Á undanförnum árum hefur endurnýjanleg orka þróast hratt um allan heim, sérstaklega sólarorkuframleiðslutækni sem hefur náð stöðugum byltingarkenndum árangri. Árið 2024 var stærsta opna sólarorkuverkefni heims tengt við raforkukerfið í Shandong í Kína, sem vakti enn og aftur athygli iðnaðarins á framtíð sólarorkuframleiðslu á hafi úti. Þetta verkefni markar ekki aðeins þroska sólarorkutækni á hafi úti, heldur veitir einnig nýja stefnu fyrir þróun endurnýjanlegrar orku í framtíðinni. Svo hvers vegna eru sólarorkuframleiðslur á hafi úti svona vinsælar? Hverjar eru framtíðarhorfurnar í þróuninni?
1. Kostir sólarorkuvera á hafi úti: Hvers vegna er það þess virði að þróa hana?
Sólarorkuver á hafi úti (Offshore Floating PV) vísar til uppsetningar sólarorkueininga á yfirborði sjávar til orkuframleiðslu. Í samanburði við hefðbundna sólarorkuver á landi hefur hún marga kosti:
1. Verndun landauðlinda
Sólvirkjanir á landi leggja mikla áherslu á landauðlindir, en sólarorkuver á hafi úti nota hafssvæði, sem hjálpar til við að draga úr landspennuvandamálum, sérstaklega á þéttbýlum svæðum eða svæðum með takmarkaðar landauðlindir.
2. Meiri orkuframleiðslunýtni
Vegna tiltölulega stöðugs hitastigs á sjó lækkar kælingaráhrif vatnshlotsins hitastig sólarorkuvera og bætir þannig skilvirkni orkuframleiðslu.
Rannsóknir hafa sýnt að orkuframleiðsla með sólarorkuverum á hafi úti getur verið 5% til 10% meiri en með sólarorkuverum á landi.
3. Heildarnýting endurnýjanlegrar orku
Hægt er að sameina sólarorku á hafi úti við vindorku á hafi úti til að mynda „vind- og sólarorkukerfi sem bætir við“ og bætir stöðugleika orkuframboðsins.
Það er einnig hægt að sameina það atvinnugreinum eins og sjávarbúskap og afsaltun sjávar til að ná fram fjölhæfri samþættri þróun.
4. Minnkaðu rykþrengingu og bættu hreinleika sólarsella
Sólarorkuver á landi verða auðveldlega fyrir áhrifum af sandi og leðju, sem leiðir til mengunar á yfirborði sólarorkueininga, en sólarorkuver á hafi úti verða minna fyrir áhrifum af þessu og hafa tiltölulega lægri viðhaldskostnað.
2. Stærsta sólarorkuverkefni heims á hafi úti: Sýningarhlutverk Shandong
Vel heppnuð tenging stærsta opna sólarorkuverkefnis heims á hafi úti í Dongying í Shandong markar nýtt stig í sólarorkuframleiðslu á hafi úti í átt að stórfelldri og viðskiptalegri þróun. Eiginleikar verkefnisins eru meðal annars:
1. Mikil uppsett afköst: Sólvirkjun á hafi úti á landi með gígavöttum og heildaruppsett afköst upp á 1 GW er fyrsta verkefnið í heiminum sem nær þessu stigi.
2. Langt frá landi: Verkefnið er staðsett á hafsvæðinu 8 kílómetra frá landi og aðlagast flóknu sjávarumhverfi og sannar tæknilega framkvæmanleika sólarorkuvera á hafi úti.
3. Notkun háþróaðrar tækni: Notkun tæringarþolinna íhluta, snjallra rekstrar- og viðhaldskerfa og fljótandi sviga hefur bætt áreiðanleika og endingu verkefnisins.
Þetta verkefni er ekki aðeins mikilvægur áfangi í orkubreytingu Kína, heldur veitir það einnig öðrum löndum reynslu til að læra af og efla þróun sólarorkuvera á hafi úti um allan heim.
III. Núverandi staða og framtíðarþróun sólarorkuvera á hafi úti um allan heim
1. Helstu lönd þar sem sólarorkuver á hafi úti eru nú notuð
Auk Kína eru lönd eins og Holland, Japan og Singapúr einnig að virkja uppsetningu sólarorkuvera á hafi úti.
Holland: Strax árið 2019 var hleypt af stokkunum verkefninu „North Sea Solar“ til að kanna hagkvæmni sólarorkuvera á hafi úti í Norðursjó.
Japan: Takmarkað af landsvæðinu hefur það þróað fljótandi sólarorkuver af krafti á undanförnum árum og byggt nokkrar sólarorkuver á hafi úti.
Singapúr: Stærsta fljótandi sólarorkuverkefni heims á hafi úti (60 MW) hefur verið byggt og heldur áfram að efla fleiri notkun sólarorkuvera á hafi úti.
2. Framtíðarþróun í þróun sólarorkuvera á hafi úti
(1) Samþætt þróun með vindorku á hafi úti
Í framtíðinni munu sólarorkuver á hafi úti og vindorka á hafi úti smám saman mynda „vind- og sólarorku viðbót“ líkan, þar sem sama hafsvæðið verður notað fyrir alhliða orkuþróun. Þetta getur ekki aðeins dregið úr byggingarkostnaði heldur einnig bætt orkunýtni.
(2) Tæknibylting og kostnaðarlækkun
Eins og er standa sólarorkuver á hafi úti enn frammi fyrir tæknilegum áskorunum eins og tæringu af völdum saltúða, áhrifum vinds og öldna og erfiðu viðhaldi. Hins vegar, með framþróun tækni eins og tæringarþolinna sólarorkuíhluta, snjallrar notkunar og viðhalds og stjórnun á gervigreind, munu byggingar- og viðhaldskostnaður sólarorkuvera á hafi úti smám saman lækka í framtíðinni.
(3) Stefnumótun og fjárfestingarstuðningur
Ríkisstjórnir ýmissa landa eru að auka stefnumótun sína fyrir sólarorkuver á hafi úti, til dæmis:
Kína: „14. fimm ára áætlunin“ styður greinilega þróun nýrrar orkugjafa á hafi úti og hvetur til samræmdrar þróunar sólarorkuvera á hafi úti og vindorku á hafi úti.
ESB: Lagði til „Græna samkomulagið í Evrópu“ og áætlar að byggja upp stórfellda endurnýjanlega orkustöð á hafi úti fyrir árið 2050, þar sem sólarorka mun vera mikilvægur hluti af því.
IV. Áskoranir og aðferðir til að takast á við sólarorkuver á hafi úti
Þó að sólarorkuver á hafi víðtæka möguleika standa þau enn frammi fyrir nokkrum áskorunum, svo sem:
1. Tæknilegar áskoranir
Vind- og ölduþolin hönnun: Sólvökvaíhlutir og festingar þurfa að þola erfiðar sjávarumhverfi (eins og fellibylji og háar öldur).
Ryðvarnarefni: Sjór er mjög ætandi og sólarljósaeiningar, festingar, tengi o.s.frv. þurfa að nota saltúða-tæringarþolin efni.
Birtingartími: 25. febrúar 2025