Le centrali fotovoltaiche galleggianti sull'acqua possono aiutare l'Africa a superare le difficoltà
Le centrali fotovoltaiche galleggianti sull'acqua possono aiutare l'Africa a superare le difficoltà
I pannelli fotovoltaici galleggianti possono trovare un posto utile. Quest'anno, la grave siccità ha colpito l'alimentazione di molte dighe idroelettriche in Africa. Allo stesso tempo, il sole cocente ha anche causato una continua evaporazione e una riduzione dello stoccaggio dell'acqua del serbatoio. Pertanto, alcuni ricercatori si sono chiesti perché non utilizzare la generazione di energia fotovoltaica? I pannelli fotovoltaici galleggianti possono aumentare l'alimentazione sulla base delle unità di turbine idroelettriche esistenti, fornendo riparo alla superficie dell'acqua e riducendo l'evaporazione dell'acqua.
Attualmente, i ricercatori sono sempre più interessati all'installazione fotovoltaico galleggiantepannelli su bacini idrici e altri corpi idrici (pianure di marea, miniere di carbone a cielo aperto allagate, ecc.). Il piano africano è un esempio convincente.
L'Africa ha le risorse di energia solare più ricche del mondo
A gennaio, i ricercatori del Centro comune di ricerca della Commissione europea a Ispra, in Italia, hanno pubblicato uno studio per esplorare la costruzione di una generazione di energia ibrida idroelettrica e solare nel continente più soleggiato dell'Africa Il grande potenziale della stazione. Il ricercatore capo Rocio Gonzalez Sanchezreckons ritiene che solo l'1% dell'area dei bacini idrici del continente africano possa essere raddoppiata da pannelli fotovoltaici per raggiungere i 58 GW. Aumentare di un quarto la capacità totale di generazione di energia del continente africano.
Alcuni dei più grandi bacini idrici del continente africano possono trarne beneficio, tra cui l'Alta Assuan sul Nilo in Egitto: il sole nel deserto del Sahara fa sì che il bacino perda circa un quarto del suo volume d'acqua annuale a causa dell'evaporazione. Le dighe di Kariba e Cahora Bassa sullo Zambesi e la diga di Ako-sombo in Ghana. Sanchez ha affermato che questa opzione è più economica rispetto alla costruzione di più dighe e non ha gli effetti negativi ambientali e sociali dell'allagamento del terreno con bacini idrici.
Il problema della carenza di energia in Africa è serio. Non solo molte famiglie non sono ancora allacciate all'elettricità, ma non sono nemmeno in grado di soddisfare la domanda di elettricità dovuta alla rapida crescita economica. L'energia idroelettrica è sempre stata il pilastro dell'elettricità in molti paesi africani, ma la siccità a lungo termine ha reso l'energia idroelettrica insostenibile. Ma Sanchez ha detto che l'Africa ha le risorse solari più abbondanti del mondo, il doppio di quelle dell'Europa. Dopo aver studiato i dati sulla superficie dell'acqua di 146 grandi bacini idrici nel continente africano, ritiene che i pannelli fotovoltaici galleggianti siano un'importante opportunità per massimizzare l'uso delle risorse idriche esistenti per generare elettricità.
Inoltre, l'uso di pannelli solari per coprire la superficie dell'acqua può ridurre l'evaporazione. Stima che questo approccio può aiutare il continente africano a risparmiare quasi 1 miliardo di metri cubi di acqua ogni anno, abbastanza per aumentare la generazione di turbine idrauliche di 170 GWh ogni anno.
I serbatoi di molte dighe idroelettriche in Africa hanno sommerso vasti tratti di terreno pianeggiante. Pertanto, la costruzione di dighe non solo occupa molto terreno, ma è anche vulnerabile alla perdita d'acqua dovuta all'evaporazione. Ma se i pannelli fotovoltaici galleggianti vengono eretti sulla superficie di una vasta area d'acqua, le carenze possono essere trasformate in vantaggi.
Il Kenya ha in programma di costruire centrali fotovoltaiche galleggianti in tre bacini idrici sui fiumi Tana e Turkwel. Sanchez ritiene che vi siano vaste aree d'acqua e serbatoi adatti allo spiegamento dell'energia solare galleggiante. Ci sono anche il bacino idrico della diga di Kai-nji in Nigeria, il bacino idrico di Merowe e Roseires in Sudan e il bacino idrico della diga di Kai-nji della Costa d'Avorio. Buyo Reservoir (Buyo), Lagdo Reservoir (Lagdo) in Camerun e Mtera Reservoir (Mtera) in Tanzania.
B Generazione di energia fotovoltaica galleggiante sta diventando sempre più popolare in tutto il mondo
Il dispiegamento di pannelli fotovoltaici galleggianti sta diventando sempre più popolare in tutto il mondo e alcuni esperti prevedono che presto diventerà il "il terzo più largo"modalità di distribuzione solare dopo pannelli solari distribuiti sul tetto e a terra. Secondo Frank Haugwitz di Apricum, una società tedesca di consulenza sulla tecnologia pulita, si stima che siano stati installati 350 sistemi solari galleggianti in più di 35 paesi, ma la maggior parte di essi non è di grandi dimensioni. Alla fine dello scorso anno, la capacità totale installata di questi sistemi solari galleggianti era di soli 2,6 GW.
Il Giappone ha preso l'iniziativa nella ricerca di questo modello più di 10 anni fa, ma da allora la Cina è stata in una posizione di primo piano. Il più grande progetto solare galleggiante attualmente in uso al mondo si trova in una miniera di carbone sommersa nella provincia di Anhui, con una capacità installata totale di 150 megawatt. L'interesse per questa tecnologia sta crescendo anche in altre parti dell'Asia.
Il più grande progetto di energia solare galleggiante attualmente in costruzione si trova a Saemangeum, in Corea del Sud, dove un tempo era una pianura di marea. Il progetto prevede di investire 4 miliardi di dollari USA, con una capacità installata totale di 2,1 GW, e sarà messo in funzione entro il 2025. Il progetto solare fotovoltaico galleggiante in Kerala, in India, si trova nel bacino idrico di Banasura Sagar. Maharashtra ha anche affermato che dispiegherà un progetto fotovoltaico galleggiante da 600 MW in uno dei più grandi progetti idroelettrici dell'India: il serbatoio della centrale elettrica di Koyna.
Secondo i rapporti, Singapore sta esplorando l'idea di installare pannelli solari galleggianti in mare per alimentare i data center. I tecnici considerano l'installazione di pannelli solari galleggianti tra le turbine eoliche offshore per sfruttare la connessione alla rete. Anche paesi e regioni asiatiche come Taiwan, Thailandia e Vietnam hanno tali piani.
Anche i paesi europei stanno diventando più interessati. L'anno scorso l'azienda tedesca di energia rinnovabile BayWa ha completato un progetto da 27 megawatt su un bunker allagato nei Paesi Bassi. Uno studio condotto per l'azienda l'anno scorso dal Fraunhofer Institute for Solar Ener-gy Systems ha raccomandato di utilizzare fosse allagate per la lignite a cielo aperto per installare pannelli fotovoltaici galleggianti. Ci sono 500 di questi pozzi sparsi su 470 chilometri quadrati di aree rurali nella Germania orientale. L'istituto di ricerca stima che la potenziale scala di distribuzione di queste miniere possa teoricamente raggiungere i 56 GW. Anche con un tasso di copertura del 5%, la capacità installata può raggiungere i 2,74 GW, equivalenti a due grandi centrali a combustibili fossili.
C La produzione di energia fotovoltaica ad acqua può aiutare l'Africa
In superficie, il costo dell'installazione di pannelli solari sull'acqua è solitamente superiore di circa il 10% al 20% rispetto a quello a terra. Tuttavia, i pannelli fotovoltaici galleggianti hanno i loro vantaggi: non occupano terra, hanno meno inquinamento da polveri, non hanno bisogno di livellare il terreno, non hanno bisogno di tagliare alberi o demolire edifici, e la superficie dell'acqua è più fresca della terra, quindi il il tasso di produzione di energia è solitamente più alto. .
L'installazione di pannelli fotovoltaici galleggianti nei bacini delle dighe ha altri vantaggi. Le linee di trasmissione connesse alla rete sono prontamente disponibili e i due metodi di generazione di energia possono completarsi a vicenda. La generazione di energia solare viene utilizzata durante il giorno, risparmiando acqua e generando energia durante la notte.
Ma il più grande vantaggio aggiuntivo è che i pannelli solari che coprono l'acqua possono ridurre l'evaporazione dell'acqua, aumentando così il potenziale idroelettrico del serbatoio, specialmente nelle regioni tropicali. I serbatoi nella maggior parte dei tropici perdono fino a due metri d'acqua ogni anno a causa dell'evaporazione dell'acqua, che equivale a un terzo della loro capacità di stoccaggio.
Di conseguenza, il bacino idrico della diga di Kariba nell'Africa meridionale ha perso un quarto della sua assunzione di acqua. Il bacino idrico della diga di Akosombo in Ghana ha perso più della metà. Non esiste un modo fattibile per ridurre l'enorme perdita di stoccaggio dell'acqua. I pannelli solari potrebbero essere la risposta.
Per quanto riguarda i potenziali impatti dei pannelli fotovoltaici galleggianti su animali e piante selvatici o sull'ambiente in generale, non sono stati effettuati studi di impatto ambientale rilevanti o altre analisi dettagliate. Sanchez ritiene che la riduzione della luce subacquea o le variazioni della temperatura dell'acqua possano causare potenziali danni alla pesca. Questi cambiamenti ridurranno anche la crescita delle alghe, che potrebbe essere vantaggiosa per gli ecosistemi di acqua dolce afflitti da fioriture algali. In Africa, alcuni pannelli galleggianti possono essere attaccati da coccodrilli o ippopotami. Allo stesso modo, tale infrastruttura può impedire a questi animali e ad altri animali di accedere alle risorse idriche.
Un rapporto della Banca mondiale di tre anni fa affermava che, poiché la terra limita lo sviluppo dell'energia solare, i pannelli fotovoltaici galleggianti hanno aperto nuove aree per la generazione globale di energia solare, specialmente nei paesi con vincoli di terra. Haugwitz ha affermato che la Banca mondiale sta attualmente valutando finanziamenti per centrali idroelettriche e solari ibride in Pakistan, Turchia, Ucraina, Mali e Costa d'Avorio.
Le restrizioni territoriali all'utilizzo dell'energia solare stanno anche dando vita ad altre soluzioni. Secondo Brandi McK-uin dell'Università della California, Santa Barbara, la California può trasformare una rete di oltre 6.000 chilometri di canali di irrigazione (il più grande sistema di distribuzione dell'acqua del mondo) in "canali solari", che possono sostituire le pompe di irrigazione. Generatore diesel per fornire energia.
Il rapido deflusso dell'acqua nel canale di irrigazione impedisce ai pannelli solari di galleggiare sull'acqua, quindi devono essere installati su una staffa metallica o un cavo di sospensione sopra il canale, ma il suo ruolo di schermatura della luce solare può ancora essere mantenuto in larga misura . Uno studio pubblicato a marzo da McCon sulla rivista Nature Sustainabili-ty ha sottolineato che, come i pannelli solari che galleggiano sull'acqua, anche i pannelli solari sospesi possono ridurre l'evaporazione dell'acqua nei canali di irrigazione. Ed è possibile ridurre l'allevamento di erbe infestanti.
È ovvio che, che siano galleggianti o sospesi, i pannelli solari sembrano funzionare in un modo senza precedenti.
