Η Γερμανία μετέτρεψε μέρος μιας τεχνητής λίμνης στη Βαυαρία σε ένα νέο είδος ηλιακού σταθμού παραγωγής ενέργειας, χρησιμοποιώντας όρθια πάνελ που επιπλέουν αντί να εξαπλώνονται σε χωράφια ή δάση. Με την πρώτη ματιά, ακούγεται σαν ένα επικίνδυνο στοίχημα για ένα οικοσύστημα λίμνης. Τα πρώτα αποτελέσματα υποδεικνύουν μια πιο προσεκτική ιστορία, στην οποία το νερό εξακολουθεί να φωτίζεται και μια βιομηχανική τοποθεσία γίνεται ξανά χρήσιμη.
Ηλιακή ενέργεια χωρίς να καταλαμβάνει γεωργική γη
Το έργο βρίσκεται στο χαλικοφόρο ορυχείο Jais στην περιοχή Starnberg, όπου μια πρώην μονάδα εξόρυξης φιλοξενεί τώρα αυτό που έχει περιγραφεί ως το πρώτο κατακόρυφο πλωτό φωτοβολταϊκό σύστημα στον κόσμο. Το εργοστάσιο έχει εγκατεστημένη ισχύ 1,87 μεγαβάτ, αναμένεται να παράγει περίπου 2 γιγαβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως και καλύπτει μόνο το 4,65% της επιφάνειας της λίμνης. Αυτό είναι το πραγματικό αγκίστρι εδώ, όχι μόνο ηλιακή ενέργεια στο νερό, αλλά ηλιακή ενέργεια που αφήνει το μεγαλύτερο μέρος του νερού στην ησυχία του.
Η πλωτή ηλιακή ενέργεια, που συχνά ονομάζεται πλωτή φωτοβολταϊκή ενέργεια, σημαίνει ηλιακούς συλλέκτες τοποθετημένους σε σχεδίες ή άλλες πλωτές κατασκευές στο νερό. Η ιδέα δεν είναι να μετατραπεί κάθε λίμνη σε σταθμό παραγωγής ενέργειας, αλλά να χρησιμοποιηθούν τεχνητά νερά όπως χαλικιές, λίμνες λατομείων, δεξαμενές ή πρώην μεταλλευτικές εγκαταστάσεις που ήδη φέρουν βιομηχανικό αποτύπωμα.
Αυτό έχει σημασία επειδή η ηλιακή ενέργεια χρειάζεται χώρο. Τα μεγάλα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορεί να αντιμετωπίσουν πιέσεις όταν ανταγωνίζονται καλλιέργειες, δάση ή ανοιχτές θέες. Ένα πλημμυρισμένο χαλικιές μπορεί να γίνει μια πηγή ενέργειας δεύτερης χρήσης αντί απλώς ένα απομεινάρι από την εξόρυξη.
Το Ινστιτούτο Fraunhofer για Συστήματα Ηλιακής Ενέργειας ISE αναφέρει ότι τα πλωτά φωτοβολταϊκά μπορούν να επεκτείνουν την ανανεώσιμη ενέργεια σε τεχνητές λίμνες χωρίς να καταλαμβάνουν σπάνια γη. Το έργο PV2FLOAT μελετά επίσης το κόστος, τις άδειες, την αποδοχή του κοινού και τις οικολογικές επιπτώσεις.
Γιατί τα πάνελ στέκονται όρθια
Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ έχουν κλίση προς τον ήλιο, η γνωστή διάταξη που παρατηρείται σε στέγες και ανοιχτά χωράφια. Στο Jais, τα πάνελ στέκονται κάθετα σε σειρές, με τις ευρείες πλευρές τους στραμμένες προς την ανατολή και τη δύση. Αυτό τους βοηθά να λαμβάνουν ηλιακό φως το πρωί και το βράδυ, όταν τα τυπικά συστήματα συχνά παράγουν λιγότερο.
Αυτός ο χρόνος έχει σημασία. Η ηλιακή ενέργεια συνήθως κορυφώνεται γύρω στο μεσημέρι, αλλά τα σπίτια, τα εργοστάσια και τα γραφεία συχνά χρειάζονται ηλεκτρική ενέργεια πριν και μετά από αυτό το χρονικό διάστημα. Το ζήτημα δεν είναι μόνο πόση ενέργεια παράγεται, αλλά και πότε φτάνει.
Το σύστημα χρησιμοποιεί περίπου 2.600 κάθετες διπρόσωπες μονάδες, που σημαίνει ότι τα πάνελ μπορούν να συλλέγουν φως και από τις δύο πλευρές. Οι σειρές χωρίζονται από ανοιχτούς διαδρόμους νερού τουλάχιστον περίπου 13 ποδιών, ενώ ένας σταθεροποιητής που μοιάζει με καρίνα φτάνει περίπου 5,2 πόδια κάτω από την επιφάνεια για να χειριστεί τον άνεμο και τις μεταβαλλόμενες στάθμες του νερού.
Η λίμνη εξακολουθεί να λαμβάνει φως.
Το περιβαλλοντικό ζήτημα είναι η καρδιά της ιστορίας. Καλύπτει πολύ νερό και ένα ηλιακό εργοστάσιο θα μπορούσε να σκιάσει την επιφάνεια, να αλλάξει τη θερμοκρασία, να μειώσει την ανάπτυξη των φυτών ή να επηρεάσει τα επίπεδα οξυγόνου. Γι' αυτό το μερίδιο του καλυμμένου νερού έχει τόσο μεγάλη σημασία.
Οι κανόνες της Γερμανίας είναι αυστηροί. Ένα πλωτό ηλιακό εργοστάσιο μπορεί γενικά να κατασκευαστεί μόνο σε τεχνητά ή έντονα αλλοιωμένα υδάτινα σώματα και δεν πρέπει να καλύπτει περισσότερο από το 15% της επιφάνειας του νερού ή να βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη από περίπου 131 πόδια από την ακτή. Το έργο Jais παραμένει πολύ κάτω από αυτό το όριο κάλυψης.
Οι πρώτες παρατηρήσεις από το σημείο δείχνουν ότι η κατασκευή εξακολουθεί να επιτρέπει την ανταλλαγή ηλιακού φωτός και οξυγόνου στην επιφάνεια, ενώ τα πλωτά μέρη έχουν χρησιμοποιηθεί από υδρόβια πτηνά και ψάρια που αναπαράγονται. Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε λίμνη θα ανταποκριθεί με τον ίδιο τρόπο, αλλά αυτή η πρώτη περίπτωση δίνει στις ρυθμιστικές αρχές κάτι συγκεκριμένο να παρακολουθήσουν.
Ενέργεια για μια κοντινή βιομηχανία
Το πιο πρακτικό όφελος είναι κοντά. Κατά την αρχική της φάση, η λειτουργία με χαλίκι που συνδέεται με το σύστημα μείωσε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο κατά περίπου 60%, με την εξοικονόμηση να αναμένεται να φτάσει έως και 70% μόλις σταθεροποιηθεί η παραγωγή. Για έναν βιομηχανικό χρήστη, αυτό μπορεί να σημαίνει λιγότερη έκθεση στις διακυμάνσεις των τιμών ενέργειας.
Αυτό δεν αποτελεί αντικατάσταση του ευρύτερου δικτύου. Είναι μια τοπική προσθήκη που παράγει ενέργεια κοντά στον τόπο όπου χρησιμοποιείται. Αυτό μπορεί να μειώσει την πίεση στις γραμμές μεταφοράς, ειδικά όπου τα έργα καθαρής ενέργειας αντιμετωπίζουν περιορισμούς γης.
Έχει ήδη προγραμματιστεί μια δεύτερη φάση 1,7 μεγαβάτ, ενώ η συνολική κάλυψη των λιμνών αναμένεται να παραμείνει κάτω από το 10%. Οι άνθρωποι δεν θα κρίνουν την πλωτή ηλιακή ενέργεια μόνο από την παραγωγή της, αλλά από το αν η λίμνη εξακολουθεί να συμπεριφέρεται σαν λίμνη.
Ένα μεγαλύτερο άνοιγμα για την Ευρώπη
Η Γερμανία δεν έχει έλλειψη πιθανών τοποθεσιών. Μια ξεχωριστή ανάλυση με την RWE διαπίστωσε 6.043 τεχνητές λίμνες τουλάχιστον 2,47 στρεμμάτων σε όλη τη χώρα, καλύπτοντας συνολικά περισσότερα από 222.000 στρέμματα. Περίπου το 70% αυτών των τοποθεσιών είναι λατομεία χαλικιού, γεγονός που κάνει το Jais να μοιάζει περισσότερο με δοκιμαστική περίπτωση παρά με ένα μοναδικό κόλπο.
Η ίδια εργασία εκτίμησε ότι η Γερμανία θα μπορούσε να εγκαταστήσει έως και 2.500 μεγαβάτ πλωτής ηλιακής ενέργειας σε τεχνητά νερά υπό τους τρέχοντες πρακτικούς και οικολογικούς περιορισμούς, εάν τα πάνελ χρησιμοποιούν μια διάταξη ανατολής-δύσης. Στο τέλος της ημέρας, το ερώτημα δεν είναι μόνο πού μπορεί η Ευρώπη να κατασκευάσει ηλιακή ενέργεια, αλλά πού μπορεί να χωρέσει η ηλιακή ενέργεια χωρίς να δημιουργήσει μια νέα μάχη για την ξηρά.
Η SolarPower Europe έχει περιγράψει την πλωτή φωτοβολταϊκή ενέργεια ως μια αναπτυσσόμενη ηλιακή λύση που εγκαθίσταται σε εσωτερικά ή θαλάσσια ύδατα, με καθοδήγηση βέλτιστων πρακτικών που αποσκοπεί στο να βοηθήσει τους κατασκευαστές να αποφύγουν τον κακό σχεδιασμό και τον αδύναμο περιβαλλοντικό σχεδιασμό. Η τεχνολογία ξεπερνά την καινοτομία.
Τι ακολουθεί
Ο σχεδιασμός έχει παρουσιαστεί ως κατάλληλος για τεχνητά υδάτινα σώματα βαθύτερα από περίπου 5,2 πόδια, συμπεριλαμβανομένων λιμνών λατομείων και χαλικιών. Οι κατασκευαστές κοιτάζουν επίσης πέρα από τα εσωτερικά ύδατα, με τις θαλάσσιες χρήσεις να βρίσκονται υπό μελέτη.
Προς το παρόν, το μάθημα είναι μέτριο αλλά εξακολουθεί να είναι σημαντικό. Ένα πλημμυρισμένο βιομηχανικό λάκκο στη Βαυαρία παράγει καθαρή ενέργεια χωρίς να καταλαμβάνει γεωργικές εκτάσεις και χωρίς να καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της λίμνης. Εάν η παρακολούθηση συνεχίσει να υποστηρίζει τα πρώτα αποτελέσματα, η πλωτή ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να γίνει ένα ακόμη εργαλείο στην υπερπλήρη εργαλειοθήκη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της Ευρώπης.
www.worldenergynews.gr
