در سال‌های اخیر، انرژی‌های تجدیدپذیر جهانی به سرعت توسعه یافته‌اند، به ویژه فناوری تولید برق فتوولتائیک پیشرفت‌های مداومی داشته است. در سال 2024، بزرگترین پروژه فتوولتائیک فراساحلی جهان با موفقیت در شاندونگ چین به شبکه برق متصل شد که بار دیگر توجه صنعت را به آینده فتوولتائیک فراساحلی جلب کرد. این پروژه نه تنها بلوغ فناوری فتوولتائیک فراساحلی را نشان می‌دهد، بلکه مسیر جدیدی را برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در آینده فراهم می‌کند. بنابراین، چرا فتوولتائیک فراساحلی اینقدر محبوب است؟ چشم‌انداز توسعه آینده آن چیست؟
۱. مزایای فتوولتائیک فراساحلی: چرا توسعه آن ارزشمند است؟
فتوولتائیک فراساحلی (PV شناور فراساحلی) به نصب ماژول‌های فتوولتائیک روی سطح دریا برای تولید برق اشاره دارد. در مقایسه با فتوولتائیک‌های زمینی سنتی، این نوع فتوولتائیک مزایای بسیاری دارد:
۱. حفاظت از منابع زمین
نیروگاه‌های فتوولتائیک زمینی منابع زمینی زیادی را اشغال می‌کنند، در حالی که نیروگاه‌های فتوولتائیک فراساحلی از فضای اقیانوس استفاده می‌کنند که به کاهش مشکلات تنش خشکی، به ویژه در مناطق پرجمعیت یا مناطقی با منابع زمینی کمیاب، کمک می‌کند.
۲. راندمان تولید برق بالاتر
با توجه به دمای نسبتاً پایدار در دریا، اثر خنک‌کنندگی بدنه آب باعث کاهش دمای ماژول‌های فتوولتائیک می‌شود و در نتیجه راندمان تولید برق را بهبود می‌بخشد.
مطالعات نشان داده است که تولید برق از فتوولتائیک‌های فراساحلی می‌تواند ۵ تا ۱۰ درصد بیشتر از فتوولتائیک‌های زمینی باشد.
۳. استفاده جامع از انرژی‌های تجدیدپذیر
فتوولتائیک‌های فراساحلی می‌توانند با انرژی بادی فراساحلی ترکیب شوند تا یک سیستم انرژی «مکمل بادی-خورشیدی» تشکیل دهند و پایداری تأمین انرژی را بهبود بخشند.
همچنین می‌تواند با صنایعی مانند دامداری دریایی و نمک‌زدایی آب دریا ترکیب شود تا به توسعه یکپارچه چندمنظوره دست یابد.
۴. کاهش انسداد گرد و غبار و بهبود پاکیزگی پنل‌های فتوولتائیک
فتوولتائیک‌های زمینی به راحتی تحت تأثیر شن و ماسه و گل و لای قرار می‌گیرند و در نتیجه باعث آلودگی سطحی ماژول‌های فتوولتائیک می‌شوند، در حالی که فتوولتائیک‌های فراساحلی کمتر تحت تأثیر این موضوع قرار می‌گیرند و هزینه‌های نگهداری نسبتاً کمتری دارند.
۲. بزرگترین پروژه فتوولتائیک فراساحلی جهان: نقش نمایشی شاندونگ
اتصال موفقیت‌آمیز شبکه برق بزرگترین پروژه فتوولتائیک فراساحلی روباز جهان در دونگ‌یینگ، شاندونگ، مرحله جدیدی از فتوولتائیک فراساحلی را به سمت توسعه در مقیاس بزرگ و تجاری آغاز می‌کند. ویژگی‌های این پروژه عبارتند از:
۱. ظرفیت نصب‌شده بالا: نیروگاه فتوولتائیک فراساحلی در سطح گیگاوات، با ظرفیت نصب‌شده کل ۱ گیگاوات، اولین پروژه جهانی است که به این سطح رسیده است.
۲. فاصله زیاد از ساحل: این پروژه در منطقه‌ای دریایی به طول ۸ کیلومتر از ساحل واقع شده است که با محیط پیچیده دریایی سازگار است و امکان‌سنجی فنی فتوولتائیک‌های فراساحلی را اثبات می‌کند.
۳. استفاده از فناوری پیشرفته: استفاده از اجزای مقاوم در برابر خوردگی، سیستم‌های هوشمند بهره‌برداری و نگهداری و براکت‌های شناور، قابلیت اطمینان و دوام پروژه را بهبود بخشیده است.
این پروژه نه تنها یک نقطه عطف مهم در تحول انرژی چین است، بلکه تجربه‌ای را برای سایر کشورها فراهم می‌کند تا از آن بیاموزند و توسعه فتوولتائیک‌های فراساحلی جهانی را ارتقا دهند.
III. وضعیت فعلی و روندهای آینده فتوولتائیک‌های فراساحلی جهانی
۱. کشورهای اصلی که در حال حاضر از فتوولتائیک‌های فراساحلی در آنها استفاده می‌شود
در حال حاضر، علاوه بر چین، کشورهایی مانند هلند، ژاپن و سنگاپور نیز به طور فعال در حال استقرار فتوولتائیک‌های فراساحلی هستند.
هلند: در اوایل سال ۲۰۱۹، پروژه «خورشیدی دریای شمال» برای بررسی امکان‌سنجی فتوولتائیک‌های فراساحلی در دریای شمال آغاز شد.
ژاپن: با وجود محدودیت مساحت زمین، این کشور در سال‌های اخیر به شدت فناوری فتوولتائیک شناور را توسعه داده و چندین نیروگاه فتوولتائیک فراساحلی ساخته است.
سنگاپور: بزرگترین پروژه فتوولتائیک شناور فراساحلی جهان (60 مگاوات) ساخته شده است و همچنان به ترویج کاربردهای بیشتر فتوولتائیک فراساحلی ادامه می‌دهد.
۲. روندهای آینده در توسعه فتوولتائیک فراساحلی
(1) توسعه یکپارچه با انرژی باد فراساحلی
در آینده، فتوولتائیک‌های فراساحلی و انرژی بادی فراساحلی به تدریج یک مدل «مکمل بادی-خورشیدی» را تشکیل می‌دهند که از همان منطقه دریایی برای توسعه جامع انرژی استفاده می‌کند. این امر نه تنها می‌تواند هزینه‌های ساخت و ساز را کاهش دهد، بلکه بهره‌وری انرژی را نیز بهبود می‌بخشد.
(2) پیشرفت‌های تکنولوژیکی و کاهش هزینه‌ها
در حال حاضر، فتوولتائیک‌های فراساحلی هنوز با چالش‌های فنی مانند خوردگی ناشی از پاشش نمک، تأثیر باد و موج و نگهداری دشوار مواجه هستند. با این حال، با پیشرفت فناوری‌هایی مانند اجزای فتوولتائیک مقاوم در برابر خوردگی، بهره‌برداری و نگهداری هوشمند و مدیریت بهینه‌سازی هوش مصنوعی، هزینه‌های ساخت و نگهداری فتوولتائیک‌های فراساحلی در آینده به تدریج کاهش خواهد یافت.
(3) سیاست‌گذاری و حمایت از سرمایه‌گذاری
دولت‌های کشورهای مختلف در حال افزایش حمایت‌های سیاسی خود از فتوولتائیک‌های فراساحلی هستند، به عنوان مثال:
چین: «چهاردهمین برنامه پنج ساله» به وضوح از توسعه انرژی‌های نو فراساحلی حمایت می‌کند و توسعه هماهنگ فتوولتائیک فراساحلی و انرژی بادی فراساحلی را تشویق می‌کند.
اتحادیه اروپا: «معامله سبز اروپا» را پیشنهاد داد و قصد دارد تا سال ۲۰۵۰ یک پایگاه انرژی تجدیدپذیر فراساحلی در مقیاس بزرگ بسازد که فتوولتائیک‌ها سهم مهمی از آن را تشکیل خواهند داد.
چهارم. چالش‌ها و راهبردهای مقابله با فتوولتائیک‌های فراساحلی
اگرچه فتوولتائیک‌های فراساحلی چشم‌اندازهای گسترده‌ای دارند، اما هنوز با چالش‌هایی مانند موارد زیر روبرو هستند:
۱. چالش‌های فنی
طراحی مقاوم در برابر باد و موج: قطعات و براکت‌های فتوولتائیک باید در برابر محیط‌های دریایی خشن (مانند طوفان‌ها و امواج بلند) مقاومت کنند.
مواد ضد خوردگی: آب دریا بسیار خورنده است و ماژول‌های فتوولتائیک، براکت‌ها، کانکتورها و غیره نیاز به استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی اسپری نمک دارند.
زمان ارسال: ۲۵ فوریه ۲۰۲۵