Mohly by plovoucí solární farmy přežít venku na moři?

Foto: sutirta budiman/Unsplash

Indonésie je národem více než 10 000 ostrovů, takže zásobit celou zemi elektřinou je obrovská výzva, napsal server BBC. Více než milion lidí není vůbec připojených k elektrické síti. „Lidé, kteří nemají elektřinu, žijí na odlehlých ostrovech, takže v této situaci je těžké k nim připojit kabel a je těžké instalovat jiná drahá řešení, jako jsou větrné turbíny,“ říká Luofeng Huang, lektor strojního inženýrství na Cranfield University.

Solární energie je jednou z možností, jak zajistit těmto ostrovům energii. V posledních desetiletích výrazně zlevnila – Mezinárodní energetická agentura (IEA) říká, že se stává nejlevnější variantou nových elektráren. Ale solární farmy zabírají spoustu místa. Prostor, který by mohl být lépe využit pro bydlení, farmaření a podnikání. Vědci a inženýři tedy pracují na způsobech, jak nainstalovat solární panely na hladinu oceánu a poskytovat energii lidem žijícím na pevnině poblíž.

„Plovoucí solární systém je velmi pohodlný, protože jej lze jednoduše umístit na vodu a pokud potřebujete více elektřiny, můžete nasadit více solárních panelů,“ říká pan Huang. Plovoucí solární systém se již používá na řadě míst po celém světě, ale spíše na jezerech než na moři.

Důvod je zřejmý: vlny mohou solární panely snadno zaplavit a poškodit.

Probíhá však výzkum a testování, aby se našly způsoby, jak udržet solární panely neporušené a fungovat v drsné vodě.

Nizozemsko-norská společnost SolarDuck například spolupracuje s německou energetickou společností RWE na výstavbě plovoucí solární elektrárny na větrné farmě v Severním moři.

Společnost tvrdí, že to bude největší pobřežní plovoucí solární elektrárna na světě s kapacitou pro napájení několika stovek domácností.

Solární panely budou umístěny na plošinách vyvýšených několik metrů nad hladinou oceánu. Elektrárna, která má být uvedena do provozu v roce 2026, bude využívat stávající kabeláž pro větrnou farmu k posílání elektřiny zpět na břeh.

Mezitím společnost Ocean Sun vyvinula plovoucí plošinu, kde solární panely spočívají na základně, která se ohýbá, jak vlny procházejí pod nimi. „Má to ten účinek, že to tlumí vlny a zabraňuje prolomení vln,“ říká zakladatel a generální ředitel Borge Bjorneklett.

Říká, že když panely leží úplně rovně, síly na ně působící se zmenšují. Blízkost mořské vody také ochlazuje buňky, což zlepšuje jejich výkon. Ocean Sun i SolarDuck se zaměřují na umístění solárních farem vedle větrných turbín, které budou vyhlazovat tok elektřiny, když nefouká vítr.

Pan Huang tvrdí, že oba tyto přístupy mají slabiny. Zvednutím panelů nad hladinu moře by mohl být systém SolarDuck dražším řešením. „Pokud to zvednete, potřebujete nějakou velmi silnou podporu, takže to bude stát příliš mnoho peněz,“ říká.

SolarDuck toto tvrzení zpochybňuje.

„Dodávka naší technologie za konkurenceschopnou cenu energie je součástí každého kroku procesu návrhu,“ říká Koen Burgers, generální ředitel společnosti SolarDuck.

„Také jsme schopni přizpůsobit technologii místním podmínkám prostředí, abychom našli optimální rovnováhu mezi výkonem a náklady,“ dodává. Pokud jde o systém Ocean Sun, pan Huang není přesvědčen, že tento přístup dostatečně ochrání panely před poškozením vlnami.

Pan Bjorneklett připouští, že systém jeho společnosti nemusí být vhodný pro Severní moře s jeho 30 stopami (9m) vlnami. Ale říká, že systém přežil tajfuny kategorie čtyři během testu v nádrži.

„Věříme, že místa poblíž pobřeží s příznivějšími mořskými státy jsou atraktivnější,“ říká.

Tým pana Huanga na Cranfield University pracuje na alternativní solární elektrárně na moři, o které říká, že bude robustní a levná. S akademickými a komerčními partnery v Indonésii doufají, že do 12 měsíců budou mít demonstrační systém v Indickém oceánu.

Nazývá se Solar2Wave a bude mít plovoucí vlnolam proti proudu solárních panelů, což, jak říká pan Huang, má za následek snížení výšky vln asi o 90 %. Snížené vlny pak procházejí nárazníkovou zónou – malou uzavřenou oblastí vody – což dále snižuje sílu vln předtím, než zasáhne samotné solární panely.

Klíčové bude, aby byl vlnolam levný: „Jakékoli poškození bude v části vlnolamu, která je levná a velmi snadno se vyměňuje a udržuje,“ říká pan Huang.

Zatímco náklady na instalaci a údržbu jakékoli oceánské solární farmy budou vysoké, takové farmy budou v mnoha případech jediným způsobem, jak dodávat obnovitelnou energii v některých hustě obydlených částech světa.

„Například v Singapuru jsou náklady na pozemky velmi vysoké a většinu své střešní plochy již využili,“ říká pan Bjorneklett.

„Pokud mohou využívat povrch oceánu mimo Singapur, je to vlastně jediný způsob, jak zajistit dostupnou obnovitelnou energii, a podobná situace je i v jiných velkých částech jihovýchodní Asie.“

Solární farmy by mohly být dokonce umístěny daleko na moři, kde by mohly sloužit jako tankovací místa pro elektrické lodě.

Je tu rozhodně velký potenciál,“ říká Luofeng Huang z Cranfieldu. „Každý to chce vyřešit, takže pracujeme docela tvrdě a je to jako soutěž o to, kdo přinese první úspěšný design.“