Fotovoltaika se stěhuje na vodu
Pokud vás až dosud rozčilovaly solární panely rozmístěné na polích a loukách, které byly v katastru určitě původně zaneseny pod kategorií zemědělská půda, vězte, že situace se začíná postupně měnit. Místo záboru zemědělských ploch se solární elektrárny začínají přesouvat jinam: konkrétně stále více na brownfieldy a střechy průmyslových areálů – a na hladinu vodních ploch.
I když by se mohlo na první pohled zdát, že fotovoltaika si jako výsostně elektrické zařízení s vodou moc nerozumí, stavitelé solárních elektráren si to nemyslí. Objevili možnosti, jak umísťovat pole fotovoltaických panelů na vodní plochy. Instalace nad vodní hladinou nabízí totiž i další výhodu, kterou představuje přirozené chlazení solárních panelů, což se příznivě odráží i v jejich lepší efektivitě. Průkopníky tohoto trendu se staly hlavně asijské země, ale plovoucí solární parky už najdeme i v Evropě.
Asijské velkoprojekty
K prvním zemím, která začala pro solární elektrárny využívat vodní hladinu, patří Indie s rozsáhlou sítí vodních kanálů. Ve státě Kérala v jihozápadní Indii buduje tamní energetická společnost NHPC komplex plovoucích solárních elektráren, který by měl po dokončení dosahovat výkonu až 50 MW, což by z něj učinilo největší systém tohoto typu na světě (dosud největší plovoucí solární elektrárna fungující v japonské Okegawě má výkon 1,2 MW).
Světový primát však zatím bude zřejmě patřit projektu, který se nedávno začal stavět v zemi vycházejícího slunce. Je vcelku typické, že solární elektrárna, které nezabírá žádnou zemědělsky využitelnou plochu, vyroste právě v zemi, kde je pozemků kritický nedostatek – instalace na vodě ušetří cennou půdu. Japonská společnost Kyocera zahájila výstavbu mohutné plovoucí solární elektrárny na hladině vodní nádrže Yamakura v prefektuře Čiba. Na vodě bude instalováno celkem 50 904 solárních panelů, každý o výkonu 270 W, které vytvoří fotovoltaické pole o rozloze úctyhodných 180 000 m2 o celkovém výkonu 13,7 MW. To by mělo stačit k zásobování téměř 5000 japonských domácností elektřinou. Projekt má být dokončen v prvním pololetí roku 2018.
Kyocera, která patří k předním světovým výrobcům fotovoltaických panelů, má s výstavbou plovoucích vodních elektráren už rozsáhlé zkušenosti - staví je už od roku 2014. Elektrárny o výkonu 1,7 MW a 1,2 MW jsou v provozu od března 2015, a v červnu loňského roku je ještě doplnila další o výkonu 2,3 MW v Kasai City. Na všechny tři projekty, v jejichž rámci bylo na vodní hladinu instalováno na 20 000 fotovoltaických panelů, byly použity solární panely o výkonu 255 W s předpokládanou životností více než 30 let, a s certifikací pro použití v rezervoáru pitné vody.
Další plovoucí fotovoltaický systém vznikl v japonském Kato City v prefektuře Hyogo, ovšem v tomto případě byly využity panely francouzské provenience, které ve speciální úpravě pro použití na vodě vytvořila společnost Ciel & Terre (tzn. Nebe a Země). Systém vzájemně propojených plovoucích modulů je schopen odolávat extrémním podmínkám – např. tajfunu až do rychlosti až 190 km.h-1. Plováky jsou vyrobeny z vysoce odolného polyetylénu o velké hustotě (HDPE), materiál je odolný vůči korozi, UV záření a splňuje kritéria pro použití s pitnou vodou. V Japonsku je připravována instalace ještě nejméně dvou velkých plovoucích solárních elektráren a další jsou ve fázi plánování.
Evropským vodním fotovoltaikám vládne Británie
Po asijských projektech nezůstává stranou ani Evropa. Největší evropskou plovoucí solární elektrárnu najdeme v Londýně. Na jedné z okrajových částí Londýna ve Walton-on-Thames na Temži bylo instalováno na 23 000 plovoucích solárních panelů, umístěných na hladině nádrže Queen Elizabeth II. Jde o jednu z několika vodních nádrží v této části země, kde nehrozí riziko, že by fotovoltaické panely byly vystaveny vlnobití a silným vodním proudům či podobným extrémním podmínkám.
Elektrárna, jejíž výstavba stála téměř 6 mil. liber, zabírá zhruba 6 % plochy vodní nádrže, jejíž rozloha činí 128,3 ha (po dokončení to bude zhruba desetina). Tvoří ji pole klasických solárních panelů, z nichž každý je vybaven plovákem udržujícím zařízení nad hladinou. Konkrétně jde o 61 000 plováků a 177 kotev, které vytvoří plovoucí platformu pro fotovoltaické panely. Za ideálních podmínek by mohla dodávat do sítě až 6,3 MW energie (počítá se s roční dodávkou 5,8 GWh) a slouží potřebám úpravny vod společnosti Thames Water, která se tak snaží snížit svou závislost na dodavatelích energie. Nyní provozuje 40 podobných zařízení a do roku 2020 plánuje takto pokrývat zhruba třetinu svých energetických potřeb.
Nová londýnská plovoucí solární elektrárna tak překonala dosavadní rekord obdobného, rovněž britského projektu vybudovaného na hladině rezervoáru Godley ve městě Hyde poblíž Manchesteru. Ten má s 12 tisíci fotovoltaickými panely umístěnými na hladině výkon 3 MW.
Svou první plovoucí solární elektrárnu už má i Austrálie. Země, která si rozhodně nemůže stěžovat na nedostatek slunečního svitu, zřídila svůj projekt, za nímž stojí australsko-singapurská firma Infratech v Jamestownu. Jde o systém kombinující úpravu vody a výrobu obnovitelné energie. Konstruktéři využili čištěné vody protékající přes fotovoltaické panely k jejich chlazení, což pomáhá udržet stabilní teplotu modulů. Elektrárna rovněž významně snižuje odpařování vody z nádrže a reguluje i problém s množením modrozelených řas, které je jinak podporováno slunečním svitem. Konstrukce FV elektrárny o výkonu 4 MW, kterou tvoří síť 900 fotovoltaických modulů upevněných na ocelové struktuře na plovoucích polyetylenových (HDP) trubkách, je umístěna na hladině čističky odpadních vod, kterou také zásobuje vyrobenou energií, stejně jako okolní firmy.
Budoucnost na hladině i pod ní
Koncept barcelonské společnosti Forward Thinking Architecture jde ještě dále: projekt multifunkčního systému autonomní mořské farmy zahrnuje plovoucí elektrárnu, která by pod střechou, osazenou fotovoltaickými panely, obsahovala hydroponické zahrady pro pěstování zeleniny v sekcích zavlažovaných vodou z odsolovacího zařízení poháněného solární elektřinou. Spodní „patro“ umístěné pod vodní hladinou by bylo využito pro faremní chov ryb.
Foto: FTA
Australská firma Sunergy ve spolupráci s indickou společností Tata vyprojektovala pilotní plovoucí koncentrátorový fotovoltaický modul. Tenká plastová čočka by pozvolna sledovala dráhu slunce a energii z jeho svitu soustřeďovala na minimální počet křemíkových (nebo jiného typu) fotovoltaických článků umístěných v kontejnerové schránce na vodě, která by zároveň obstarávala chlazení článků a rozptylovala jejich tepelné vyzařování do okolí.
Foto: Sunergy
436
.gif)
