„Pływająca” fotowoltaika. Jakie są perspektywy jej rozwoju w Polsce?

Panele słoneczne wykorzystywane są nie tylko na wielkich farmach solarnych, ale też przez małe przedsiębiorstwa, producentów rolnych, a nawet indywidualnych użytkowników. Tymczasem na świecie coraz prężniej rozwija się nowa technologia związana z fotowoltaiką, a mianowicie fotowoltaika wodna lub „pływająca”.

W 2019 r. Bank Światowy opublikował raport “Where Sun Meets Water” („Gdzie słońce spotyka się z wodą”), poświęcony właśnie „pływającym” farmom fotowoltaicznym, których globalną moc pod koniec 2018 r. szacowano na ponad 1,3 GW. Fotowoltaika na wodzie wykorzystuje jako podłoże do montażu paneli fotowoltaicznych powierzchnię jezior, oceanów i mórz.

Jakie korzyści?

Skąd wzięła się idea wodnej fotowoltaiki? Morza i oceany stanowią ok. 70 proc. powierzchni kuli ziemskiej. Grunt natomiast staje się coraz trudniejszy i droższy do wydzierżawienia, a dogodnych miejsc na duże farmy fotowoltaiczne jest coraz mniej. Fotowoltaika na wodzie, dzięki o wiele lepszemu chłodzeniu, gwarantuje większą sprawność instalacji, bo o ok. 12-15 proc. Dodatkowo panele fotowoltaiczne znajdujące się w okolicach zbiorników wodnych pracują znacznie skuteczniej, ponieważ nie unosi się nad nimi taka ilość kurzu i pyłu, jak to jest w przypadku instalacji na gruncie lub dachach domów.

Co więcej, promienie słoneczne mogą odbijać się od tafli wody, co pozwala na zwiększenie produkcji energii elektrycznej. Pływające systemy fotowoltaiczne są jednocześnie bardzo odporne na niekorzystne warunki atmosferyczne, takie jak wiatr, deszcz i śnieg.

Panele osłaniają zbiornik wodny, co zmniejsza parowanie wody, a rzucany cień ogranicza kwitnienie glonów. Instalacje wodne powodują także zmniejszenie częstotliwości występowania oraz wielkości fal, które doprowadzają do erozji brzegów zbiorników wodnych.

Singapur: ogromna farma morska

Według wspomnianego wcześniej raportu, pierwsza pływająca instalacja powstała w 2007 r. w prefekturze Aichi w Japonii, a pierwszy komercyjny obiekt o mocy 175 kW wybudowano rok później w USA, na terenie jednej z winnic w Kalifornii. Farmy o mocy powyżej 1 MW powstają od 2013 r.

Jedna z największych wodnych, a nawet morskich farm fotowoltaicznych, znajduje się w Singapurze. Działalność pływającej farmy fotowoltaicznej stanowi ważną część singapurskiego Zielonego Planu do roku 2030, ogłoszonego w ubiegłym roku. Zakłada on uzyskanie zerowej emisyjności netto do 2050 r., ale możliwe to będzie tylko jeśli kraj ograniczy wykorzystanie paliw kopalnych.

Dziś w Singapurze 97 proc. energii elektrycznej wytwarza się z gazu ziemnego. Niewielka powierzchnia sprawia, że miasto-państwo nie ma możliwości wykorzystania na szeroką skalę naturalnych i odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr i woda. Kraj ten charakteryzuje jednak wysokie średnie nasłonecznienienie. Jednym z kluczowych celów Zielonego Planu do Roku 2030 jest więc czterokrotne zwiększenie korzystania z energii solarnej do mocy szczytowej 1,5 GW do roku 2025, a później 2 GW do 2030 r.

Jednak aby Singapur mógł osiągnąć ten ambitny cel, musi sięgnąć pod najnowocześniejsze technologie. I tu właśnie z pomocą przychodzi „pływająca” fotowoltaika. Farma w Singapurze zbudowana została przez Grupę Sunseap, singapurskiego dostawcę rozwiązań energetycznych. Ma pięć hektarów powierzchni. Składa się z ponad 13,3 tys. paneli solarnych i według szacunków jest w stanie wyprodukować ponad 6 mln kWh energii rocznie.

Światowe przykłady

„Pływające” farmy fotowoltaiczne powstają dziś w wielu miejscach na świecie. W październiku ubiegłego roku do użytku została oddana farma o mocy 3 MW ulokowana na poprzemysłowym stawie w Luksemburgu. Miesiąc później portugalski rząd ogłosił plany budowy pływających farm fotowoltaicznych w sąsiedztwie siedmiu tam wodnych. Łączna moc ma wynosić 262 MW, a przewidywana moc największej z farm to ok. 100 MW.

W listopadzie minionego roku ukończono pierwszą pływającą farmę w Tajlandii. Na powierzchni zbiornika wodnego Sirindhorn, położonego przy granicy z Laosem, zainstalowano ok. 145 tys. paneli o łącznej mocy ok. 45 MW. W styczniu bieżącego roku poinformowano natomiast o otwarciu w Chinach największej na świecie pływającej elektrowni fotowoltaicznej o mocy 320 MW. Inwestorem obiektu w prowincji Szantung jest grupa Huaneng Power.

Nie oznacza to, że na świecie nie pojawią się jeszcze większe elektrownie tego typu. Według rankingu serwisu Power Technology największe szanse na pobicie rekordu ma hinduski projekt Omkareshwar o mocy 600 MW, a także południowokoreański Saemangeum o łącznej mocy aż 2,1 GW.

Fotowoltaika będzie “pływać” w Polsce

W Polsce z pionierską inicjatywą pływającej fotowoltaiki wyszła w sierpniu 2018 r. Energa. Ogłosiła pilotażowy projekt o mocy kilku kilowatów przy Elektrowni Wodnej Łapino, niedaleko Gdańska. Celem jest wykazanie, czy w polskich warunkach klimatycznych umiejscowienie paneli na wodzie może zwiększyć ich wydajność.

Rok później poinformowano o pełnym sukcesie pilotażu. Energa postanowiła więc wybudować w Łapinie pływającą farmę PV o mocy ok. 0,5 MW. Spółka zapowiadała też, że podobnie obiekty będzie instalować na innych zbiornikach wodnych, w tym zlokalizowanych na terenach pokopalnianych, co przyczyni się do ich rekultywacji.

Projekt wciąż znajduje się jednak w fazie przygotowania do realizacji. Dziś już wiadomo, że Energa nie będzie polskim pionierem w dziedzinie „pływającej” fotowoltaiki. W połowie ub.r. ukończono pływającą farmę PV na zbiorniku powstałym po wydobyciu żwiru w woj. kujawsko-pomorskim. Obiekt o mocy 0,5 MW dla spółki ZPK Snake zrealizowała firma Arta Energy z Torunia. Zamontowana została na tafli lodu, gdy zbiornik zimą był zamarznięty. Również w ubiegłym roku Arta Energy informowała o zrealizowaniu jeszcze dwóch innych pływających instalacji PV, ale już o mniejszej mocy, po 50 kW każda.

ZE PAK

Największe szanse na rolę krajowego lidera „pływającej” fotowoltaiki ma chyba jednak Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin. Chodzi o plan pływającej elektrowni fotowoltaicznej o mocy do 60 MW na zbiorniku Janiszew, na terenie gminy Brudzew.

Zbiornik ten powstał po zalaniu jednego z wyrobisk Kopalni Węgla Brunatnego Adamów, która zasilała pobliską elektrownię, wycofaną z użytku przed czterema laty. „Pływająca” fotowoltaika to jedna z możliwości rozwijania energetyki słonecznej, szczególnie warta rozważenia tam, gdzie ograniczona jest powierzchnia, na której można instalować standardowe farmy słoneczne. Wydaje się, że jest to opcja, dzięki której można by zagospodarować dodatkowo szczególnie powierzchnię sztucznych zbiorników.

źródło: WysokieNapiecie.pl