพื้นที่ จำกัด ในการติดตั้งแผง แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำแห่งแรกของโลกเปิดตัวที่เมืองไอจิประเทศญี่ปุ่นในปี 2550 Ciel & Terre บริษัท สัญชาติฝรั่งเศสทำโครงการที่ใหญ่ที่สุดในโลกระบบ 70 เมกะวัตต์ที่ไซต์เหมืองถ่านหินร้างในจังหวัดของจีน อันฮุยเมื่อต้นปีนี้

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ตลาดโซลาร์ลอยน้ำในสหรัฐฯมีการพัฒนาช้าลงส่วนใหญ่เป็นเพราะระบบลอยน้ำมีราคาแพงกว่าและไม่ค่อยคุ้นเคยกว่าโครงการโซลาร์เซลล์แบบติดตั้งบนพื้นดินและบนดาดฟ้า นักวิเคราะห์ยังไม่มีข้อมูลระยะยาวที่จะแสดงให้เห็นว่าแผงลอยน้ำจะทำงานอย่างไรมานานหลายทศวรรษหรืออาร์เรย์อาจส่งผลต่อคุณภาพน้ำและแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติที่ติดตั้งอย่างไร

"ยังมีความไม่แน่นอนมากมายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของระบบเหล่านี้ในระยะยาวเนื่องจากเป็นเทคโนโลยีใหม่" อเล็กซานดราอัซนาร์หัวหน้าโครงการจากห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติหรือ NREL ในโกลเดนโคโลราโดกล่าว

อย่างไรก็ตามในขณะที่โครงการต่างๆเกิดขึ้นทั่วโลก Aznar กล่าวว่าเขาได้รับฟังข้อมูลเพิ่มเติมจากรัฐบาลของรัฐและท้องถิ่นสาธารณูปโภคและหน่วยงานของรัฐบาลกลางที่สนใจที่จะวางแผงบนพื้นผิวที่ไม่สามารถใช้ โดยรวมแล้ว NREL ประเมินว่ามีทะเลสาบสระน้ำและอ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น 24,000 แห่งที่สามารถรองรับแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำได้ทั่วทั้งทวีปอเมริกา เมื่อรวมกันแล้วโครงการเหล่านี้มีศักยภาพในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอที่จะเท่ากับเกือบร้อยละ 10 ของการผลิตไฟฟ้าต่อปีของประเทศ

ใน Sayreville แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำมูลค่า 7.2 ล้านดอลลาร์มีลักษณะคล้ายกับชิ้นส่วนปริศนาซิกแซก แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแบบเดียวกับที่ใช้ในโครงการภาคพื้นดิน แต่แทนที่จะเป็นชั้นวางและตัวรองรับโลหะแบบดั้งเดิมแผงเหล่านี้จะยึดติดกับลอยพลาสติกกลวงซึ่งประกอบเข้าด้วยกันเหมือนชิ้นเลโก้เพื่อสร้างแพ อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบให้ทนต่อลมและคลื่นที่รุนแรงรวมทั้งความเสียหายจากแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์

สายไฟเชื่อมต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับอุปกรณ์บนพื้นดินส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโรงบำบัดน้ำโดยตรง หากแผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าเกินความจำเป็นส่วนเกินจะไปที่กริดในพื้นที่ ในวันที่มีเมฆมากหรือมีเมฆมากโรงบำบัดน้ำยังคงสามารถดึงพลังงานจากตะแกรงเพื่อให้ทำงานต่อไปได้ ผ่านโครงการแรงจูงใจจากพลังงานแสงอาทิตย์ของนิวเจอร์ซีย์แผงลอยน้ำยังได้รับเครดิตทางการเงินสำหรับการผลิตไฟฟ้าทุกกิโลวัตต์ - ชั่วโมง

ท่ามกลางความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ (นอกเหนือจากกองมูลนก) คือการทำให้มั่นใจว่าแผงจะไม่ลอยอยู่ในน้ำมากเกินไป คริสบาร์เทิลผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ Ciel & Terre ในสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นผู้ออกแบบโครงสร้างลอยน้ำที่ใช้ใน Sayreville กล่าวว่าการยึดโครงการ Sayreville เป็นเรื่องที่ท้าทายเป็นอย่างยิ่ง เพื่อให้มันใช้งานได้วิศวกรจะใช้สายเคเบิลขนานกับขอบด้านเหนือของอาร์เรย์แล้วผูกสายสัมพันธ์กับเส้นนั้น

"มีความเจ็บปวดเพิ่มขึ้นเสมออุปสรรคทางเทคโนโลยีที่ต้องเอาชนะ" บาร์เทิลกล่าว บริษัท ซึ่งสร้างโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำ 350 เมกะวัตต์ทั่วโลกกำลังดำเนินโครงการ 1.8 เมกะวัตต์ในแคลิฟอร์เนียพร้อมกับอาร์เรย์ขนาดเล็กในฟลอริดาและนิวเจอร์ซีย์

ระบบสุริยะลอยน้ำของ Sayreville อาจมีประโยชน์อื่น ๆ นอกเหนือจากการผลิตไฟฟ้าสะอาดและลดค่าสาธารณูปโภคซามูเอลกล่าว การปกป้องพื้นผิวของทะเลสาบทำให้แพสามารถช่วย จำกัด การเติบโตของสาหร่ายที่เป็นอันตรายลดการระเหยของน้ำให้ร่มเงาแก่ปลาและทำให้น้ำด้านล่างเย็น อุณหภูมิของน้ำที่เย็นกว่าสามารถป้องกันไม่ให้แผงโซลาร์เซลล์ร้อนเกินไปและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง

Aznar กล่าวว่าจำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาว่า "ผลประโยชน์ร่วม" ดังกล่าวจะพัฒนาได้อย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป หากนักวิจัยสามารถหาจำนวนผลประโยชน์เหล่านี้ได้ก็จะช่วยให้เมืองและนักพัฒนามีเหตุผลในการจ่ายเงินมากขึ้นเพื่อวางแผงโซลาร์เซลล์ในน้ำแทนที่จะวางบนพื้นดินหรือในอาคารเขากล่าวเสริม

ตัวอย่างเช่นเกษตรกรในแคลิฟอร์เนียที่แห้งแล้งอาจเต็มใจที่จะติดตั้งอุปกรณ์ราคาแพงในบ่อชลประทานหากสามารถป้องกันไม่ให้แหล่งน้ำระเหยไปในความร้อน จากข้อมูลของ NREL แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำในสหรัฐฯหลายแห่งอยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำซึ่งราคาสาธารณูปโภคสูงและที่ดินมีราคาแพง

สำหรับนักพัฒนาเช่น Ciel & Terre อ่างเก็บน้ำของเทศบาลและสระน้ำการเกษตรเป็นสถานที่ที่ชัดเจนในการเริ่มใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยตัวเนื่องจากโครงการเหล่านี้มีขนาดค่อนข้างเล็กและใกล้เคียงกับสายไฟที่มีอยู่ Bartle กล่าว บริษัท ต้องการสร้างแหล่งน้ำขนาดใหญ่กว่ามากไม่ว่าจะเป็นทะเลสาบเหมืองหินขนาดใหญ่บ่อหางแร่เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งอาจมีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลอยน้ำได้หลายสิบหรือหลายร้อยเมกะวัตต์

"อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาคือความกลัวที่จะเป็นที่หนึ่ง" บาร์เทิลกล่าว ด้วยเมทริกซ์ของ Sayreville และเมทริกซ์อื่น ๆ ที่เผยแพร่ในสหรัฐอเมริกา "ฉันคิดว่าเราจะได้เห็นอะไรอีกมากมาย"