Quang điện nổi ngoài khơi

Các hệ thống quang điện nổi được lắp đặt trên vùng biển yên tĩnh ở xích đạo có thể cung cấp năng lượng vô tận cho các khu vực đông dân cư ở Đông Nam Á và Tây Phi. Một bài báo gần đây của Hiệp hội Năng lượng Mặt trời Quốc tế đã chỉ ra rằng trong 40 năm qua, Indonesia có khoảng 140.000 km2 diện tích biển chưa từng hứng chịu sóng cao hơn 4 mét cũng như chưa từng trải qua cơn gió mạnh hơn 10 mét/giờ. thứ hai. Diện tích biển này đủ để hệ thống quang điện nổi tạo ra khoảng 35.000 TWh điện.ba lần mỗi năm, vượt quá tổng công suất phát điện hiện tại của nhiều nguồn năng lượng khác nhau trên thế giới.

Trong khi hầu hết các đại dương trên thế giới đều trải qua bão, một số vùng xích đạo có điều kiện biển thuận lợi, điều đó có nghĩa là không cần phải có kỹ thuật phức tạp và tốn kém để bảo vệ các hệ thống quang điện nổi trên biển. Bản đồ nhiệt có độ phân giải cao toàn cầu cho thấy quần đảo Indonesia và khu vực xích đạo gần Nigeria là những khu vực hứa hẹn nhất để lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi.

Triển vọng phát điện quang điện toàn cầu vào giữa thế kỷ

Báo cáo nghiên cứu dự đoán rằng nền kinh tế toàn cầu sẽ được khử cacbon và điện khí hóa phần lớn vào giữa thế kỷ này, được hỗ trợ bởi hoạt động sản xuất năng lượng gió và quang điện đáng kể. Nigeria và Indonesia dự kiến ​​sẽ lần lượt trở thành quốc gia đông dân thứ ba và thứ sáu thế giới vào năm 2050.

Mật độ dân số cao ở các quốc gia này có thể dẫn đến xung đột giữa nông nghiệp, môi trường và quang điện. Vị trí nhiệt đới của chúng có nghĩa là nguồn năng lượng gió rất nghèo nàn. May mắn thay, những quốc gia này và các nước láng giềng của họ có thể thu hoạch năng lượng vô tận từ các hệ thống quang điện trôi nổi trên vùng biển yên tĩnh.

Các quốc gia và khu vực sử dụng ít năng lượng hơn có thể cung cấp năng lượng cho hơn 2 triệu người bằng cách lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi trên cùng một khu vực. Những hệ thống quang điện này có thể được lắp đặt trên mái nhà ở những vùng khô cằn, đặt cùng vị trí với các cơ sở nông nghiệp hoặc nổi trên mặt nước. Hệ thống PV nổi có thể được lắp đặt trên các hồ và hồ chứa nội địa cũng như ngoài khơi. Các hệ thống quang điện nổi trên đất liền được lắp đặt ở nhiều quốc gia khác nhau có tiềm năng lớn và đang phát triển nhanh chóng.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hệ thống quang điện nổi được lắp đặt ở những khu vực có sóng biển không quá 6 mét và tốc độ gió không quá 15 m/s có thể tạo ra tới 1 triệu TWh năng lượng mỗi năm, đây là nhu cầu năng lượng hàng năm của nền kinh tế toàn cầu đã khử cacbon hoàn toàn. để hỗ trợ dân số 10 tỷ 5 lần. Hầu hết các khu vực có điều kiện biển thuận lợi đều nằm gần xích đạo, chẳng hạn như ở Indonesia và Tây Phi. Những khu vực này có tốc độ tăng trưởng dân số nhanh và phát triển kinh tế nhanh chóng, việc lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi có thể giúp giải quyết xung đột sử dụng đất.

Phát triển thị trường quang điện Indonesia

Dân số Indonesia có thể vượt quá 315 triệu người vào giữa thế kỷ này Khoảng 25.000 km2 hệ thống quang điện sẽ cần được lắp đặt để đáp ứng nhu cầu điện của Indonesia sau khi việc sử dụng năng lượng quang điện được khử cacbon hoàn toàn. May mắn thay, Indonesia có tiềm năng rất lớn về sản xuất điện quang điện cũng như tiềm năng lớn để xây dựng các cơ sở sản xuất thủy điện được bơm, có thể lưu trữ điện từ các hệ thống quang điện một cách hiệu quả.

Indonesia là một quốc gia đông dân, đặc biệt là ở Java, Bali và Sumatra. May mắn thay, Indonesia có lựa chọn lắp đặt một số lượng lớn hệ thống quang điện nổi ở vùng biển nội địa yên tĩnh. Diện tích đại dương rộng 6,4 triệu km2 của Indonesia gấp 200 lần diện tích hệ thống quang điện nổi cần thiết để đáp ứng tất cả nhu cầu năng lượng trong tương lai của Indonesia.

Triển vọng phát triển của hệ thống quang điện nổi ngoài khơi

Sóng ở hầu hết các vùng biển trên thế giới đều vượt quá 10 mét và tốc độ gió vượt quá 20 mét mỗi giây. Một số nhà phát triển đang nghiên cứu thiết kế hệ thống phòng thủ cho các hệ thống quang điện nổi ngoài khơi có thể chịu được bão. Ở khu vực gần xích đạo, do có môi trường biển tốt nên các biện pháp phòng vệ lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi không cần quá mạnh mẽ và tốn kém.

Các khu vực hứa hẹn nhất để phát triển hệ thống quang điện nổi ngoài khơi tập trung trong phạm vi 5 đến 12 độ vĩ độ xích đạo, chủ yếu ở Vịnh Guinea gần quần đảo Indonesia và Nigeria. Những khu vực này có tiềm năng phát điện gió thấp, mật độ dân số cao, dân số và tiêu thụ năng lượng tăng nhanh và có nhiều hệ sinh thái còn nguyên vẹn. Bão nhiệt đới hiếm khi ảnh hưởng đến xích đạo.

Việc lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi ở Trung và Nam Mỹ dễ bị ảnh hưởng bởi bão nhiệt đới và sóng cao. Trung Đông có tiềm năng phát triển lớn, mặc dù sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ các cơ sở lắp đặt quang điện trên đất liền và các trang trại gió. Ngoài ra còn có một số triển vọng phát triển ở một số vùng của Châu Âu, chẳng hạn như phía bắc Adriatic và xung quanh Quần đảo Hy Lạp.

Ngành công nghiệp quang điện nổi ngoài khơi vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. So với các hệ thống quang điện trên mặt đất, các tấm quang điện ngoài khơi có một số nhược điểm cố hữu, bao gồm ăn mòn nước biển và ô nhiễm biển. Vùng biển nông là lựa chọn hàng đầu để lắp đặt hệ thống quang điện nổi ngoài khơi. Vì sự nóng lên toàn cầu có khả năng làm thay đổi mô hình gió và sóng nên cần phải giảm thiểu tác động đến môi trường biển và nghề cá.

Bất chấp những thách thức này, các hệ thống quang điện nổi ngoài khơi có thể cung cấp phần lớn điện cho các quốc gia ở vùng nước yên tĩnh ở xích đạo. Vào giữa thế kỷ này, dự kiến ​​khoảng một tỷ người ở các quốc gia này sẽ chủ yếu dựa vào việc sản xuất năng lượng quang điện, dẫn đến sự thay đổi năng lượng nhanh nhất trong lịch sử.