CP v2

Tag: Plūduriuojančios saulės elektrinės

  • Australijoje plečiasi plūduriuojančios saulės elektrinės: mažina vandens garavimą ir gamina energiją

    Australijoje vis dažniau diegiamos plūduriuojančios saulės elektrinės, įrengiamos ant užtvankų ir vandens telkinių. Tokia technologija vienu metu sprendžia dvi problemas: padeda gaminti atsinaujinančią elektrą ir mažina vandens netekimą dėl garavimo.

    Šalies vandens ištekliai yra nuolat spaudžiami sausros ciklų, klimato kaitos ir augančio vartojimo, o didžiausia vandens dalis tenka žemės ūkiui. Dėl to sprendimai, leidžiantys išsaugoti rezervuarų atsargas, tampa strategiškai svarbūs tiek ūkiams, tiek miestų vandentvarkai.

    Plūduriuojantys saulės moduliai montuojami ant plūdurų ir sudaro dalinį paviršiaus „stogą“, kuris sumažina tiesioginių saulės spindulių ir vėjo poveikį vandeniui. Mažesnis paviršiaus įkaitimas ir vėdinimas reiškia lėtesnį garavimą, todėl vandens telkiniai gali ilgiau išlaikyti tūrį.

    Tuo pat metu elektrinė tiekia energiją į tinklą panašiai kaip įprastos ant žemės ar stogų montuojamos saulės elektrinės. Papildomas privalumas tas, kad vandens paviršius gali kiek atvėsinti modulius, o žemesnė temperatūra paprastai padeda išlaikyti geresnį fotoelektrinių elementų efektyvumą.

    Skaičiuojama, kad per metus iš Australijos užtvankų ir rezervuarų dėl garavimo prarandami apie 1 400 gigalitrų vandens. Tai labai didelis kiekis, todėl net dalinis garavimo sumažinimas gali turėti apčiuopiamą poveikį regionams, kuriuose vanduo riboja žemės ūkį ir miestų augimą.

    Technologiją vystančios įmonės teigia, kad tinkamai suprojektuotos sistemos kai kuriais atvejais gali sumažinti garavimą daugiau nei perpus. Dėl šios priežasties Australijos atsinaujinančios energijos agentūra yra rėmusi iniciatyvas, kurios skatina plūduriuojančių elektrinių diegimą, ypač ūkiuose, kur vanduo naudojamas drėkinimui.

    Viena didesnių plūduriuojančių saulės elektrinių Australijoje priklauso vandentvarkos bendrovei Wannon Water. Skelbiama, kad sistema per metus pagamina daugiau nei 600 000 kilovatvalandžių elektros, o ją sudaro 1 260 modulių, kurie elektrą generuoja iš tiesioginės ir nuo vandens atsispindėjusios šviesos.

    Taip pat nurodoma, kad tokios elektrinės prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimo, nes dalį tinklo elektros pakeičia vietoje pagaminta atsinaujinančia energija. Kitas pavyzdys, siejamas su Gippsland Water, rodo, kad plūduriuojantys moduliai piko metu gali pagaminti tiek energijos, kad jos užtektų kelioms dešimtims namų ūkių.

    Svarbi detalė ta, kad plūduriuojančios saulės elektrinės dažniausiai neuždengia viso telkinio paviršiaus. Paliekant atvirus plotus galima geriau subalansuoti vandens apykaitą ir sumažinti riziką, kad prastės vandens kokybė, pavyzdžiui, dėl per didelio dumblių suvešėjimo.

    Australijos patirtis rodo, kad plūduriuojantys saulės moduliai gali tapti praktišku sprendimu regionams, kuriuose susiduria energijos poreikis ir vandens trūkumas. Tolimesnė plėtra priklausys nuo investicijų, tinklų prijungimo galimybių bei to, kaip projektai bus pritaikomi konkrečių telkinių ekologinėms sąlygoms.

  • Albanijos Banja tvenkinyje įrengta plūduriuojanti saulės elektrinė sugriuvo po netikėto viesulo

    Albanijos Banja tvenkinyje įrengta plūduriuojanti saulės elektrinė sugriuvo po netikėto viesulo

    Albanijoje, Banja hidroelektrinės tvenkinyje, pradėtas plūduriuojančios saulės elektrinės projektas vos po kelių dienų nuo montavimo darbų pabaigos patyrė avariją. Vandens paviršiuje įrengtos konstrukcijos dalys buvo išlaužytos ir išsisklaidė po tvenkinį, nors pirminių požymių apie sprogimą ar elektros gedimą nefiksuota.

    Projektas buvo sumanytas kaip sprendimas, galintis papildyti esamą hidroenergijos infrastruktūrą ir išnaudoti rezervuaro plotą, neužimant žemės ūkio paskirties ar miškų teritorijų. Be to, plūduriuojantys moduliai teoriškai gali dirbti efektyviau karščio metu, nes vanduo padeda mažinti modulių įkaitimą.

    Kodėl saulės modulius vėsina vanduo?

    Saulės moduliai, ypač per karščius, praranda dalį našumo, nes kylant temperatūrai mažėja jų elektrinis efektyvumas. Dėl to plūduriuojančios sistemos dažnai pristatomos kaip galinčios užtikrinti stabilesnę generaciją vasarą, kai saulės daugiausia, bet kartu ir karščiausia.

    Tokie projektai pasaulyje plečiasi dėl kelių priežasčių: rezervuarai dažnai yra arti elektros tinklų ir pastočių, o vandens paviršiuje įrengti moduliai gali mažinti vandens garavimą. Vis dėlto šalia privalumų atsiranda ir specifinės rizikos, kurių antžeminėse elektrinėse paprastai nėra.

    Kas, tikėtina, sugriovė konstrukciją?

    Po pirminių apžiūrų dėmesys nukrypo ne į įrangą, o į meteorologines sąlygas. Vertinant orų duomenis ir liudininkų pasakojimus, padaryta išvada, kad per tvenkinį galėjo perslinkti lokalus, trumpas, bet labai stiprus besisukantis vėjo reiškinys, primenantis nedidelį viesulą ar vandens viesulą.

    Tokie reiškiniai pavojingi, nes sukuria netolygias, staigias apkrovas: viena platformos dalis patiria gūsių spaudimą, o įtempimai per sujungtus pontonus išplinta per visą sistemą. Tuomet tvirtinimo lynai ar inkaravimo taškai gali būti apkrauti nevienodai, konstrukcija ima suktis, o atskiri segmentai gali atsiskirti.

    Ką šis incidentas reiškia plūduriuojančiai saulės energetikai?

    Banja atvejis atkreipė dėmesį į tai, kad plūduriuojančioms saulės elektrinėms reikia kitokio projektavimo atsparumo nei ant žemės montuojamoms sistemoms. Vandens paviršiuje įrengtos platformos nuolat juda dėl bangavimo ir vandens lygio svyravimų, todėl ekstremalus šoninis vėjas ar sūkurinės srovės gali sukelti sudėtingą, sunkiau prognozuojamą dinamiką.

    Augant tokių projektų skaičiui Europoje ir kitur, didėja ir poreikis kaupti realių incidentų duomenis bei griežtinti skaičiavimus, susijusius su ekstremaliomis vėjo apkrovomis. Ekspertai pabrėžia, kad trumpalaikiai, lokalūs reiškiniai gali būti ne mažiau pavojingi už ilgas audras, nes operatoriai ir apsaugos sistemos nespėja sureaguoti.

    Kol tęsiami tyrimai ir vertinamas patirtos žalos mastas, Albanijos projektas tapo priminimu, kad vanduo gali būti ne tik natūralus modulių vėsintuvas, bet ir terpė, kurioje ekstremalios oro sąlygos sukuria netikėtai didelę riziką pačiai konstrukcijai.

  • Nyderlandų ežere įrengta plūduriuojanti saulės elektrinė: po ja biohutai pritraukė gyvybę

    Nyderlandų ežere įrengta plūduriuojanti saulės elektrinė: po ja biohutai pritraukė gyvybę

    Nyderlanduose vienas ramus, žmogaus suformuotas ežeras tapo neįprasto eksperimento vieta: jo paviršių dengia plūduriuojanti saulės elektrinė, o po vandeniu nuleistos vadinamosios biohutų konstrukcijos. Mokslininkai stebėjo, kaip tokia infrastruktūra keičia sąlygas po platformomis ir ar gali atsirasti naujos buveinės.

    Projektas vyko Bomhofsplas vandens telkinyje, kur plūduriuojantys saulės moduliai užėmė dalį ežero ploto. Tokios elektrinės dažniausiai diegiamos ten, kur trūksta laisvos žemės arba siekiama naudoti užtvindytas karjerų ar tvenkinių teritorijas, tačiau jų poveikis ekosistemoms dar vertinamas nevienodai.

    Kodėl po moduliais atsirado biohutai

    Po dalimi plūduriuojančių konstrukcijų tyrėjai nuleido groteles primenančius rėmus, pripildytus kriauklių ir šiurkščių natūralių medžiagų. Tokie paviršiai svarbūs, nes daugeliui gėlavandenių organizmų lervų ir mikroorganizmų lengviau įsitvirtinti ant grubesnės tekstūros nei ant lygaus plastiko ar metalo.

    Pagrindinė idėja buvo paprasta: suteikti daugiau tvirtinimosi vietų ir slėptuvių, kurios imituotų natūralias ežero dugno struktūras. Biohutai turėjo tapti savotiškomis „kišenėmis“, kuriose galėtų kurtis smulkūs bestuburiai, moliuskai ir mikrobinės bendrijos.

    Ką pakeitė šešėlis ir ramesnis vanduo

    Stebėjimai parodė, kad po saulės moduliais susidaro šešėlis ir vietomis ramesnės mikroaplinkos, mažiau veikiamos bangavimo. Be to, tokiose zonose plėšrūnams iš viršaus, ypač paukščiams, dažniau sunkiau pastebėti grobį, todėl smulkesni organizmai gali jaustis saugiau.

    Ilgainiui ant biohutų ėmė gausėti prisitvirtinusių organizmų, tarp jų ir gėlavandeniai moliuskai, vėliau atsirado ir kempinių bei kitų smulkių bendrijų požymių. Tyrėjai taip pat fiksavo žuvis, naudojančias šias vietas kaip maitinimosi ir slėpimosi zonas, panašiai kaip mažus dirbtinius rifus.

    Ką tai reiškia plūduriuojančiai saulės energetikai

    Tyrimo esmė nebuvo įrodyti, kad bet kuri plūduriuojanti saulės elektrinė automatiškai pagerina biologinę įvairovę. Greičiau tai signalas, kad tinkamai suprojektuotos papildomos struktūros gali sumažinti dalį rizikų ir net sukurti naujų buveinių, ypač ten, kur dugnas monotoniškas ir trūksta natūralių slėptuvių.

    Mokslininkai pabrėžia, kad poveikis priklauso nuo vietos sąlygų, ežero tipo, vandens kokybės ir to, kiek plūduriuojančios konstrukcijos dengia paviršių. Vis dėlto Bomhofsplas pavyzdys rodo kryptį, kuria vis dažniau juda atsinaujinančios energetikos projektai: kartu su elektros gamyba iš anksto planuoti ir sprendimus gamtai.

    „Po plūduriuojančiais moduliais gali susiformuoti erdvės, kurios kai kurioms rūšims tampa saugesnės ir tinkamesnės įsikurti“, – teigė tyrėjų komanda, apibendrindama stebėsenos rezultatus.

  • Plūduriuojančios saulės elektrinės keičia ežerų gyvybę: po moduliais trūksta deguonies ir mažėja žuvų

    Plūduriuojančios saulės elektrinės keičia ežerų gyvybę: po moduliais trūksta deguonies ir mažėja žuvų

    Kas vyksta po plūduriuojančiais moduliais?

    Plūduriuojančios saulės elektrinės vis dažniau įrengiamos ant ežerų ir tvenkinių, nes taip taupoma žemė, o vandens paviršius gali mažiau įkaisti ir lėčiau garuoti. Tačiau naujesni tyrimai rodo, kad po plokštėmis vandens ekosistema gali keistis greičiau, nei tikėtasi.

    Mokslininkai fiksuoja, kad šalia didesnių plūduriuojančių saulės modulių laukų mažėja žuvų, o kartu smunka ir planktono gausa. Planktonas yra maisto grandinės pradžia, todėl net nedideli pokyčiai jo populiacijoje gali turėti platesnių pasekmių visam telkiniui.

    Tyrimai: vėsesnis vanduo ir mažiau deguonies

    Analizuojant vandens telkinius, kuriuose įrengtos plūduriuojančios saulės elektrinės, vertinama ne tik elektros gamyba, bet ir vandens temperatūra, cheminė sudėtis bei biologinė įvairovė. Vienas dažniausiai minimų pokyčių yra tai, kad po moduliais vanduo tampa pastebimai vėsesnis, nes sumažėja tiesioginės saulės spinduliuotės.

    Vis dėlto didžiausias rūpestis siejamas su ištirpusio deguonies mažėjimu. Deguonis vandenyje būtinas žuvims ir daugeliui kitų organizmų, o jo stoka gali lemti tiek prastesnį augimą, tiek jautresnį reagavimą į ligas, tiek migraciją į kitas telkinio vietas.

    Maisto grandinė prasideda nuo šviesos

    Esminė problema ta, kad plūduriuojantys moduliai užstoja šviesą, kuri reikalinga fotosintezei. Fitoplanktonas ir dumbliai, būdami maisto grandinės pagrindas, priklauso nuo saulės šviesos, todėl dideli uždengti plotai gali sumažinti jų produktyvumą.

    Kai krenta planktono kiekis, poveikis persiduoda aukštyn: mažėja maisto smulkioms žuvims ir bestuburiams, o vėliau tai atsiliepia ir plėšriosioms žuvims. Tokie pokyčiai nebūtinai matomi iš karto, tačiau ilgainiui gali pakeisti viso telkinio biologinę pusiausvyrą.

    „Problema ne ta, kad vanduo būtų nuodijamas, o ta, kad uždengus paviršių sumažėja šviesa, o kartu ir deguonies gamyba bei pirminė produkcija“, – teigiama tyrėjų apibendrinimuose.

    Ekspertai pabrėžia, kad pati technologija nėra savaime bloga, tačiau jai reikia aiškesnių aplinkosauginių taisyklių. Praktikoje vis dažniau kalbama apie ribojamą uždengiamo paviršiaus dalį, modulių išdėstymą paliekant vandens „koridorius“ šviesai ir maišymuisi, taip pat nuolatinį deguonies, temperatūros ir biologinės įvairovės monitoringą.