Energia słoneczna jest bardzo czystym sposobem wytwarzania energii. Jednak w wielu krajach tropikalnych z największym nasłonecznieniem i najwyższą wydajnością wytwarzania energii słonecznej opłacalność elektrowni słonecznych nie jest zadowalająca. Elektrownia słoneczna jest główną formą tradycyjnej elektrowni w dziedzinie wytwarzania energii słonecznej. Elektrownia słoneczna zazwyczaj składa się z setek, a nawet tysięcy paneli słonecznych i zapewnia dużo energii dla niezliczonych domów i firm. Dlatego elektrownie słoneczne nieuchronnie wymagają ogromnej przestrzeni. Jednak w gęsto zaludnionych krajach azjatyckich, takich jak Indie i Singapur, ziemia dostępna pod budowę elektrowni słonecznych jest bardzo rzadka lub droga, czasami jedno i drugie.
Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zbudowanie elektrowni słonecznej na wodzie, podparcie paneli elektrycznych za pomocą pływającego stojaka na korpus i połączenie wszystkich paneli elektrycznych razem. Te pływające korpusy przyjmują pustą strukturę i są wytwarzane w procesie formowania rozdmuchowego, a koszt jest stosunkowo niski. Wyobraź sobie to jako siatkę na łóżko wodne wykonaną z mocnego, sztywnego plastiku. Odpowiednie lokalizacje dla tego typu pływającej elektrowni fotowoltaicznej obejmują naturalne jeziora, sztuczne zbiorniki oraz opuszczone kopalnie i dziury w drogach.
Oszczędzaj zasoby lądowe i buduj pływające elektrownie na wodzie
Według raportu Where Sun Meets Water, Floating Solar Market Report opublikowanego przez Bank Światowy w 2018 r., instalacja pływających elektrowni słonecznych w istniejących elektrowniach wodnych, zwłaszcza dużych elektrowniach wodnych, które można elastycznie obsługiwać, jest bardzo znacząca. Raport uważa, że instalacja paneli słonecznych może zwiększyć wytwarzanie energii przez elektrownie wodne, a jednocześnie może elastycznie zarządzać elektrowniami w okresach suszy, co czyni je bardziej opłacalnymi. Raport wskazał: „Na obszarach o słabo rozwiniętych sieciach energetycznych, takich jak Afryka Subsaharyjska i niektóre rozwijające się kraje Azji, pływające elektrownie słoneczne mogą mieć szczególne znaczenie”.
Pływające elektrownie słoneczne nie tylko wykorzystują wolną przestrzeń, ale mogą być również bardziej wydajne niż lądowe elektrownie słoneczne, ponieważ woda może chłodzić panele fotowoltaiczne, zwiększając w ten sposób ich zdolność wytwarzania energii. Po drugie, panele fotowoltaiczne pomagają zmniejszyć parowanie wody, co staje się dużą zaletą, gdy woda jest wykorzystywana do innych celów. W miarę jak zasoby wody stają się cenniejsze, ta zaleta stanie się bardziej widoczna. Ponadto pływające elektrownie słoneczne mogą również poprawić jakość wody, spowalniając wzrost glonów.
Dojrzałe zastosowania pływających elektrowni na świecie
Pływające elektrownie słoneczne są już rzeczywistością. W rzeczywistości pierwsza pływająca elektrownia słoneczna do celów testowych została zbudowana w Japonii w 2007 r., a pierwsza komercyjna elektrownia została zainstalowana na zbiorniku wodnym w Kalifornii w 2008 r., o mocy znamionowej 175 kilowatów. Obecnie prędkość budowy pływających elektrowni słonecznych wynosiBudowa elektrowni słonecznych nabiera tempa: pierwsza elektrownia o mocy 10 megawatów została pomyślnie zainstalowana w 2016 r. W 2018 r. całkowita zainstalowana moc światowych pływających systemów fotowoltaicznych wyniosła 1314 MW, podczas gdy siedem lat temu było to zaledwie 11 MW.
Według danych Banku Światowego na świecie jest ponad 400 000 kilometrów kwadratowych sztucznych zbiorników wodnych, co oznacza, że z punktu widzenia dostępnej powierzchni, pływające elektrownie słoneczne teoretycznie mają zainstalowaną moc na poziomie terawatów. W raporcie wskazano: „Na podstawie obliczeń dostępnych zasobów powierzchni wody stworzonej przez człowieka, ostrożnie szacuje się, że zainstalowana moc globalnych pływających elektrowni słonecznych może przekroczyć 400 GW, co odpowiada skumulowanej globalnej zainstalowanej mocy fotowoltaicznej w 2017 r.” Po elektrowniach lądowych i zintegrowanych z budynkami systemach fotowoltaicznych (BIPV) Po tym, pływające elektrownie słoneczne stały się trzecią co do wielkości metodą wytwarzania energii fotowoltaicznej.
Gatunki polietylenu i polipropylenu korpusu pływającego stoją na wodzie, a związki na bazie tych materiałów mogą zapewnić, że korpus pływający stojący na wodzie może stabilnie podtrzymywać panele słoneczne podczas długotrwałego użytkowania. Materiały te mają silną odporność na degradację spowodowaną promieniowaniem ultrafioletowym, co jest niewątpliwie bardzo ważne w tym zastosowaniu. W teście przyspieszonego starzenia zgodnie z międzynarodowymi normami ich odporność na pękanie naprężeniowe (ESCR) przekracza 3000 godzin, co oznacza, że w rzeczywistości mogą one nadal pracować przez ponad 25 lat. Ponadto odporność na pełzanie tych materiałów jest również bardzo wysoka, co zapewnia, że części nie będą się rozciągać pod ciągłym naciskiem, zachowując w ten sposób wytrzymałość ramy korpusu pływającego. Firma SABIC opracowała specjalnie polietylen o wysokiej gęstości gatunku SABIC B5308 do pływaków wodnego systemu fotowoltaicznego, który może spełnić wszystkie wymagania dotyczące wydajności w powyższym przetwarzaniu i użytkowaniu. Produkt tej klasy został uznany przez wiele profesjonalnych przedsiębiorstw zajmujących się wodnymi systemami fotowoltaicznymi. HDPE B5308 to wielomodalny materiał polimerowy o rozkładzie masy cząsteczkowej ze specjalnymi właściwościami przetwarzania i wydajności. Posiada doskonałą ESCR (odporność na pęknięcia naprężeniowe środowiskowe), doskonałe właściwości mechaniczne i może osiągnąć dobrą równowagę między wytrzymałością a sztywnością (nie jest to łatwe do osiągnięcia w przypadku tworzyw sztucznych) i długą żywotność, łatwe przetwarzanie metodą formowania rozdmuchowego. Wraz ze wzrostem presji na produkcję czystej energii, SABIC spodziewa się, że szybkość instalacji pływających pływających elektrowni fotowoltaicznych ulegnie dalszemu przyspieszeniu. Obecnie SABIC uruchomił projekty pływających pływających elektrowni fotowoltaicznych w Japonii i Chinach. SABIC uważa, że jego rozwiązania polimerowe staną się kluczem do dalszego uwalniania potencjału technologii FPV.
Rozwiązanie projektu pływającego i mocującego panele słoneczne Jwell Machinery
Obecnie instalowane pływające systemy solarne wykorzystują zazwyczaj główny korpus pływający i pomocniczy korpus pływający, których objętość waha się od 50 litrów do 300 litrów. Korpusy pływające są produkowane przy użyciu dużych urządzeń do formowania rozdmuchowego.
JWZ-BM160/230 Maszyna do formowania rozdmuchowego na zamówienie
Zastosowano w nim specjalnie zaprojektowany, wysoce wydajny system wytłaczania ślimakowego, formę do przechowywania, serwomechanizm oszczędzający energię i importowany system sterowania PLC, a specjalny model jest dostosowany do struktury produktu, aby zapewnić wydajną i stabilną produkcję sprzętu.
Czas publikacji: 02-08-2022