София Морган: Добрый день, дорогие подписчики ассоциации «Глобальная энергия»! Мы открываем серию интервью, посвящённую новому докладу «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет». Наш сегодняшний гость – Хесан Зиар, профессор Делфтского технического университета. Господин Зиар, здравствуйте.
Хесан Зиар: Здравствуйте, добрый день.
София Морган: Романтизируя, можно сказать, что сегодня мы обсудим место встречи воды и солнца – и дело тут не в закатах. Мы поговорим о плавучих солнечных станциях. Одним из их наиболее значимых преимуществ является высокая эффективность по сравнению с обычными наземными панелями, которые теряют в производительности по мере своего нагревания. Каковы же другие их преимущества перед традиционными панелями?
Хесан Зиар: Это очень хороший вопрос, который действительно важно обсудить. У плавучих солнечных станций несколько основных преимуществ. Первое, как Вы уже заметили, заключается в более эффективной выработке энергии, и связано оно с работой в более прохладных условиях – они устанавливаются прямо на воду. Основным механизмом охлаждения солнечных панелей является конвекция, а воздушные потоки над водой как правило холодные, что позволяет держать температуру панелей на низкой отметке, тем самым увеличивая эффективность и, как следствие, выработку энергии. Есть и другие важные преимущества, одним из которых является радиационный баланс. Альбедо воды, равно как и альбедо солнечных панелей, достаточно низко. Под альбедо мы понимаем отношение объёма отражаемой от поверхности радиации к объёму поглощаемой. Когда солнечные панели устанавливаются на землю (а альбедо земли достаточно высоко), общее альбедо данного участка меняется в сторону уменьшения количества отражённой землёй радиации. Однако при установке солнечных станций на воду такого не происходит, так как уровень альбедо и воды, и панелей низок и находится приблизительно на уровне 5%. Это и называется радиационным балансом. Таким образом, важным фактором для плавучих станций является то, что они не меняют альбедо того места, где установлены. Другим преимуществом является экономия воды. Использование плавучих станций сокращает уровень испарения, что может быть использовано в местах с острой нехваткой воды. Также к плюсам можно отнести упрощённую процедуру очистки панелей в связи с непосредственной близостью к воде. Мы также можем утверждать, что панели, установленные на воде, подвергаются меньшему количеству термических циклов. Представим солнечную панель, установленную в пустыне. Днём там довольно тепло, а ночью – холодно. Такой термический цикл сокращает срок службы панели. Вода же выполняет функцию огромного теплоотвода, следовательно станция не подвергается такому эффекту.
София Морган: У солнечной энергетики в целом есть два основных недостатка – стоимость и зависимость от погодных условий. Относится ли последний в равной степени и к плавучим станциям?
Хесан Зиар: Что касается стоимости и прибыли, то плавучие солнечные станции дороже обычных. Согласно, если я не ошибаюсь, исследованию Всемирного банка, в среднем они на 18% дороже. Однако преимущество в выработке энергии нивелирует этот недостаток, а затем и уменьшит стоимость вырабатываемого плавучими панелями электричества, которая на данный момент лишь слегка выше стоимости энергии, произведённой наземными панелями. Мы также должны учитывать тот факт, что эта технология находится ещё на начальной стадии развития. В настоящий момент многие компании и государства инвестируют в плавучие солнечные станции, что в конечном счёте уменьшит стоимость самой технологии. При этом я должен отметить, что плавучие солнечные станции и наземные панели не являются конкурирующими технологиями. Плавучие станции можно назвать дополнительным способом внедрения солнечной энергетики.
София Морган: Да, с развитием технологии её стоимость действительно упадёт. На что в данной связи стоит обратить внимание? Каковы основные вызовы?
Хесан Зиар: Хороший вопрос. В первую очередь необходимо обозначить разницу между наземными и плавучими солнечными станциями. Основное отличие заключается в наличии плавучих элементов, а также швартовных и якорных систем. Таким образом, если мы сможем добиться уменьшения стоимости плавучих элементов, то и стоимость вырабатываемого такими станциями электричества упадёт. Поэтому нам нужно обратить особое внимание на плавучие элементы, швартовную и якорную системы.
София Морган: Хорошо. Сколько должно пройти времени, прежде чем солнечные панели начнут окупаться?
Хесан Зиар: Вы имеете в виду плавучие станции?
София Морган: Да.
Хесан Зиар: Это зависит от территории, на которой установлены панели. Если станция находится где-то на низкой широте, то уровень получаемого излучения выше. В подобных местах плавучие станции будут, скажем, приносить больше прибыли, учитывая, что мы установим их на высоких широтах. То есть, вопрос именно в том, где мы их установим. Чем больше излучения получают панели, тем быстрее они окупятся.
София Морган: Где сейчас находится больше всего солнечных станций?
Хесан Зиар: Мне кажется, на данный момент самая большая плавучая солнечная станция находится в Китае. Её пиковая производительность составляет 70 МВт.
София Морган: Что должно произойти, чтобы мы могли развернуть плавучие станции по всей Европе?
Хесан Зиар: Здесь стоит обратить внимание на недостатки плавучих солнечных систем. Если мы сможем с ними справиться, то повсеместное развёртывание таких систем не составит труда. Что касается Европы, плюсом здесь будет то, что там есть несколько мест, где есть возможность установить внутренние плавучие станции в пределах местных водоёмов. В таких местах вода обладает достаточно низкой температурой. Также, здесь нам не нужны дорогостоящие плавучие элементы, поскольку они не будут испытывать высокой волновой нагрузки. К тому же, нужно обратить внимание на возможное влияние плавучих станций на водную экосистему. Здесь необходимы данные за длительный период времени о ключевых показателях водной экосистемы. В случае, если данные показатели будут находиться в пределах нормы, в европейских странах признают, что это действительно большой шаг вперёд. Нам также необходима стандартизация плавучих солнечных станций на европейском и даже мировом уровне. В настоящий момент нет единого документа о плавучих солнечных станциях, поэтому сейчас мы пользуемся стандартами обычных солнечных панелей, которые не совсем подходят.
София Морган: Насколько мне известно, Делфтский технологический университет, в котором Вы работаете, разрабатывает солнечные панели с конкурентоспособной стоимостью, а лично Вы задействованы в проекте INNOZOWA. Так ли это?
Хесан Зиар: Это правда. Расскажу немного об INNOZOWA. Как Вы знаете, в Нидерландах очень много водных каналов. Особенно хорошо их видно с высоты птичьего полёта. Мы подумали, что этот потенциал было бы неплохо использовать для внедрения плавучих солнечных станций. Но проблема Нидерландов в данном случае заключается в том, что такие территории должны быть доступны в контексте различных ремонтных работ. Какую бы плавучую станцию мы не установили в канале, у нас всегда должна быть возможность подвинуть её куда-либо или, скажем, затащить на берег канала или озера. Эти цели мы и преследовали в INNOZOWA. В итоге мы разработали два концепта плавучих солнечных станций, которые можно двигать, извлекать из воды и т.д. Таким образом, они никаким образом не влияют на жизнеобеспечение канала.
София Морган: Большое Вам спасибо ещё раз.
Хесан Зиар: Большое спасибо за приглашение.
