Соларните ферми в морето - следващ пробив в производството на чиста енергия?

Технологията за плаващи панели се разширява отвъд езерата и язовирите, за да се премести в океаните. Китай планира огромни проекти край източното си крайбрежие

Блъскани от вълни с височина до 10 метра в Жълто море на Китай на около 30 километра от брега на провинция Шандонг, два кръгли сала, носещи спретнати редици слънчеви панели, започнаха да генерират електричество в края на миналата година. Това бе решаваща стъпка към нов пробив в производството на чиста енергия.

Експериментът на State Power Investment Corp., най-големият разработчик на енергия от възобновяеми източници в Китай, и базираният в Норвегия разработчик Ocean Sun AS е един от най-известните досега тестове на офшорна слънчева технология. Това е потенциален напредък в сектора, който би позволил на места в морето да приемат възобновяеми енергийни източници и би помогнал на регионите с ограничена земя да ускорят прехода от изкопаеми горива, коментира агенция Bloomberg.

Повечето първоначални изпитания на слънчева енергия в морето са включвали малки по мащаб системи и все още има много предизвикателства за преодоляване - включително по-високи разходи и въздействието на корозивни соли или разрушителни ветрове. И все пак разработчиците са все по-уверени, че офшорната слънчева енергия може да се превърне във важен нов сегмент във възобновяемата енергия.

„Приложението на това е практически неограничено“, тъй като много региони имат ограничения върху използването на земята, включително части от Европа, Африка и Азия заедно с места като Сингапур и Хонг Конг, каза главният изпълнителен директор на Ocean Sun Børge Bjørneklett. „На тези места виждате, че има огромен интерес към тази технология.“

Шандонг, индустриалният център на юг от Пекин, планира да добави повече от 11 гигавата слънчева енергия в морето до 2025 г. и в крайна сметка да изгради 42 гигавата, повече от сегашния капацитет за производство на електроенергия в Норвегия. Съседният Дзянсу има за цел да добави 12,7 гигавата, докато провинции като Фудзиен и Тиендзин също проучват предложения. Япония, Холандия и Малайзия са сред другите нации, които подготвят своите тестови проекти.

Дори с прогнозите инвестициите в слънчева енергия да надминат разходите за производство на петрол за първи път тази година, много региони са изправени пред предизвикателства при намирането на земя за инсталиране на огромни масиви от панели или поради липса на свободно пространство, в резултат на негостоприемен терен. Или защото за да се случи даден проект се изисква обезлесяване.

Това стимулира тласъка да се изследват нови, а понякога и малко вероятни, обекти за слънчева енергия. Такива вече са стотиците плаващи проекти, изпълнени на езера, резервоари, рибни ферми и язовири. Япония има десетки по-малки масиви, Китай и Индия са добавили големи соларни централи, а съоръжения са изградени в нации, като Колумбия, Израел и Гана. През януари най-големият плаващ соларен проект в САЩ беше включен напълно онлайн, доставяйки достатъчно енергия за 1400 домове от панели в пречиствателната станция Canoe Brook в Ню Джърси.

„Инсталациите за възобновяеми енергийни източници трябва да растат, но реалистичният въпрос е къде да се строи“, каза Ли Ксианг, ръководител на звеното за слънчева енергия върху вода в Хефей, базираната в Китай Sungrow Power Supply Co. - един от най-големите производители на оборудване за възобновяема енергия в света . „Смятаме, че водните повърхности имат голям потенциал“, добави специалистът.

Простряна в тъмнозелената вода на изкуствено езеро в Хуайнан, в източната китайска провинция Анхуей, е разположена инсталация от около половин милион плаващи слънчеви панели, струпани в огромни блокове, с бели гъски, които плуват. Проектът, изграден от Sungrow, на мястото на бивша въглищна мина, оттогава пълна с вода, покрива размера на повече от 400 футболни игрища и генерира енергия за повече от 100 000 домакинства.

Добавянето на слънчеви системи към съществуващи резервоари теоретично може да позволи на повече от 6000 глобални градове и общности да разработят самодостатъчни енергийни системи, казаха изследователи, включително Зенг Дженджонг, доцент в Южния университет за наука и технологии в Шенжен. „Няма нужда да се борим за земеделски земи, нито трябва да сечем гори или дори да ходим в пустините“, споделя Зенг в интервю.

И все пак са необходими повече оценки на потенциалните дългосрочни последици от покриването на водни тела с панели, установиха изследователите. Китайските власти също станаха предпазливи. Нови разработки в някои сладководни места бяха забранени през май миналата година поради опасения относно въздействието върху екосистемите и контрола на наводненията. Соларна инсталация в провинция Дзянсу, която покриваше 70% от повърхността на езерото, беше частично демонтирана, след като местните власти имаха възражения.

Въпреки че се прогнозира, че соларните централи в сладководни обекти ще продължат да се разширяват в световен мащаб, някои от тези опасения - и потенциалът на проектите в морето - помагат за стимулиране на дейността в офшорния сектор. Министерството на науката и технологиите на Китай постави като ключов приоритет разработването на крайбрежни плаващи технологии до 2025 г., докато компании като Sungrow са сред онези, които си сътрудничат с изследователи.

Базирани в океана слънчеви масиви, които могат да се справят с вълни до четири метра, могат да бъдат готови за търговско внедряване в рамките на една година, а системите, способни да издържат на 10-метрови вълни, ще отнемат най-малко три години, за да се усъвършенстват, според Ocean Sun. Жизнеспособна технология може да бъде готова в рамките на една до две години, според Зенг, работещ в от Южния университет, който също изучава офшорни разработки за подобни проекти.

Разработчиците експериментират с различни концепции. Пръстеновидните плувки на Ocean Sun, направени от пластмасови тръби с висока плътност и мембрана с панели, разположени по повърхността, се променят вълнообразно с движението на вълните. Базираната в Ротердам SolarDuck AS монтира панели на триъгълни платформи и има споразумения за тестване на своите системи, включително в Токийския залив и в проект край бреговете на остров Тиоман в Малайзия.

Остават въпроси относно крайния мащаб на офшорния соларен пазар. Разработването на панели в морето може да бъде с около 40% по-скъпо благодарение на по-сложните инсталации и скъпите подводни кабели, според оценки на BloombergNEF. За разлика от офшорния вятър, който произвежда повече енергия от наземните ферми поради по-силните пориви и по-големите турбини, няма голяма полза за производството на електроенергия при събирането на слънчевите лъчи в морето спрямо сушата.

„Офшорната слънчева енергия в някои отношения е най-лошият от двата свята“, каза Козимо Рийс, анализатор в Trivium China. „Получавате по-високи разходи за инсталиране, но не получавате по-висока мощност.“ Слънчевата енергия в морето вероятно ще се превърне в нишов сектор, обслужващ най-вече крайбрежни градове като Сингапур, които нямат земя, смята Рийс.

Защитниците настояват, че технологията бързо се подобрява и ще спечели роля в подпомагането на нации с голямо население и липса на земя за ограничаване на емисиите и - за много развиващи се икономики - за посрещане на все още нарастващото търсене на енергия.

Longi Green Energy Technology Co., най-големият световен производител на панели, разработва модули, специално подходящи за условия в морето, и провежда проучване в провинция Дзянсу. Въпреки че вижда размера на пазара като ограничен в момента, има „сравнително голям потенциал за офшорна слънчева енергия“, споделят от компанията.

Само Китай има потенциал да разположи около 700 гигавата офшорна слънчева енергия – приблизително колкото общия капацитет за производство на електроенергия на Индия и Япония – според прогноза на държавната State Power Investment.

„Няма да е трудно“, каза Зенг от Южния университет. "Хората все още не са осъзнали какъв потенциал има", заяви ученият.