Солнечная энергия – очень чистый способ производства энергии. Однако во многих тропических странах с обильным солнечным светом и высокой эффективностью солнечной энергетики экономическая эффективность солнечных электростанций неудовлетворительна. Солнечные электростанции – основной вид традиционных электростанций в области солнечной энергетики. Солнечная электростанция обычно состоит из сотен или даже тысяч солнечных панелей и обеспечивает электроэнергией бесчисленное количество домов и предприятий. Поэтому солнечные электростанции неизбежно требуют огромных площадей. Однако в густонаселенных азиатских странах, таких как Индия и Сингапур, земли, доступной для строительства солнечных электростанций, очень мало или она дорогая, а иногда и то, и другое.
Один из способов решения этой проблемы — построить солнечную электростанцию на воде, закрепить электрические панели на плавающем основании и соединить все панели между собой. Эти плавучие корпуса имеют полую конструкцию и изготавливаются методом выдувного формования, а их стоимость относительно невысока. Представьте себе сетку для водяного матраса, изготовленную из прочного жёсткого пластика. Подходящие места для размещения такой плавучей фотоэлектрической станции — естественные озёра, искусственные водоёмы, заброшенные шахты и выбоины.
Экономьте земельные ресурсы и устанавливайте плавучие электростанции на воде
Согласно отчету Всемирного банка «Где солнце встречается с водой, рынок плавучих солнечных электростанций», опубликованному в 2018 году, установка плавучих солнечных электростанций на существующих гидроэлектростанциях, особенно крупных, которые можно эксплуатировать гибко, имеет большое значение. В отчете отмечается, что установка солнечных панелей может увеличить выработку электроэнергии на гидроэлектростанциях и одновременно обеспечить гибкое управление электростанциями в засушливые периоды, делая их более экономичными. В отчете отмечается: «В регионах со слаборазвитыми энергосетями, таких как страны Африки к югу от Сахары и некоторые развивающиеся страны Азии, плавучие солнечные электростанции могут иметь особое значение».
Плавающие солнечные электростанции не только позволяют экономить свободное пространство, но и могут быть более эффективными, чем наземные солнечные электростанции, поскольку вода может охлаждать фотоэлектрические панели, тем самым увеличивая их выработку электроэнергии. Во-вторых, фотоэлектрические панели помогают уменьшить испарение воды, что становится большим преимуществом при использовании воды в других целях. По мере роста цен на водные ресурсы это преимущество будет становиться всё более очевидным. Кроме того, плавучие солнечные электростанции могут также улучшать качество воды, замедляя рост водорослей.
Зрелые применения плавучих электростанций в мире
Плавающие солнечные электростанции стали реальностью. Первая плавучая солнечная электростанция для испытаний была построена в Японии в 2007 году, а первая коммерческая электростанция была установлена на водохранилище в Калифорнии в 2008 году. Её номинальная мощность составила 175 киловатт. В настоящее время темпы строительства плавучих солнечных электростанцийСтроительство солнечных электростанций набирает обороты: первая электростанция мощностью 10 мегаватт была успешно установлена в 2016 году. По состоянию на 2018 год общая установленная мощность плавучих фотоэлектрических систем в мире составила 1314 МВт, тогда как семь лет назад она составляла всего 11 МВт.
По данным Всемирного банка, в мире насчитывается более 400 000 квадратных километров искусственных водоёмов, что означает, что исключительно с точки зрения доступной площади плавучие солнечные электростанции теоретически обладают установленной мощностью уровня тераватт. В докладе отмечается: «Основываясь на расчёте доступных ресурсов поверхностных вод, созданных человеком, по консервативным оценкам, установленная мощность плавучих солнечных электростанций во всём мире может превысить 400 ГВт, что эквивалентно совокупной установленной мощности мировой фотоэлектрической энергетики в 2017 году». После наземных электростанций и интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) плавучие солнечные электростанции стали третьим по величине методом фотоэлектрической генерации.
Полиэтилен и полипропилен, из которых изготовлены плавающие элементы, устойчивы к воздействию воды, а соединения на их основе гарантируют, что плавающие элементы смогут стабильно поддерживать солнечные панели в течение длительного срока службы. Эти материалы обладают высокой устойчивостью к разрушению под воздействием ультрафиолетового излучения, что, несомненно, очень важно для данного применения. В ходе испытаний на ускоренное старение, проводимых в соответствии с международными стандартами, их стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR) превышает 3000 часов, что означает, что в реальных условиях они могут работать более 25 лет. Кроме того, эти материалы обладают очень высоким сопротивлением ползучести, что гарантирует отсутствие растяжения деталей при постоянном давлении, что обеспечивает прочность каркаса плавающего элемента. Компания SABIC специально разработала полиэтилен высокой плотности марки SABIC B5308 для поплавков водных фотоэлектрических систем, который отвечает всем требованиям к производительности при вышеуказанной обработке и эксплуатации. Этот продукт получил признание многих профессиональных предприятий, занимающихся водными фотоэлектрическими системами. HDPE B5308 — это полимерный материал с многомодальным молекулярно-массовым распределением, обладающий особыми технологическими и эксплуатационными характеристиками. Он обладает превосходной стойкостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), превосходными механическими свойствами, обеспечивает хороший баланс между прочностью и жесткостью (чего нелегко добиться в пластике), длительный срок службы и легко поддается формованию выдувом. Поскольку спрос на экологически чистую энергию растёт, SABIC ожидает дальнейшего ускорения темпов строительства плавучих фотоэлектрических станций. В настоящее время SABIC запустила проекты плавучих фотоэлектрических станций в Японии и Китае. SABIC полагает, что её полимерные решения станут ключом к дальнейшему раскрытию потенциала технологии FPV.
Проектное решение Jwell Machinery для солнечных плавучих систем и кронштейнов
В настоящее время в устанавливаемых плавучих солнечных системах обычно используются основной плавучий корпус и вспомогательный плавучий корпус, объем которых составляет от 50 до 300 литров, а данные плавучие корпуса изготавливаются на крупногабаритном выдувном оборудовании.
JWZ-BM160/230 Индивидуально разработанная выдувная машина
В нем используются специально разработанная высокоэффективная система экструзии шнеков, накопительная форма, энергосберегающее сервоустройство и импортная система управления ПЛК, а специальная модель изготавливается под заказ в соответствии со структурой продукта для обеспечения эффективного и стабильного производства оборудования.
Время публикации: 02.08.2022