Vandens fotovoltinė energija, taip pat žinoma kaip plūduriuojanti fotovoltinė, yra naujo tipo fotovoltinės energijos gamybos metodas. Pagrindinis jo bruožas – ant vandens paviršiaus pastatyti fotovoltinę elektrinę. Toliau pateikiamas išsamus vandens fotovoltinės energijos įvadas:
Veikimo principas:
Fotovoltinės plokštės panardinamos į vandenį ir naudoja saulės energiją, kad šviesos energiją paverstų elektros energija.
Kai šviesa apšviečia fotovoltinį elementą, šviesos energiją fotovoltinis elementas sugeria ir per fotovoltinį efektą paverčia nuolatine srove.
Fotovoltinis efektas reiškia reiškinį, kad fotonų ir puslaidininkių medžiagų sąveika fotovoltiniuose elementuose sukuria elektronų skylių poras ir taip generuoja srovę.
Privalumai:
Taupykite žemę: pastatytas ant vandens paviršiaus, neužima žemės išteklių ir gali sumažinti žemės įsigijimo išlaidas.
Padidinkite energijos gamybą: vanduo vėsina fotovoltinius modulius, o tai gali slopinti modulių paviršiaus temperatūros kilimą ir taip padidinti energijos gamybą. Pavyzdžiui, pagal eksperimentinę lyginamąją didelio masto vandens fotovoltinių elektrinių analizę Hyogo prefektūroje, Japonijoje, plokščių energijos gamyba padidėjo apie 14% dėl vandens paviršiaus vėsinimo.
Sumažinti garavimą ir dumblių dauginimąsi: Teoriškai jis gali sumažinti vandens paviršiaus garavimą, slopinti dumblių dauginimąsi vandenyje ir padeda apsaugoti vandens išteklius.
Patogus eksploatavimas ir priežiūra: fotovoltinė elektrinė pastatyta vandenyje, o tai gali sumažinti dulkių taršą ant komponentų ir palengvinti komponentų valymą.
Privalumai turizmui: fotovoltiniai komponentai yra tvarkingai išdėstyti vandens paviršiuje, o tai gali būti naudojama kaip būdinga atrakcija turizmui gauti.
Taikymo scenarijai:
Žemės ūkio ir žuvininkystės derinys: plūduriuojančių vandens fotovoltinių sistemų įrengimas vandenyse šalia dirbamos žemės ir žuvų tvenkinių gali pasiekti koordinuotą žemės ūkio ir žuvininkystės plėtrą.
Rezervuarai ir hidroelektrinės: įrengiant plūduriuojančias vandens fotovoltines sistemas rezervuarų ir hidroelektrinių pasroviui, galima pasinaudoti dvigubais saulės energijos ir vandens energijos pranašumais.
Miesto kraštovaizdis: plūduriuojančių vandens fotovoltinių sistemų įrengimas miesto upėse, ežeruose ir kituose vandenyse gali pagerinti miesto aplinką ir suteikti miestui naujų kraštovaizdžių.
Iššūkiai ir trūkumai:
Aukšti reikalavimai plūduriuojančiai įrangai: plūduriuojančiai vandens fotovoltikai reikalinga plūduriuojanti įranga, kuri palaiko fotovoltines plokštes, o plūduriuojančios įrangos veikimo reikalavimai yra aukšti.
Aukšti vietos parinkimo reikalavimai: Plaukiojančio vandens fotovoltinės galios lauko vieta turi būti parinkta vandens zonoje, kurioje yra didelis plotas, geras apšvietimas ir geros plėtros sąlygos.
Yra daug neaiškių veiksnių: tam didelę įtaką turi stiprus vėjas, vandens lygis, ledas ir kiti veiksniai. Kartu būtina stebėti, ar fotovoltinės sudedamosios dalys nedaro neigiamo poveikio vandens kokybei ir vandens organizmams.
Apibendrinant galima teigti, kad kaip naujo tipo fotovoltinė elektros energijos gamyba, vandens fotoelektra turi didelių pranašumų ir plačių pritaikymo galimybių, tačiau ji taip pat susiduria su tam tikrais iššūkiais ir trūkumais. Tobulėjant technologijoms ir mažėjant sąnaudoms, jos diegimas ir taikymas bus platesnis.