Плавучие солнечные панели — отличный симбионт для ГЭС



    Согласно отчету World Bank, к сентябрю 2018 года было установлено плавучих солнечных панелей общей мощностью в 1,1 ГВт. Это примерно столько же, сколько было установлено обычных панелей в мире в 2000 году. По мнению экспертов, в ближайшие 20 лет мы увидим бум развития технологий, связанных с плавучими солнечными станциями.

    Дело в том, что это не просто «солнечные панели на воде», они не только вырабатывают электричество, но и оказывают влияние на окружающую среду. Находясь на поверхности, панели закрывают все, что находится ниже, от солнечного света. А значит, некоторые виды водных растений чувствуют себя не очень хорошо и не растут. Кроме того, если панели занимают достаточно большую площадь водной поверхности, они замедляют процесс испарения с поверхности воды в условиях жаркого климата.

    По расчетам специалистов, такие панели могут снижать испарение воды с поверхности водоемов на 90%. Кроме того, для них не нужны участки земли, которые в некоторых регионах очень дорогие, либо же на них нельзя устанавливать такого рода системы. Кроме того, не нужно и платить за аренду земли. В Северной Калифорнии такие панели были установлены потому, что практически все земли, пригодные для установки солнечных электростанций, заняты виноградниками. Таким образом, и виноградники остались целы, и местные домохозяйства теперь обеспечены энергией на долгие годы.



    Проблемы, конечно, тоже есть. В первую очередь, это стоимость самих панелей. Сами по себе они уже не слишком дорогие, но если учитывать конструкцию платформы, которая должна находиться на поверхности воды и быть устойчивой к внешним воздействиям, то такого рода системы получаются недешевыми. Но благодаря тому, что цена на сами фотоэлектрические панели падают, общая стоимость плавучей системы получается более-менее разумной.



    Сейчас плавучие системы все чаще стали объединять с ГЭС. Дело в том, что в некоторых случаях понижение уровня воды приводит к падению объемов вырабатываемой энергии. Солнечные панели помогают выравнивать скачки объемов выработки электричества, вводя в энергетическую сеть сгенерированную своими силами энергию. Это особенно важно в регионах, где падение уровня воды в местных водоемах — частое явление. К примеру, в некоторых странах Африки и Азии.



    Впервые тестовая система «фотоэлектрические панели + ГЭС» была опробована в Португалии, в период с 2016 по 2017 год. Согласно отчету, установленная система производила около 300 мегаватт-час в год. Плавучие панели, установленные в ходе реализации этого проекта, могли выдержать волны высотой в 1 м. Есть также примеры настройки системы «фотопанели + ГЭС» таким образом, что солнечная энергостанция брала на себя значительную часть нагрузки в пиковые моменты потребления энергии — энергия запасается в течение светового дня и выводится в общую сеть, например, поздним вечером. Это помогало избежать блэкаутов. Такая система работает в Китае, в одной из провинций.

    Наиболее производительной является система из солнечных панелей мощностью в 150 МВт. Как уже говорилось выше, с течением времени такого рода систем станет больше — хотя бы потому, что их стоимость постепенно падаает.


    Madrobots
    Приближаем сингулярность за ваши деньги

    Comments 53

      0
      Есть также примеры настройки системы «фотопанели + ГЭС» таким образом, что солнечная энергостанция брала на себя значительную часть нагрузки в пиковые моменты потребления энергии — например, поздним вечером.

      У них там видимо своя атмосфера, что поздним вечером(в темноте?) солнечные панели берут на себя значительную часть нагрузки.
        0
        Ну буквально сразу же идет пояснение: «энергия запасается в течение светового дня и выводится в общую сеть, например, поздним вечером»
          0
          Да, это было добавлено позже, для прояснения ситуации. Спасибо!
            +2
            В норме системы электроэнергетики устроена таким образом чтобы производство равнялось потреблению.

            Проблема запаса энергии в таком большом количестве чтобы сглаживать пики потребления чрезвычайно сложна, никто толком не знает как ее решать.

            Так что тема симбиоза гидроэлектростанций и солнечных электростанций не раскрыта)

            Хотя как раз закачивание воды в горные озёра является одним из таких способов запаса энергии для солнечных электростанций.
              0
              Проблема запаса энергии в таком большом количестве чтобы сглаживать пики потребления чрезвычайно сложна, никто толком не знает как ее решать.
              Для сглаживания пиков есть аккумуляторные батареи. Да, они малы по объемам и мощности, но решение есть.
          0
          Можно часть воды обратно закачивать в водохранилище, для сохранения энергии… хотя постойте.
          +1
          Сомнительно с точки зрения экологии. Жизнь в водоемах не учитывается в «зеленой» энергетике?
            +2
            Ну, если учесть, что перед плотиной водоём обычно искусственный…
              +1
              Тут все относительно… смотря какую площадь будет закрывать панель и т.д.

              Иногда наверно это даже будет полезно, так как проблемы «цветения» водоема можно будет избежать.
                –3
                Потому что «зелёная энергетика» — превратилась в маркетинговый бул-шит.
                  +2
                  Ну наверное не все так плохо. У вас есть стат. данные что подобные случаи наносят значительный вред популяции птиц?
                  image
                    +1
                    На видео птица малочисленного вида, такая у которых всего-то пара птиц на десятки километров в округе. Просто потому что большая хищная птица с малой площади охотничьих угодий просто не прокормится. И у них на счету каждая птица по причине малочисленности.
                      +1
                      Птицы много от чего погибают. Они ещё под машины попадают, под самолёты, жрут всё что попало, их убивают другие птицы. А ещё птенцы часто мёрзнут пачками по весне. Ну вы наверное понимаете, к чему я.
                        –1
                        Не нужно называть «зелёным», то что зелёным не является. Ну вы наверное понимаете, к чему я.
                          –1
                          Скажите, разливы нефти на тысячи гектаров — это лучше выход?
                            0
                            Хотелось поделится печальными историями о том, как хорошо живется в районе ЧАЭС. Когда люди выходят рано на пенсию, при этом получают максимальную — что в свою очередь — просто неслыханно для роботяг, но этого мало, ибо после выхода на пенсию в 55, особо долго не живут. Есть еще печальные истории, когда набирают роботяг для текущего строительства заводов и хранилищ, так за 2-3 месяца набирают пожизненную дозу радиации. Возможно врут.
                            +1
                            Я одного не пойму — к чему тут обсуждение «последствий попадания птицы в вентилятор» к статье о солнечных панелях на воде?

                            Или солнечные панели птицам то же как то мешают?))
                              +2
                              Птицы славят солнце как своего бога. А мы воруем его у них посредством солнечных панелей.
                              +2
                              Зеленым является все, что более зеленое чем существующее решение. Поиск абсолютно зеленых технологий, это как поиск абсолютного добра — занятие для подростков и философов.
                              Хотите больше птичек — научитесь их разводить. Им не хватает еды — разводите их дичь.
                              А если птица доведена до вымирания, и мы просто пытаемся замедлить ее вымирание, и она вымрет не сегодня а через 20 лет. То какой в этом смысл вообще? Еще 20 лет выделать деньги на экологов, которые будут кататься на самолетах и переписывать скорость вымирания птички?
                              +1
                              На наших электроподстанциях птиц вообще отстреливают — иначе никак.
                              Правда это как правило вороны и грачи, не очень редкие птицы.
                        +1
                        Как раз такая плавучая панель предотвратит заболачивание и рост водорослей в водоёмах с непроточной водой. Или по берегам рек/морей, где тоже буйное цветение водорослей — большая проблема.
                        0
                        Что бы ни делать, лишь бы не строить АЭС…
                          0
                          АЭС стоит строить только если по-другому совсем уж никак. Уровень квалификации для работников нужен запредельный, соответствующий уровень ответственности. А потом почитаешь как относятся к своим станциям во многих странах и думаешь, что ну его нафиг, не стоит оно того.
                            0
                            Ну, ГЭС тоже еще та штучка с точки зрения безопасности.
                              +1

                              Без ГЕС нормально балансировать нагрузку в сети нереально

                                0
                                ЕМНИП, ТЭС на газу как раз лучше балансируют — у них инерции меньше.
                                ГЭС — тут вопрос размера. Если небольшая, то отлично (собственно говоря, гидроаккуумлирующие ЭС именно для этого и работают).
                                Но если СШГЭС, то совсем другой разговор.
                                  +1
                                  Ноно, не в 20 веке живем, количество маневренных станций сейчас очень велико из-за взрывного роста ГТУ, ПГУ — балансируй сколько хочешь.
                                0
                                Не ну если вариант или поставить мощную станцию и нанять высококвалифицированных рабочих давая работу и цель студентам соответствующих специальностей, или сделать говно на подложке и дать неквалифицированную работу дворникам абрекам. Ну я даже не знаю что выбрать…

                                А балансировака нагрузки да, но для этого существую различные другие варианты, таже ГЭС
                              0
                              Как здесь решается вечная проблема с загрязнением панелей? На земле можно, условно говоря, раз в неделю тряпочкой протирать, а тут как?
                                0
                                А тут водичка «чтоб протирать» прямо под панелью, и можно хоть каждый день «поливать» (а в особо жаркие дни еще попутно и «охлаждать» панели до нормальной температуры, чтоб КПД от жары не падал))
                                  0
                                  Это да, но тогда либо делать эти платформы избыточно плавучими, чтобы выдерживать вес уборщицы, которая будет ходить с тряпочкой, либо городить сложную систему «автопротирки», что съесть КПД и, опять же, добавит вес.
                                    +1


                                    Ну я думаю они и так рассчитаны на вес человека, так как устанавливать и настраивать их как то надо же? Робота так вообще легче человека можно сделать. Проблема в очистке воды из водоема для мойки панелей может быть, но тут если платформы будут не в соленой воде проблем особых не будет точно.

                                  0
                                  Как раз думал предложить идею: метровые волны (на которые расчитаны СЭС) адресно прокатываются по панели, заодно и моют
                                  –2

                                  Затопление большой территории при строительстве водохранилища ощутимо меняет климат вокруг него. Получается большое зеркало.
                                  А что, если плавучие панели сделать вертикальными плоскими поплавками? Тогда они будут испытывать сопротивление ветра, что тоже можно превратить в полезную нагрузку. Панели, словно паруса, смогут легко поворачиваться либо к ветру, либо к солнцу. Ночью, обычно, поднимается ветер, а света и вовсе нет.

                                    –1
                                    В 2018 году установка новых мощностей солнечных панелей превысит 100 ГВт (возможно 200 ГВт). Если учесть, что средняя мощность мирового потребление равняется 15 000 ГВт или 55 000 ГВт солнечной мощности, то возникают противоречивые чувства.
                                    Застанем ли мы 50% переход на солнечную ээ в пределах 30 лет? Если ускоряющийся рост продолжится, то это может случится и в течение 10 лет, с другой стороны, очевидно, что через 50 лет вопрос ископаемой энергии уже будет закрыт.
                                      +3
                                      У ГЭС есть другая проблема — в весенних паводках очень много брёвен приплывает прямо к плотине, примерно
                                      вот так
                                      image

                                      И естественно такие брёвна будут не лучшим соседом для плавучей платформы.

                                      Ох, вот бы кто-нибудь статью хорошую написал про
                                      Единственный в России судоподъемник
                                      image
                                      image
                                      image
                                      image
                                        +2
                                        А какая религия мешает поставить выше по течению сеть, к примеру, чтобы бревна ловить?
                                        Сейчас это, я вангую, тупо не нужно, но ради условно халявных мегаватт-часов от солнечных батарей, я уверен, эту проблему решат легко.
                                          +4

                                          Просто в Сибири нет проблем с площадью под виноградники)))

                                            0
                                            Такие бревна, к слову, временами бетонные мосты сносят. Там сеть должна быть сильно непростая.
                                              0
                                              Однако их и сейчас довольно часто ставят, чтобы всякую дрянь ловить. В первую очередь для защиты самой ГЭС от мусора, когда о плавающих СЭС даже не задумывались.

                                              А мосты оно может сносить в узкой и быстрой реке/канале. В водохранилище все это плавает совсем не спешно потихоньку смещаясь к месту забора воды в гидроагрегаты.
                                        • UFO just landed and posted this here
                                            0
                                            одна АЭС решит проблему зеленой энергетики на десятки лет. в несколько раз дешевле. во много раз надежнее. и самое главное — предсказуемо на месяцы вперед!
                                              0
                                              Если бы еще эти АЭС периодически не загрязняли окружающую среду, цены им бы не было.
                                                0
                                                ну, солнечные панели сами по себе не загрязняют, но безветренной ночью, когда ветряки стоят и панели ничего не вырабатывают, приходиться раскочегаривать угольные станции, и они выравнивают счет по загрязнению. Лично не замерял, но говорят угольная зола из многих регионов тоже не слабо фонит.
                                                  0
                                                  Ваше сообщение звучит в духе: не летайте на самолетах потому что они могут упасть, выбирайте повозки.
                                                  Вы знаете что за всю историю АЭС было буквально несколько катастроф? В то время как в мире насчитываются сотни АЭС. Со временем новое оборудование и опыт ошибок уменьшает вероятность ошибок в дальнейшем.
                                                    +1
                                                    За 180 миллиардов долларов США, это оценка последствий аварии в Японии, можно примерно поставить 180 ГВт мощностей возобновляемой энергетики. Если землетрясение или цунами сломает ветряки или панели — да, финансовые потери, и уменьшение мощностей. Но это не будет катастрофой, когда приходиться создавать зоны отчуждения. Где жить смертельно опасно. Вероятность ошибки… в этом плане, нужно уточнять, кто еще за повозки.
                                                      +1
                                                      Не показательно, т.к. срок службы еще не вышел, но выходит на АЭС построенных в советское время. И далеко не у всех стран есть сейчас деньги на утилизацию и вывод из эксплуатации энергоблоков. АЭС служат так долго, что их строит одно поколение, а выводить из эксплуатации будут их внуки. А эти самые внуки могут уже и обнищать, или разъехаться, или вообще технологии утерять. Огромные риски для мира в целом. Солнечные панели если сломаются и не будут выведены из эксплуатации правильно — ни кто не пострадает.
                                                    0
                                                    Если бы отходы фонящие от этой АЭС можно было отправить за пределы Земли, то это было бы реально решение проблемы зеленой энергетики… а так только на Маска вся надежда (шутка конечно, но все таки на сверхтяжелые ракеты других стран я бы не особо рассчитывал))).
                                                      0
                                                      <сарказм> Действительно, НАСА с её SLS так вообще доверять не стоит. Ниразу ничего полезного не сделали </сарказм>
                                                      А на счет ядерных отходов — от них не избавляться нужно, а перерабатывать, ведь это всего лишь делящиеся изотопы.
                                                    0
                                                    ох уж эти экологи, дай им волю всё замостят солнечными панелями
                                                      0
                                                      I think that this idea is very interesting. It can decrease the effect of global warming and can make our planet less contaminated with pollution. But the fact that it will cause water to evaporate 90% less is not a good thing. Due to this, the sea levels will rise significantly and will flood some countries.
                                                        0
                                                        It can not affect sea level in this way.
                                                        Evaporation always balanced by equal amount of precipitations on global scale. Total amount of water in the Earth atmosphere ~constant.
                                                        0
                                                        Нового тут, только собственно то, что используемый водоем является водохранищием ГЭС.

                                                        А так плавучие СЭС, в т.ч. и на искусственных водоемах уже почти 10 лет строят. Один из лидеров в этом плане Япония, где как раз одновременно остро стоит вопрос и с получением энергии и с малой доступностью свободной земли под подобные строительства.

                                                        Писалась об этом в т.ч. на Хабре:

                                                        Японцы завершили строительство крупнейшей в мире плавучей солнечной электростанции

                                                        Япония начала борьбу с нехваткой энергии с помощью плавучих солнечных электростанций

                                                        Станцию из последней ссылки (где она еще только планировалась) кстати уже построили:

                                                        Only users with full accounts can post comments. Log in, please.