Pēdējos gados globālā atjaunojamā enerģija ir strauji attīstījusies, īpaši fotoelektriskās enerģijas ražošanas tehnoloģija ir nepārtraukti guvusi panākumus. 2024. gadā Šaņdunas provincē, Ķīnā, tīklam tika veiksmīgi pievienots pasaulē lielākais atklātais jūras fotoelektrisko elementu projekts, kas vēlreiz piesaistīja nozares uzmanību jūras fotoelektrisko elementu nākotnei. Šis projekts ne tikai iezīmē jūras fotoelektrisko elementu tehnoloģijas briedumu, bet arī sniedz jaunu virzienu atjaunojamās enerģijas attīstībai nākotnē. Kāpēc jūras fotoelektriskie elementi ir tik populāri? Kādas ir nākotnes attīstības perspektīvas?
1. Jūras fotoelektrisko elementu priekšrocības: kāpēc ir vērts tos attīstīt?
Jūras fotoelektriskā tehnoloģija (Offshore Floating PV) attiecas uz fotoelektrisko moduļu uzstādīšanu uz jūras virsmas elektroenerģijas ražošanai. Salīdzinot ar tradicionālajām sauszemes fotoelektriskajām sistēmām, tai ir daudz priekšrocību:
1. Zemes resursu saglabāšana
Saules fotoelektriskās elektrostacijas aizņem daudz zemes resursu, savukārt jūras fotoelektriskās elektrostacijas izmanto okeāna telpu, kas palīdz mazināt zemes sprieguma problēmas, īpaši blīvi apdzīvotās vietās vai apgabalos ar ierobežotiem zemes resursiem.
2. Augstāka enerģijas ražošanas efektivitāte
Tā kā jūrā ir relatīvi stabila temperatūra, ūdenstilpes dzesēšanas efekts pazemina fotoelektrisko moduļu temperatūru, tādējādi uzlabojot enerģijas ražošanas efektivitāti.
Pētījumi liecina, ka jūras fotoelektrisko elementu saražotā enerģija var būt par 5–10 % lielāka nekā sauszemes fotoelektrisko elementu saražotā enerģija.
3. Visaptveroša atjaunojamo energoresursu izmantošana
Jūras fotoelektriskos elementus var apvienot ar jūras vēja enerģiju, lai izveidotu “vēja un saules enerģijas papildinošu” enerģijas sistēmu, kas uzlabo energoapgādes stabilitāti.
To var apvienot arī ar tādām nozarēm kā jūras lopkopība un jūras ūdens atsāļošana, lai panāktu daudzfunkcionālu integrētu attīstību.
4. Samaziniet putekļu aizsprostojumu un uzlabojiet fotoelektrisko paneļu tīrību
Saules fotoelektriskos elementus viegli ietekmē smiltis un dubļi, kā rezultātā fotoelektriskie moduļi tiek piesārņoti virszemē, savukārt atklātā jūrā esošos fotoelektriskos elementus tas ietekmē mazāk, un to uzturēšanas izmaksas ir relatīvi zemākas.
2. Pasaulē lielākais jūras fotoelektriskais projekts: Šaņdunas provinces demonstrācijas loma
Veiksmīgais pasaulē lielākā atklātā jūras fotoelektriskā projekta pieslēgums tīklam Dongjinā, Šaņdunas provincē, iezīmē jaunu posmu jūras fotoelektriskajā tehnoloģijā virzībā uz liela mēroga un komerciālu attīstību. Projekta iezīmes ietver:
1. Liela uzstādītā jauda: gigavatu līmeņa jūras fotoelektriskā elektrostacija ar kopējo uzstādīto jaudu 1 GW ir pasaulē pirmais projekts, kas sasniedzis šādu līmeni.
2. Liels attālums jūrā: projekts atrodas jūras zonā 8 kilometru attālumā no krasta, pielāgojoties sarežģītajai jūras videi, pierādot jūras fotoelektrisko elementu tehnisko iespējamību.
3. Progresīvu tehnoloģiju izmantošana: Korozijizturīgu komponentu, inteliģentu ekspluatācijas un apkopes sistēmu un peldošo kronšteinu izmantošana ir uzlabojusi projekta uzticamību un izturību.
Šis projekts ir ne tikai svarīgs pagrieziena punkts Ķīnas enerģētikas transformācijā, bet arī sniedz pieredzi citām valstīm, no kuras mācīties un veicināt globālu jūras fotoelektrisko elementu attīstību.
III. Globālo jūras fotoelektrisko elementu pašreizējais stāvoklis un nākotnes tendences
1. Galvenās valstis, kurās pašlaik tiek izmantota jūras fotoelektriskā enerģija
Pašlaik papildus Ķīnai arī tādas valstis kā Nīderlande, Japāna un Singapūra aktīvi ievieš jūras fotoelektriskās enerģijas iekārtas.
Nīderlande: Jau 2019. gadā tika uzsākts projekts “Ziemeļjūras saules enerģija”, lai izpētītu jūras fotoelektrisko elementu izmantošanas iespējas Ziemeļjūrā.
Japāna: Ierobežotas zemes platības dēļ pēdējos gados tā ir enerģiski attīstījusi peldošās fotoelektriskās tehnoloģijas un ir uzbūvējusi vairākas jūras fotoelektriskās spēkstacijas.
Singapūra: Ir uzbūvēts pasaulē lielākais peldošais jūras fotoelektrisko elementu projekts (60 MW), kas turpina veicināt jaunus jūras fotoelektrisko elementu pielietojumus.
2. Jūras fotoelektrisko elementu attīstības nākotnes tendences
(1) Integrēta attīstība ar jūras vēja enerģiju
Nākotnē jūras fotoelektriskā enerģija un jūras vēja enerģija pakāpeniski veidos "vēja un saules enerģijas papildinošu" modeli, izmantojot vienu un to pašu jūras teritoriju visaptverošai enerģijas attīstībai. Tas var ne tikai samazināt būvniecības izmaksas, bet arī uzlabot energoefektivitāti.
(2) Tehnoloģiskie sasniegumi un izmaksu samazināšana
Pašlaik jūras fotoelektriskās iekārtas joprojām saskaras ar tehniskām problēmām, piemēram, sālsūdens koroziju, vēja un viļņu ietekmi, kā arī sarežģītu apkopi. Tomēr, attīstoties tādām tehnoloģijām kā korozijizturīgi fotoelektriskie komponenti, inteliģenta darbība un apkope, kā arī mākslīgā intelekta optimizācijas pārvaldība, jūras fotoelektrisko iekārtu būvniecības un uzturēšanas izmaksas nākotnē pakāpeniski samazināsies.
(3) Politikas un investīciju atbalsts
Dažādu valstu valdības palielina savu politikas atbalstu jūras fotoelektriskajiem elementiem, piemēram:
Ķīna: “14. piecu gadu plāns” nepārprotami atbalsta jaunas jūras enerģijas attīstību un veicina koordinētu jūras fotoelektrisko elementu un jūras vēja enerģijas attīstību.
ES: Ierosināja “Eiropas zaļo kursu” un plāno līdz 2050. gadam izveidot liela mēroga jūras atjaunojamās enerģijas bāzi, kurā ievērojamu daļu veidos fotoelektriskie elementi.
IV. Jūras fotoelektrisko elementu radītās problēmas un to risināšanas stratēģijas
Lai gan jūras fotoelektriskajām tehnoloģijām ir plašas perspektīvas, tās joprojām saskaras ar dažām problēmām, piemēram:
1. Tehniskas problēmas
Vēja un viļņu izturīgs dizains: fotoelektriskajiem komponentiem un kronšteiniem jāiztur skarba jūras vide (piemēram, taifūni un augsti viļņi).
Pretkorozijas materiāli: Jūras ūdens ir ļoti kodīgs, un fotoelektriskajiem moduļiem, kronšteiniem, savienotājiem utt. jāizmanto sālsūdens korozijai izturīgi materiāli.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 25. februāris