18 oktober 2022 07:49 uur
STAFFORD, VIRGINIA —
Wie zei dat er niets nieuws onder de zon is?
Een van de populairste innovaties voor de niet-vervuilende opwekking van elektriciteit is drijvende fotovoltaïsche zonne-energie, oftewel FPV, waarbij zonnepanelen in waterlichamen worden verankerd, vooral in meren, reservoirs en zeeën.Sommige projecten in Azië omvatten duizenden panelen om honderden megawatts op te wekken.
FPV kreeg een voorsprong in Azië en Europa, waar het economisch gezien heel zinvol is, omdat open land zeer gewaardeerd wordt voor de landbouw.
De eerste bescheiden systemen werden in 2007 en 2008 geïnstalleerd in Japan en bij een wijnmakerij in Californië.
Op land is voor een project van één megawatt tussen de één en 1,6 hectare nodig.
Drijvende zonne-energieprojecten zijn nog aantrekkelijker als ze kunnen worden gebouwd op watermassa's grenzend aan waterkrachtcentrales met bestaande transmissielijnen.
De meeste van de grootste dergelijke projecten bevinden zich in China en India.Er zijn ook grootschalige faciliteiten in Brazilië, Portugal en Singapore.
Een voorgesteld drijvend zonnepark van 2,1 gigawatt op een waddengebied aan de kust van de Gele Zee in Zuid-Korea, dat vijf miljoen zonnepanelen zou bevatten over een gebied van 30 vierkante kilometer met een prijskaartje van $4 miljard, gaat een onzekere toekomst tegemoet met een nieuwe regering in Seoel.President Yoon Suk-yeol heeft aangegeven dat hij kernenergie verkiest boven zonne-energie.
Andere projecten op gigawattschaal verdwijnen van de tekentafel in India en Laos, maar ook op de Noordzee, voor de Nederlandse kust.
De technologie heeft ook planners in het ten zuiden van de Sahara gelegen deel van Afrika enthousiast gemaakt, met het laagste toegangsniveau voor elektriciteit ter wereld en een overvloed aan zonneschijn.
In landen die afhankelijk zijn van veel waterkracht “ bestaat er bezorgdheid over hoe de energieopwekking er bijvoorbeeld uitziet tijdens droogtes, en met de klimaatverandering verwachten we dat we meer extreme weersomstandigheden zullen zien.Als we aan droogtes denken, is er de mogelijkheid om FPV als een andere optie voor hernieuwbare energie in je toolkit te hebben”, legt Sika Gadzanku uit, een onderzoeker bij het National Renewable Energy Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie in Colorado."Dus in plaats van zo afhankelijk te zijn van waterkracht, kun je nu meer FPV gebruiken en tijdens zeer droge seizoenen je afhankelijkheid van waterkracht verminderen door je drijvende fotovoltaïsche zonne-energie te gebruiken."
Een dekking van één procent van waterkrachtreservoirs met drijvende zonnepanelen zou een stijging van 50 procent van de jaarlijkse productie van bestaande waterkrachtcentrales in Afrika kunnen opleveren, alduseen studie gefinancierd door de Europese Commissie.
BESTAND – Zonnepanelen worden geïnstalleerd bij een drijvende fotovoltaïsche installatie op een meer in Haltern, Duitsland, 1 april 2022.
Uitdagingen
Er zijn echter potentiële floatovoltaïsche gevaren.In 2019 vloog een fabriek in de prefectuur Chiba in Japan in brand. Ambtenaren gaven een tyfoon de schuld van het verschuiven van panelen op elkaar, waardoor intense hitte ontstond en mogelijk brand ontstond in de 18 hectare grote faciliteit met meer dan 50.000 drijvende zonnepanelen op de Yamakura-dam.
De belangrijkste belemmering voor een bredere toepassing van de technologie op dit moment is de prijs.Het is duurder om een drijvende opstelling te bouwen dan een installatie van vergelijkbare grootte op het land.Maar met de hogere kosten zijn er extra voordelen: door passieve koeling van waterlichamen kunnen de drijvende panelen effectiever functioneren dan conventionele zonnepanelen.Ze verminderen ook de blootstelling aan licht en verlagen de watertemperatuur, waardoor schadelijke algengroei wordt geminimaliseerd.
Dat klonk allemaal veelbelovend in de oren van ambtenaren in de stad Windsor, in het wijnland van Noord-Californië.Bijna 5.000 zonnepanelen, die elk 360 watt elektriciteit opwekken, drijven nu op een van de afvalwatervijvers van Windsor.
“Ze zijn allemaal met elkaar verbonden.Elk paneel krijgt zijn eigen vlotter.En ze bewegen eigenlijk best goed met golfbewegingen en windbewegingen.”Je zou verbaasd zijn hoe ze gewoon de golven kunnen opzuigen en erop kunnen rijden zonder te breken of uit elkaar te vallen”, zegt Garrett Broughton, de senior civiel ingenieur voor de afdeling openbare werken van Windsor.
De drijvende panelen zijn vriendelijk voor het milieu en voor het budget van Windsor, waarin de elektriciteitsrekening van de afvalwaterfabriek de grootste van het stadsbestuur was.
Gemeenteraadslid Debora Fudge drong aan op het project van 1,78 megawatt in plaats van een alternatief voor het plaatsen van zonnepanelen op carports.
“Ze compenseren jaarlijks 350 ton kooldioxide.En ze leveren ook 90 procent van de stroom die we nodig hebben voor alle werkzaamheden voor de behandeling van afvalwater, voor alle werkzaamheden op ons bedrijfsterrein en ook voor het pompen van ons afvalwater naar de geisers, een geothermisch veld, zo'n 65 km verderop. 64 kilometer) naar het noorden,’ zei Droebel tegen VOA.
De stad huurt de drijvende panelen van het bedrijf dat ze heeft geïnstalleerd, waardoor het een vaste prijs voor elektriciteit krijgt op basis van een langetermijncontract. Dit betekent dat Windsor ongeveer 30% betaalt van wat het voorheen voor dezelfde hoeveelheid stroom uitgaf.
“Het is niet zo dat we in iets hebben geïnvesteerd waar we geen geld voor terugkrijgen.We krijgen op dit moment een terugverdientijd.En we krijgen een terugverdientijd van 25 jaar”, aldus de burgemeester van Windsor, Sam Salmon.
De drijvende systemen zijn niet bedoeld om waterlichamen volledig af te dekken, waardoor andere activiteiten, zoals varen en vissen, kunnen doorgaan.
"We gaan er niet van uit dat de drijvende structuur het hele waterlichaam zal bedekken, het is vaak een heel klein percentage van dat waterlichaam", vertelde Gadzanku van NREL aan VOA."Zelfs alleen al vanuit visueel perspectief wil je niet dat PV-panelen een heel reservoir bedekken."
NREL heeft 24.419 door de mens veroorzaakte waterlichamen in de Verenigde Staten geïdentificeerd als geschikt voor FPV-plaatsing.Zwevende panelen die iets meer dan een vierde van de oppervlakte van elk van deze locaties bestrijken, zouden potentieel bijna 10 procent van de Amerikaanse energiebehoefte kunnen genereren.volgens het laboratorium.
Een van de locaties is het Smith Lake van 119 hectare, een kunstmatig reservoir dat wordt beheerd door Stafford County in Virginia om drinkwater te produceren.Het is ook een plek voor recreatieve visserij, grenzend aan de Quantico-basis van het Amerikaanse Korps Mariniers.
"Veel van deze in aanmerking komende waterlichamen bevinden zich in gebieden met waterschaarste, met hoge kosten voor landaankoop en hoge elektriciteitsprijzen, wat wijst op meerdere voordelen van FP-technologieën", schreven de auteurs van het onderzoek.
“Het is echt een optie waar veel bewezen technologie achter zit”, zegt Gadzanku.
Posttijd: 20 oktober 2022