W ostatnich latach globalna energetyka odnawialna dynamicznie się rozwija, a zwłaszcza technologia fotowoltaiczna, która stale się rozwija. W 2024 roku największy na świecie otwarty projekt fotowoltaiczny na morzu został pomyślnie podłączony do sieci w prowincji Szantung w Chinach, co po raz kolejny przyciągnęło uwagę branży na przyszłość fotowoltaiki morskiej. Projekt ten nie tylko potwierdza dojrzałość technologii fotowoltaicznej na morzu, ale także wyznacza nowy kierunek rozwoju energetyki odnawialnej w przyszłości. Dlaczego więc fotowoltaika morska jest tak popularna? Jakie są perspektywy rozwoju?
1. Zalety fotowoltaiki morskiej: Dlaczego warto ją rozwijać?
Fotowoltaika morska (Offshore Floating PV) to instalacja modułów fotowoltaicznych na powierzchni morza w celu wytwarzania energii. W porównaniu z tradycyjną fotowoltaiką lądową ma wiele zalet:
1. Ochrona zasobów gruntowych
Elektrownie fotowoltaiczne lądowe zajmują dużo zasobów lądowych, natomiast elektrownie fotowoltaiczne na morzu wykorzystują przestrzeń oceanów, co pomaga łagodzić problemy związane z napięciami lądowymi, zwłaszcza na obszarach gęsto zaludnionych lub o ograniczonych zasobach lądowych.
2. Wyższa wydajność wytwarzania energii
Ze względu na stosunkowo stabilną temperaturę morza, efekt chłodzący zbiornika wodnego obniża temperaturę modułów fotowoltaicznych, co przekłada się na poprawę wydajności wytwarzania energii.
Badania wykazały, że produkcja energii elektrycznej przez morskie ogniwa fotowoltaiczne może być o 5–10% wyższa niż w przypadku ogniw lądowych.
3. Kompleksowe wykorzystanie energii odnawialnej
Morską instalację fotowoltaiczną można łączyć z morską energetyką wiatrową, tworząc uzupełniający się system energetyczny wykorzystujący energię wiatru i słońca, co poprawia stabilność dostaw energii.
Można je również łączyć z takimi gałęziami przemysłu, jak hodowla zwierząt morskich i odsalanie wody morskiej, w celu osiągnięcia wielofunkcyjnego, zintegrowanego rozwoju.
4. Zmniejsz zaleganie kurzu i popraw czystość paneli fotowoltaicznych
Fotowoltaika lądowa jest podatna na działanie piasku i błota, co powoduje zanieczyszczenie powierzchni modułów fotowoltaicznych. Natomiast fotowoltaika morska jest mniej podatna na te zanieczyszczenia i ma stosunkowo niższe koszty konserwacji.
2. Największy na świecie projekt fotowoltaiczny na morzu: rola demonstracyjna prowincji Szantung
Udane podłączenie do sieci największego na świecie otwartego projektu fotowoltaicznego na morzu w Dongying w prowincji Szantung oznacza nowy etap rozwoju fotowoltaiki morskiej na dużą skalę i w kierunku komercyjnym. Projekt charakteryzuje się następującymi cechami:
1. Duża zainstalowana moc: Morska elektrownia fotowoltaiczna o mocy gigawatów i całkowitej zainstalowanej mocy 1 GW jest pierwszym projektem na świecie, który osiągnął taki poziom.
2. Duża odległość od brzegu: Projekt jest zlokalizowany na obszarze morskim 8 kilometrów od brzegu, dostosowując się do złożonego środowiska morskiego, co dowodzi technicznej wykonalności morskiej instalacji fotowoltaicznej.
3. Zastosowanie zaawansowanej technologii: zastosowanie odpornych na korozję komponentów, inteligentnych systemów obsługi i konserwacji oraz ruchomych wsporników poprawiło niezawodność i trwałość projektu.
Projekt ten jest nie tylko ważnym kamieniem milowym w chińskiej transformacji energetycznej, ale także źródłem doświadczeń, z których inne kraje mogą czerpać inspirację i promować rozwój globalnej technologii fotowoltaiki morskiej.
III. Stan obecny i przyszłe trendy w globalnej fotowoltaice morskiej
1. Główne kraje, w których obecnie wykorzystuje się fotowoltaikę morską
Obecnie, oprócz Chin, również takie kraje jak Holandia, Japonia i Singapur aktywnie wdrażają morską fotowoltaikę.
Holandia: Już w 2019 roku ruszył projekt „North Sea Solar”, którego celem było zbadanie wykonalności wykorzystania morskich elektrowni fotowoltaicznych na Morzu Północnym.
Japonia: Kraj ten ma ograniczone terytorium, ale w ostatnich latach intensywnie rozwija technologię pływających ogniw fotowoltaicznych i wybudował kilka morskich elektrowni fotowoltaicznych.
Singapur: Zbudowano największy na świecie pływający projekt fotowoltaiczny na morzu (60 MW), który ma na celu promowanie kolejnych zastosowań fotowoltaiki na morzu.
2. Przyszłe trendy w rozwoju fotowoltaiki morskiej
(1) Zintegrowany rozwój z wykorzystaniem energii wiatrowej na morzu
W przyszłości fotowoltaika morska i morska energetyka wiatrowa będą stopniowo tworzyć model „uzupełniający energię wiatrową i słoneczną”, wykorzystując ten sam obszar morski do kompleksowego rozwoju energetyki. Pozwoli to nie tylko obniżyć koszty budowy, ale także poprawić efektywność energetyczną.
(2) Przełomy technologiczne i redukcja kosztów
Obecnie morska fotowoltaika wciąż boryka się z wyzwaniami technicznymi, takimi jak korozja w rozpylonej solance, wpływ wiatru i fal oraz trudne warunki utrzymania. Jednak wraz z rozwojem technologii, takich jak odporne na korozję komponenty fotowoltaiczne, inteligentna obsługa i konserwacja oraz zarządzanie optymalizacją AI, koszty budowy i utrzymania morskich instalacji fotowoltaicznych będą stopniowo spadać w przyszłości.
(3) Wsparcie polityki i inwestycji
Rządy różnych krajów zwiększają swoje wsparcie polityczne dla fotowoltaiki morskiej, na przykład:
Chiny: „14. Plan Pięcioletni” wyraźnie wspiera rozwój nowej energetyki morskiej i zachęca do skoordynowanego rozwoju fotowoltaiki morskiej i energetyki wiatrowej morskiej.
UE: Zaproponowano „Europejski Zielony Ład” i zaplanowano utworzenie do 2050 r. rozległej bazy odnawialnych źródeł energii na morzu, w której fotowoltaika będzie stanowić istotną część.
IV. Wyzwania i strategie radzenia sobie z fotowoltaiką morską
Chociaż fotowoltaika morska ma szerokie perspektywy, wciąż wiąże się z pewnymi wyzwaniami, takimi jak:
1. Wyzwania techniczne
Konstrukcja odporna na wiatr i fale: komponenty fotowoltaiczne i uchwyty muszą być odporne na trudne warunki morskie (takie jak tajfuny i wysokie fale).
Materiały antykorozyjne: Woda morska jest silnie żrąca, dlatego moduły fotowoltaiczne, uchwyty, łączniki itp. muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję w wyniku natrysku soli.
Czas publikacji: 25-02-2025