A vízi fotovoltaikus, más néven úszó fotovoltaikus, egy új típusú fotovoltaikus energiatermelési módszer. Fő jellemzője egy fotovoltaikus erőmű építése a víz felszínén. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a fotovoltaikus vízellátást:
Működési elv:
A fotovoltaikus panelek vízbe merülnek, és napenergiát használnak a fényenergia elektromos energiává alakítására.
Amikor a fény rávilágít a fotovoltaikus cellára, a fényenergiát a fotovoltaikus cella elnyeli, és a fotovoltaikus hatás révén egyenárammá alakítja.
A fotovoltaikus hatás arra a jelenségre utal, hogy a fotonok és a félvezető anyagok közötti kölcsönhatás a fotovoltaikus cellákban elektron-lyuk párokat hoz létre, ezáltal áramot generál.
Előnyök:
Takarítson meg földet: A vízfelületre építve nem foglalja el a föld erőforrásait, és csökkentheti a földszerzési költségeket.
Növelje az energiatermelést: A víz hűtő hatást gyakorol a fotovoltaikus modulokra, ami elnyomhatja a modulok felületi hőmérsékletének emelkedését, ezáltal növelve az energiatermelést. Például a japán Hyogo prefektúrában található nagyméretű vízi fotovoltaikus erőművek kísérleti összehasonlító elemzése szerint a panelek energiatermelése körülbelül 14%-kal nőtt a vízfelület hűtő hatása miatt.
Csökkentse a párolgást és az algák szaporodását: Elméletileg csökkentheti a vízfelület párolgását, visszaszorítja az algák vízben történő szaporodását, és elősegíti a vízkészletek védelmét.
Kényelmes üzemeltetés és karbantartás: A fotovoltaikus erőmű vízbe van építve, ami csökkentheti az alkatrészeken lévő por szennyeződését és megkönnyíti az alkatrészek tisztítását.
Turisztikai előnyök: A fotovoltaikus elemek szépen elrendezve a vízfelületen találhatók, amelyek jellegzetes attrakcióként használhatók turisztikai előnyökhöz.
Alkalmazási forgatókönyvek:
Mezőgazdaság és halászat kombinációja: A mezőgazdasági és halászat összehangolt fejlesztését a mezőgazdasági területek és halastavak közelében lévő vizekben úszóvizes fotovoltaikus rendszerek létesítésével lehet elérni.
Víztározók és vízerőművek: Lebegő vizes fotovoltaikus rendszerek felállítása a tározók és vízerőművek alvízi vizeiben kihasználhatja a napenergia és a víz kettős energiaelőnyét.
Városi táj: A városi folyókban, tavakban és más vizekben lebegő vizes fotovoltaikus rendszerek felállítása javíthatja a városi környezetet, és új tájképeket biztosíthat a város számára.
Kihívások és hátrányok:
Magas követelmények az úszó berendezésekkel szemben: Az úszó víz fotovoltaikához úszó berendezésekre van szükség a fotovoltaikus panelek támogatásához, és az úszó berendezések teljesítménykövetelményei magasak.
Magas helyszínválasztási követelmények: Az úszóvizes fotovoltaikus erőtér helyszínét nagy területű, jó fényviszonyokkal és jó fejlesztési feltételekkel rendelkező vízterületen kell kiválasztani.
Sok bizonytalan tényező van: erős szél, vízállás, jég és egyéb tényezők nagy hatással vannak rá. Ugyanakkor ellenőrizni kell, hogy a fotovoltaikus komponensek káros hatással vannak-e a vízminőségre és a vízi élőlényekre.
Összefoglalva, a fotovoltaikus vízenergia-termelés új típusaként jelentős előnyökkel és széles körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik, ugyanakkor kihívásokkal és hátrányokkal is szembesül. A technológia fejlődésével és a költségek csökkenésével szélesebb körű lesz a kiépítése és alkalmazása.