Jednadvacáté století přineslo nové výzvy v oblasti získávání elektrické energie z environmentálně šetrných a obnovitelných zdrojů. Obavy z globální změny klimatu vedou mimo jiné k omezování spotřeby fosilních paliv a zároveň k růstu poptávky po fotovoltaice. Toto odvětví prochází nevídaně rychlým rozvojem, jehož dalším významným krokem by mohly být nové instalace fotovoltaických panelů přímo na vodě. Alespoň tomu nasvědčují nejnovější výzkumy.
Plovoucí fotovoltaika pomůže ochránit vodní plochy
Budování fotovoltaických elektráren na vodních plochách může být skvělým řešením v oblastech, kde je volná půda špatně dostupná, vzácná nebo drahá. Dosavadní praktické použití plovoucích solárních panelů se sice omezuje hlavně na sladkovodní tělesa, ale výhledově by tato technologie měla zabírat mořskou hladinu a generovat stěžejní množství energie zejména pro ostrovní státy.
Prováděné studie se soustředí na efektivitu plovoucí fotovoltaiky, její výkon, spolehlivost dodávek, bezpečnost provozu a finanční návratnost. Z environmentálního hlediska se také zkoumá, jakým způsobem ovlivňuje instalace solárních panelů prostředí pod hladinou, vodní režim a biotop. Zdá se totiž, že fotovoltaika poskytuje vodním plochám významnou ochranu před nadměrným odpařováním.
Sluneční elektrárna na vodě v praxi i číslech
Největší plovoucí solární elektrárna byla uvedena do provozu na konci roku 2021 v Číně, a to poblíž největší světové koncentrační solární elektrárny tamtéž. Obě zařízení se nacházejí v Te-čou (Dezhou) v provincii Šan-tung (Shandong) a na svědomí je má společnost Huaneng Power International. [1]
Pozadu ale nezůstávají ani evropské státy, a tak se chystá v příštích měsících spuštění velké fotovoltaické elektrárny na hladině přehrady Alqueva v Portugalsku. Tvoří ji 12,000 solárních panelů a měla by dodávat roční výkon kolem 7,5 GWh (zajistí tak proud pro přibližně 1,500 domácností). [2]
Kromě výroby elektrické energie mají instalace panelů na vodní hladině i příznivý efekt na vodní režim, snižují totiž teplotu vody a redukují její odpařování. Dosavadní studie prokázaly snížení ztrát vody o 70 – 80 %, což může hrát zásadní roli hlavně v suchých oblastech (například v Austrálii) a při využití fotovoltaiky na přehradách a umělých rezervoárech.
Ukazuje se také, že plovoucí solární panely dosahují průměrně o 10 % vyšší výkonnost, než stejné zařízení instalované tradičně na suché ploše a to zejména díky efektivnímu vodnímu chlazení. [3]
Solární panely na hladině přinášení nové technologické výzvy
Ačkoliv se zatím plovoucí fotovoltaika osvědčuje, stále visí otazník nad možnostmi jejího využití. Dosavadní rozsáhlé solární farmy jsou zpravidla na hladinách sladkovodních těles, jako jsou přehrady a umělé vodní nádrže, kde nehrozí velké vlny ani příliv a odliv.
Než se podaří plovoucí sluneční elektrárny přenést i na mořskou hladinu, musí vědecké týmy vyřešit celou řadu problémů. Limitující je přitom nejen počasí a nevypočitatelná povaha mořských vln, ale také agresivní vlastnosti slané vody ve vztahu k použitým materiálům pro stavbu a ukotvení jakéhokoliv zařízení.
Zdá se však, že fotovoltaika na vodní hladině má otevřené dveře jako skvělá technologie pro budoucnost, která dává smysl jak z environmentálního hlediska, tak i ekonomicky.
