Offshore drijvende fotovoltaïsche zonne-energie

Drijvende fotovoltaïsche systemen geïnstalleerd op de kalme zeeën van de evenaar zouden onbeperkte energie kunnen leveren aan bevolkte regio's in Zuidoost-Azië en West-Afrika. In een recent artikel van de International Solar Energy Association wordt erop gewezen dat Indonesië de afgelopen veertig jaar een zeegebied van ongeveer 140.000 vierkante kilometer heeft dat geen golven van meer dan 4 meter heeft meegemaakt, en ook geen harde wind van meer dan 10 meter per jaar heeft ervaren. seconde. Dit zeegebied is voldoende voor het drijvende fotovoltaïsche systeem om ongeveer 35.000 TWh elektriciteit op te wekken.tricity per jaar, wat de huidige totale energieopwekkingscapaciteit van verschillende energiebronnen in de wereld overschrijdt.

Terwijl de meeste oceanen in de wereld te kampen hebben met stormen, kennen sommige equatoriale gebieden gunstige zeecondities, wat betekent dat er geen uitgebreide en dure techniek nodig is om drijvende PV-systemen op zee te beschermen. Een mondiale hittekaart met hoge resolutie laat zien dat de Indonesische archipel en het equatoriale gebied bij Nigeria de meest veelbelovende gebieden zijn voor het installeren van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee.

Mondiale vooruitzichten voor de opwekking van fotovoltaïsche energie tegen het midden van de eeuw

Het onderzoeksrapport voorspelt dat de wereldeconomie halverwege de eeuw grotendeels koolstofvrij en geëlektrificeerd zal zijn, ondersteund door substantiële opwekking van fotovoltaïsche en windenergie. Verwacht wordt dat Nigeria en Indonesië in 2050 respectievelijk het derde en zesde meest bevolkte land ter wereld zullen zijn.

De hoge bevolkingsdichtheid in deze landen kan leiden tot conflicten tussen landbouw, milieu en zonne-energie. Door hun tropische ligging zijn de bronnen voor windenergie schaars. Gelukkig kunnen deze landen en hun buurlanden onbeperkt energie oogsten uit fotovoltaïsche systemen die in kalme zeeën drijven.

Minder energie-intensieve landen en regio's kunnen energie leveren aan meer dan 2 miljoen mensen door op hetzelfde gebied drijvende fotovoltaïsche systemen op zee te installeren. Deze fotovoltaïsche systemen kunnen op daken in droge gebieden worden gemonteerd, naast landbouwfaciliteiten worden geplaatst of op waterlichamen drijven. Drijvende PV-systemen kunnen worden geïnstalleerd op meren en reservoirs in het binnenland, maar ook op zee. Drijvende fotovoltaïsche systemen in het binnenland die in verschillende landen zijn geïnstalleerd, hebben een groot potentieel en groeien nu al snel.

Studies hebben aangetoond dat drijvende fotovoltaïsche systemen, geïnstalleerd in gebieden met oceaangolven van niet meer dan 6 meter en windsnelheden van niet meer dan 15 m/s, tot 1 miljoen TWh aan energie per jaar kunnen opwekken, wat de jaarlijkse energievraag is van een volledig koolstofvrije wereldeconomie. om een ​​bevolking van 10 miljard 5 keer te ondersteunen. De meeste gebieden met gunstige oceaancondities liggen dicht bij de evenaar, zoals in Indonesië en West-Afrika. Deze gebieden kennen een snelle bevolkingsgroei en een snelle economische ontwikkeling, en de installatie van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee kan conflicten over landgebruik helpen oplossen.

Ontwikkeling van de Indonesische fotovoltaïsche markt

De Indonesische bevolking zou tegen het midden van de eeuw meer dan 315 miljoen mensen kunnen tellen. Er zou ongeveer 25.000 vierkante kilometer aan fotovoltaïsche systemen moeten worden geïnstalleerd om aan de Indonesische elektriciteitsvraag te voldoen nadat het gebruik van fotovoltaïsche energieopwekking volledig koolstofvrij is gemaakt. Gelukkig heeft Indonesië een enorm potentieel voor de opwekking van fotovoltaïsche energie, evenals een enorm potentieel voor het bouwen van pompwaterkrachtcentrales, die op efficiënte wijze elektriciteit uit fotovoltaïsche systemen kunnen opslaan.

Indonesië is een dichtbevolkt land, vooral op Java, Bali en Sumatra. Gelukkig heeft Indonesië de mogelijkheid om een ​​groot aantal drijvende PV-systemen in kalme binnenzeeën te installeren. Het 6,4 miljoen vierkante kilometer grote oceaanoppervlak van Indonesië is 200 keer zoveel als de oppervlakte van drijvende fotovoltaïsche systemen die nodig zijn om aan alle toekomstige energiebehoeften van Indonesië te voldoen.

Ontwikkelingsvooruitzichten van offshore drijvende fotovoltaïsche systemen

De golven in de meeste zeeën ter wereld zijn hoger dan 10 meter en de windsnelheid is hoger dan 20 meter per seconde. Verschillende ontwikkelaars werken aan technische verdedigingswerken voor drijvende PV-systemen op zee die stormen kunnen weerstaan. In het gebied nabij de evenaar hoeven de verdedigingsmaatregelen voor het installeren van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee, vanwege het goede oceaanmilieu, niet zo sterk en duur te zijn.

De meest veelbelovende gebieden voor de ontwikkeling van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee zijn geconcentreerd binnen 5 tot 12 graden equatoriale breedtegraad, voornamelijk in de Golf van Guinee nabij de Indonesische archipel en Nigeria. Deze regio's hebben een laag potentieel voor de opwekking van windenergie, een hoge bevolkingsdichtheid, een snelle groei van de bevolking en het energieverbruik, en een groot aantal intacte ecosystemen. Tropische stormen treffen zelden de evenaar.

De installatie van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee in Midden- en Zuid-Amerika is kwetsbaar voor tropische stormen en hoge golven. Het Midden-Oosten heeft een groot ontwikkelingspotentieel, hoewel het te maken zal krijgen met hevige concurrentie van PV-installaties en windparken op land. Er zijn ook enkele ontwikkelingsperspectieven in sommige delen van Europa, zoals de noordelijke Adriatische Zee en rond de Griekse eilanden.

De offshore drijvende fotovoltaïsche industrie staat nog in de kinderschoenen. Vergeleken met fotovoltaïsche systemen op land hebben fotovoltaïsche panelen op zee een aantal inherente nadelen, waaronder zeewatercorrosie en zeevervuiling. Ondiepe zeeën zijn de eerste keuze voor het installeren van drijvende fotovoltaïsche systemen op zee. Omdat de opwarming van de aarde waarschijnlijk de wind- en golfpatronen zal veranderen, is het nodig om de gevolgen voor het mariene milieu en de visserij tot een minimum te beperken.

Ondanks deze uitdagingen zouden drijvende PV-systemen op zee het grootste deel van de elektriciteit kunnen leveren aan landen in de kalme wateren van de evenaar. Verwacht wordt dat tegen het midden van de eeuw ongeveer een miljard mensen in deze landen voornamelijk afhankelijk zullen zijn van fotovoltaïsche energieopwekking, wat zal leiden tot de snelste energieverandering in de geschiedenis.