Рабочие установили плот с солнечными батареями на направляющие и начали толкать его. Гремят черные кабели и все дальше и дальше отходят от барабана. Три таких плота тянет по воде небольшая моторная лодка, техник пришвартовывает их к плавучему солнечному парку, который постоянно растет. Очень быстро, очень тихо.
«Двенадцать солнечных батарей на четырех понтонах составляют один плот», — объясняет Эдгар Гимбель. Он является техническим руководителем подразделения Baywa r.e. Solar Projects и долго искал подходящую опорную конструкцию для плавучей солнечной электростанции.
Он не был удовлетворен решениями, представленными в то время на рынке. Поэтому потратил год на разработку своей собственной плавучей системы, которую и построил вместе с Zimmermann PV-Stahlbau. Двенадцать или восемнадцать плотов подключаются к стринговому инвертору от Huawei мощностью 38 киловатт или 60 киловатт. На карьерном озере установлены четыре трансформаторные станции. Каждая весит более десяти тонн.
Мостик, ведущий вдоль инверторов, абсолютно устойчив. И дорожки по краям плотов практически не проседают при прохождении по ним. С последнего плота виден плавучий трубопровод, который служит волнорезом. Он как сито выравнивает поверхность воды там, где расположен солнечный парк. 67 якорей удерживают всю систему на расстоянии не менее 20 метров от берега.
Монтажники готовят следующие направляющие, другие рабочие устанавливают на них еще четыре понтона. Каждый точно знает, что ему делать. На опоры устанавливаются солнечные батареи компании GCL на 72 фотоэлемента типа стекло-стекло. За короткое время было установлено почти 40 000 солнечных батарей.
В будущем эта солнечная электростанция будет снабжать своей электроэнергией почти 4000 домохозяйств. Она была построена Baywa r.e. вместе с голландской компанией Groenleven всего за шесть недель. Мощность проекта Sekdoorn около голландского города Зволле составляет в общей сложности 14,5 мегаватт, которые плавают по поверхности карьерного озера.
Эта плавучая солнечная электростанция стала третьим совместным проектом Baywa с Groenleven в Нидерландах после реализации проекта на 2 мегаватта и еще одного на 8,4 мегаватт. «Такие системы являются целесообразным дополнением к наземным солнечным электростанциям и вносят важный вклад в так называемые многократные возможности применения в солнечной энергетике, такие как агрофотовольтаика, навесы для автомобилей и интегрированные в здания и кровли солнечные электростанции», — говорит Бенедикт Ортманн, глава Baywa r.e. Solar Projects.
Плавучие солнечные парки предлагают множество возможностей по многократному использованию водоемов, и тем самым более рентабельно. При этом речь идет о водохранилищах, рыбоводческих водоемах и озерах на месте бывших буроугольных карьеров. «Наряду с нашими проектами в Нидерландах, мы уже работаем над проектами плавучих солнечных электростанций в Германии, Франции, Италии, Великобритании и Испании, их потенциал в Европе огромен», — объясняет Ортманн. Еще 100 мегаватт плавучих солнечных электростанций запланированы компанией на следующий год.
В своем недавнем исследовании Институт солнечно-энергетических систем Фраунгофера оценил потенциал плавучих солнечных электростанций только на карьерных озерах по добыче бурого угля в Германии на уровне 15 гигаватт Германии. В исследовании, проведенном Группой Всемирного банка, говорится о потенциале даже в 20 гигаватт для Европы, если использовать только один процент неприродных пресноводных площадей.
Как в Нидерландах, так и во Франции есть программы финансирования, которые распространяются на такие плавучие солнечные электростанции. В Германии же, однако, они до сих пор обсуждаются только лишь мимоходом, критикует Ортманн.
Количество плавучих солнечных электростанций растет во всем мире. Согласно данным Федерального союза предприятий солнечной промышленности BSW-Solar, на воде сегодня уже установлено более одного гигаватта мощности. Большинство плавучих солнечных парков расположены в Азии. Вероятно, что в будущем плавучие солнечные электростанции будут становиться все более важными, особенно в странах с высокой плотностью населения и множеством акваторий. Прежде всего это касается Великобритании, но и Нидерландов тоже. «Поскольку правительство Нидерландов приняло решение о специальном финансировании плавучих систем, в дальнейшем последуют еще проекты такого типа», — прогнозирует Карстен Кёрниг, генеральный директор BSW Solar. Крупнейший в настоящее время европейский объект плавает на озере во Франции.
В Германии также есть больший потенциал для плавучих установок. Особенно в бывших карьерах и, конечно, на искусственных водоемах. Буроугольные карьеры разрушили в Германии территорию в 1773 квадратных километра. Это более чем в три раза превышает площадь Боденского озера. Согласно исследованию института Фраунгофера ISE, если четверть этой территории затопить и покрыть плавучими солнечными электростанциями, то технический потенциал составит 55 гигаватт.
Первая в Германии плавучая солнечная электростанция установлена летом 2019 года на карьерном озере Майвальд в Ренхене. Её мощность составляет 800 киловатт, проект был реализован компаниями Ossola и Erdgas Südwest. Если солнечная электроэнергия не используется для нужд карьера, то она поступает в общественную сеть и продается напрямую на бирже компанией Erdgas Südwest.
«Карьерные озера предоставляют нам ранее неиспользованную территорию, которая идеально сочетает цели региональной добычи сырья с распределенным производством электроэнергии из возобновляемых источников», — объясняет Борис Хеллер, руководитель проекта в Erdgas Südwest. Отражение света от воды также позволяет увеличить выработку на десять процентов.
«Проект, который не является повседневным и наверняка поразит многих», — говорит Франц Унтерштеллер, министр по охране окружающей среды Баден-Вюртемберга. «Учитывая многочисленные карьерные озера в этом районе, существует огромный потенциал для внесения вклада в защиту климата с помощью аналогичных проектов». Это демонстрационный проект для примерно 150 карьерных озер вдоль Рейна, которые в настоящее время находятся в эксплуатации.
Чтобы продвигать более широкое использование плавучих солнечных электростанций в Германии, необходимо соответственно повысить рыночные премии, например, с помощью специального аукционного банка в рамках инновационного тендера, предлагает Кастен Кёрниг из BSW-Solar.
Преимущество плавучих систем заключается в постоянном охлаждении водой, что может несколько повысить производительность солнечных батарей при высоких температурах воздуха. Недостатками, однако, являются более дорогой монтаж и техническое обслуживание. Последнее сложнее, чем на суше, а также следует учитывать загрязнения от водорослей или водоплавающих птиц.
Эдгар Гимбель из Baywa объясняет, что он обратил особое внимание на то, чтобы не собиралась старая солоноватая вода. Морские птицы и утки могут свободно жить под плавучими объектами. Он говорит, что пока еще нет никаких доказательств того, что солнечные электростанции влияют на флору и фауну. Гимбель считает, что строительство морских плавучих солнечных электростанций является технически сложным и экономически невыгодным, и он не видит перспектив для них, по крайней мере, со стороны Baywa.
Мартин Айхингер видит это немного по-другому. Австриец является управляющим директором компании Solocean, которая была основана им в апреле 2019 года вместе с Герольдом Гугером. Айхингер ранее был техническим директором компании Ertex Solar, которая уже в течение 15 лет предлагает солнечные технологии, интегрированные в фасады зданий. Он считает, что эксплуатация морских плавучих солнечных электростанций возможна. Совместно с Технологическим университетом Граца Solocean провела обширное моделирование поведения электростанции при плавании и стресс-тестов в экстремальных ситуациях. Система может выдерживать волны до трех метров и скорость потока до двух метров в секунду. Для этого компания разработала и запатентовала специальный поплавок.
По словам Айхингера, все проблемы плавучих солнечных электростанций, названных на симпозиуме в Амстердаме в 2019 году, могут быть решены с помощью поплавка Solocean. Кроме того, нет необходимости ни в каких металлических конструкциях. Для солнечных батарей было разработано специальное водоотталкивающее гидрофобное стеклянное покрытие, которое сводит к минимуму отложение соли и загрязнений.
Экономическая жизнеспособность системы, с другой стороны, всегда должна оцениваться с учетом преобладающих условий на месте установки, подчеркивает Айхингер. Предлагаемая им технология, конечно, несколько дороже, объясняет он. «Однако во многих случаях окупаемость у нас составляет менее пяти лет». Плавучие системы могут заменить дорогие дизельные генераторы и, таким образом, сократить выбросы углекислого газа. Например, на Мальдивах стоимость одного киловатт-часа электроэнергии, произведенной дизель-генераторами, составляет от 25 до 52 центов. Так что там, считает Айхингер, солнечная электроэнергия, вырабатываемая плавучими системами, была бы все еще конкурентоспособной.
Айхингер видит рынки главным образом в тех регионах по всему миру, где мало пригодной для использования земли. Даже острова и населенные пункты вблизи побережья, подверженные воздействию волн, могут снабжаться электроэнергией, выработанной таким экологически безопасным способом. «Первые пилотные солнечные электростанции будут построены в середине 2020 года, а затем начнутся продажи по всему миру», — говорит он. «Проблемы в разработке этой инновационной системы изначально были очень большими», — говорит Айхингер. Но от проблем он не прятался и тогда, когда начинал строительство солнечных систем, интегрированных в фасады зданий, более 15 лет тому назад.
Источник: https://www.photovoltaik.eu/Archiv/Heftarchiv/article-895128-110453/auf-zu-neuen-ufern-.html