Ученые доказали: плавающие солнечные панели могут обеспечить энергией 100 млн домов

Создание плавучих солнечных панелей на водохранилищах может обеспечить стране огромное количество электроэнергии, которой хватит для питания миллионов домов. Ученые провели исследование на примере США, которое опубликовали в журнале Solar Energy.

Эван Розенлиб, Мари Риверс и Аарон Левин из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) впервые точно подсчитали, сколько энергии может быть получено с помощью плавучих электростанций, установленных на федеральных или регулируемых водохранилищах. Они пришли к выводу, что там можно разместить достаточно солнечных панелей для выработки до 1476 тераватт*часов электроэнергии в год, а этого хватит для питания примерно 100 миллионов домов.

Как объяснил Эван Розенлиб, 1476 тераватт*часов — это максимально возможное значение, если каждое из водохранилищ, включенных в исследование, будет покрыто как можно большим количеством плавучих солнечных панелей. Потенциальная генерирующая мощность плавучих станций на каждом отдельно взятом водохранилище в США оценивается в диапазоне от 861 до 1042 ГВт постоянного тока. Потенциально это составляет примерно половину будущих потребностей США в солнечной генерации для электросети без выбросов углекислого газа.

"Мы знаем, что не сможем создать все это. Но даже если сможет реализовать хотя бы 10% от того, что мы рассчитали, это будет иметь большое значение", — подчеркнул ученый.

Исследователи вскоре планируют изучить, как деятельность человека и дикой природы может повлиять на работу плавучих солнечных электростанций на конкретных водохранилищах. Полученные данные помогут американцам запланировать и реализовать больше подобных проектов, а также внедрить их в более широке энергетические планы для всей страны.

Плавающие солнечные панели обещают много преимуществ, ведь не только производят электроэнергию, но и не занимают ценное пространство на земле в регионах, где хороших участков мало или они очень дорогие. Размещая солнечные панели на поверхности воды, застройщики могут избежать конфликтов по поводу землепользования и сохранить наземные экосистемы.

Кроме того, солнечные панели обеспечивают экологические преимущества помимо выработки электроэнергии. Плавая на водохранилищах, они затеняют воду и снижают скорость испарения — критически важная польза для засушливых районов, где важно сохранить каждую каплю. Вода, в свою очередь, сможет охлаждать фотоэлектрические модули и повышать их эффективность, потенциально увеличивая выработку электроэнергии.

"Но мы еще не видели никаких крупномасштабных установок на большом водохранилище. В Соединенных Штатах у нас нет ни одного проекта мощностью более 10 мегаватт", — отметил Левин.

Не все водоемы подходят для установки солнечных электростанций. Как заметили ученые, на некоторых водохранилищах движение судов может повредить конструкцию или пагубно повлиять на инфраструктуру. Другие водохранилища слишком холодные, слишком мелкие или дно со слишком крутым наклоном, которое слишком крутое, чтобы закрепить солнечные панели на месте.

По словам исследователей, водохранилища гидроэлектростанций могут стать идеальными местами для плавучих солнечных электростанций. Гибридная энергетическая система, которая использует как солнечную энергию, так и гидроэнергию, может обеспечить более надежную и устойчивую подачу энергии в энергосистему. В случае, если засуха истощит водохранилище на гидроэлектростанции, солнечные панели могут работать самостоятельно, пока запас воды не пополнится.