Ngày 18 tháng 10 năm 2022 7:49 sáng
NHÂN VIÊN, VIRGINIA —
Ai nói dưới ánh mặt trời không có gì mới?
Một trong những cải tiến hấp dẫn nhất để tạo ra điện không gây ô nhiễm là quang điện nổi, hay FPV, bao gồm việc neo các tấm pin mặt trời vào các vùng nước, đặc biệt là hồ, hồ chứa và biển.Một số dự án ở châu Á kết hợp hàng nghìn tấm pin để tạo ra hàng trăm megawatt.
FPV đã có khởi đầu thuận lợi ở Châu Á và Châu Âu, nơi nó mang lại nhiều ý nghĩa kinh tế với vùng đất rộng mở được đánh giá cao cho nông nghiệp.
Hệ thống khiêm tốn đầu tiên được lắp đặt ở Nhật Bản và tại một nhà máy rượu ở California vào năm 2007 và 2008.
Trên đất liền, các dự án một megawatt cần từ 1 đến 1,6 ha.
Các dự án điện mặt trời nổi càng hấp dẫn hơn khi có thể xây dựng trên các vùng nước liền kề với các nhà máy thủy điện có đường dây truyền tải hiện có.
Hầu hết các dự án lớn nhất như vậy đều ở Trung Quốc và Ấn Độ.Ngoài ra còn có các cơ sở quy mô lớn ở Brazil, Bồ Đào Nha và Singapore.
Một trang trại năng lượng mặt trời nổi có công suất 2,1 gigawatt được đề xuất trên một bãi triều trên bờ biển Hoàng Hải ở Hàn Quốc, nơi sẽ chứa 5 triệu mô-đun năng lượng mặt trời trên diện tích 30 km2 với mức giá 4 tỷ USD, đang phải đối mặt với một tương lai không chắc chắn với một phủ mới ở Seoul.Tổng thống Yoon Suk-yeol cho biết ông thích phát triển năng lượng hạt nhân hơn năng lượng mặt trời.
Các dự án quy mô gigawatt khác đang được triển khai ở Ấn Độ và Lào, cũng như Biển Bắc, ngoài khơi bờ biển Hà Lan.
Công nghệ này cũng khiến các nhà quy hoạch ở khu vực châu Phi cận Sahara phấn khích với tỷ lệ tiếp cận điện năng thấp nhất thế giới và lượng ánh nắng dồi dào.
Ở những quốc gia phụ thuộc nhiều vào thủy điện, “chẳng hạn, có những lo ngại xung quanh việc sản xuất điện sẽ như thế nào trong thời kỳ hạn hán, và với biến đổi khí hậu, chúng tôi cho rằng chúng ta sẽ chứng kiến nhiều hiện tượng thời tiết cực đoan hơn.Sika Gadzanku, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ở Colorado, giải thích: Khi chúng ta nghĩ về hạn hán, về cơ bản sẽ có cơ hội sử dụng FPV như một lựa chọn năng lượng tái tạo khác trong bộ công cụ của bạn.“Vì vậy, thay vì phụ thuộc quá nhiều vào thủy điện, giờ đây bạn có thể sử dụng nhiều FPV hơn và giảm sự phụ thuộc vào thủy điện, trong những mùa rất khô, để sử dụng quang điện mặt trời nổi của mình.”
Theo báo cáo, việc bao phủ 1% các hồ thủy điện bằng các tấm pin mặt trời nổi có thể giúp tăng 50% sản lượng hàng năm của các nhà máy thủy điện hiện có ở Châu Phi.một nghiên cứu được tài trợ bởi Ủy ban Châu Âu.
TẬP TIN – Các tấm pin mặt trời được lắp đặt tại một nhà máy quang điện nổi trên hồ ở Haltern, Đức, ngày 1 tháng 4 năm 2022.
Thử thách
Tuy nhiên, có những mối nguy hiểm tiềm tàng về floatovoltaic.Một nhà máy đã bốc cháy ở quận Chiba, Nhật Bản vào năm 2019. Các quan chức đổ lỗi cho một cơn bão đã làm dịch chuyển các tấm pin chồng lên nhau, tạo ra sức nóng dữ dội và có thể gây ra hỏa hoạn tại cơ sở rộng 18 ha chứa hơn 50.000 tấm pin mặt trời nổi ở Đập Yamakura.
Rào cản quan trọng nhất đối với việc áp dụng rộng rãi công nghệ hiện nay là giá cả.Việc xây dựng một mảng nổi sẽ đắt hơn so với việc lắp đặt có kích thước tương tự trên đất liền.Nhưng với chi phí cao hơn thì còn có những lợi ích bổ sung: Do khả năng làm mát thụ động của các vùng nước, các tấm pin nổi có thể hoạt động hiệu quả hơn các tấm pin mặt trời thông thường.Chúng cũng làm giảm sự tiếp xúc với ánh sáng và giảm nhiệt độ nước, giảm thiểu sự phát triển của tảo có hại.
Tất cả những điều đó nghe có vẻ đầy hứa hẹn đối với các quan chức ở thị trấn Windsor ở xứ sở rượu vang phía bắc California.Gần 5.000 tấm pin mặt trời, mỗi tấm tạo ra công suất 360 watt, hiện đang nổi trên một trong những ao chứa nước thải của Windsor.
“Tất cả chúng đều được liên kết với nhau.Mỗi bảng có phao riêng.Và chúng thực sự di chuyển khá tốt với tác động của sóng và gió.”Bạn sẽ ngạc nhiên khi làm thế nào chúng có thể hút sóng và đẩy chúng ra ngoài mà không bị vỡ hay tách ra,” Garrett Broughton, kỹ sư xây dựng cấp cao của bộ phận công trình công cộng của Windsor, cho biết.
Các tấm nổi thân thiện với môi trường và ngân sách của Windsor, trong đó hóa đơn tiền điện của nhà máy xử lý nước thải là lớn nhất của chính quyền thị trấn
Thành viên Hội đồng Thị trấn Debora Fudge đã thúc đẩy dự án 1,78 megawatt thay thế việc lắp đặt các tấm pin mặt trời trên các bãi đỗ xe.
“Họ bù đắp 350 tấn carbon dioxide hàng năm.Và chúng cũng cung cấp 90 phần trăm năng lượng mà chúng ta cần cho tất cả các hoạt động xử lý nước thải, cho tất cả các hoạt động của sân tập đoàn và cũng để bơm nước thải của chúng ta đến các mạch nước phun, là một mỏ địa nhiệt, khoảng 40 dặm ( 64 km) về phía bắc,” Fudge nói với VOA.
Thị trấn thuê các tấm pin nổi từ công ty đã lắp đặt chúng, điều này đưa ra một mức giá điện ấn định theo hợp đồng dài hạn, có nghĩa là Windsor đang trả khoảng 30% số tiền họ đã chi trước đây cho cùng một lượng điện năng.
“Không phải là chúng tôi đã đầu tư vào thứ gì đó mà chúng tôi sẽ không thu được tiền hoàn vốn.Chúng tôi đang nhận được sự hoàn vốn khi chúng tôi nói chuyện.Và chúng tôi sẽ được hoàn vốn trong 25 năm,” thị trưởng Windsor, Sam Salmon cho biết.
Các hệ thống nổi không nhằm mục đích che phủ hoàn toàn các vùng nước, cho phép các hoạt động khác tiếp tục diễn ra, chẳng hạn như chèo thuyền và câu cá.
Gadzanku của NREL nói với VOA: “Chúng tôi không cho rằng cấu trúc nổi sẽ bao phủ toàn bộ vùng nước, nó thường chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong vùng nước đó”.“Thậm chí chỉ từ góc nhìn trực quan, bạn cũng không muốn thấy các tấm PV bao phủ toàn bộ hồ chứa.”
NREL đã xác định 24.419 vùng nước nhân tạo ở Hoa Kỳ phù hợp để đặt FPV.Các tấm pin nổi bao phủ hơn 1/4 diện tích của mỗi địa điểm này có khả năng tạo ra gần 10% nhu cầu năng lượng của nước Mỹ,theo phòng thí nghiệm.
Trong số các địa điểm có Hồ Smith rộng 119 ha, một hồ chứa nhân tạo do Quận Stafford ở Virginia quản lý để sản xuất nước uống.Đây cũng là địa điểm câu cá giải trí liền kề với căn cứ Quantico của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ.
Các tác giả của nghiên cứu viết: “Nhiều vùng nước đủ điều kiện này nằm ở những khu vực căng thẳng về nước với chi phí thu hồi đất cao và giá điện cao, cho thấy nhiều lợi ích của công nghệ FP”.
Gadzanku cho biết: “Nó thực sự là một lựa chọn với rất nhiều công nghệ đã được chứng minh đằng sau nó”.
Thời gian đăng: Oct-20-2022