ما هو نظام تركيب الطاقة الشمسية العائمة؟ وما هي مميزاته؟
ما هو نظام تركيب الطاقة الشمسية العائمة؟ وما هي مميزاته؟
نظام تركيب الطاقة الشمسية العائم في ازدياد لمشاريع واسعة النطاق مثل تزويد مدن بأكملها بالطاقة. إنها مريحة لأنها لا تتطلب الأرض وبالتالي لا تشغل مساحة على الأرض يمكن استخدامها لأغراض أكثر إنتاجية. تطفو الألواح الشمسية العائمة على سطح المسطحات المائية الهادئة مثل البحيرات والأحواض وحتى الخزانات التي من صنع الإنسان.
تنتقل الكثير من البلدان المتقدمة مثل الصين واليابان والولايات المتحدة الأمريكية إلى محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة لأنها صديقة للبيئة وعندما تقترن بالمياه ، فهي أكثر الوسائل فعالية لنظام تركيب الطاقة الشمسية مقارنة بالسقف و نظام جبل الأرض. تعمل المسطحات المائية كمبرد للألواح الشمسية عندما ترتفع درجة حرارتها. وفي المقابل ، تعمل الألواح الشمسية على حماية الماء من التبخر بسبب التعرض المباشر لأشعة الشمس.
محطات الطاقة الشمسية العائمةيتألف من؛
· نظام عائم: تتطلب الألواح الشمسية العائمة هيكلًا عائمًا لمنع الألواح من الغرق. يُطلق على الهيكل العائم أيضًا اسم عائم. العائم هو قوي بما يكفي لتثبيت الألواح الشمسية في مكانها ويسمح بتثبيت الوحدة الكهروضوئية عليها.
· نظام رباط: نظام الإرساء عبارة عن هيكل دائم يمنع العائم في هذه الحالة من التحرك في الماء. بالنسبة للمسطحات المائية التي صنعها الإنسان والتي تحتوي على نظام إرساء ، فهذا يعني أنه يمكن تعديل مستوى المياه دون المساس بموضع الألواح الشمسية. يعمل المرساة كمرساة تربط العائم بقاع الجسم المائي بدلاً من الشاطئ.
· نظام PV: يتطلب ذلك معدات كهروضوئية تشتمل على آلات وأجهزة كمبيوتر وبرامج مطلوبة في منشأة كهروضوئية.أنظمة تركيب الطاقة الشمسية العائمةاستخدام البلورات مثل الوحدات الكهروضوئية.
· كابل تحت الماء: يربط الألواح الشمسية ببرج الإرسال في المحطة الفرعية. ينقل الطاقة المولدة من الألواح الشمسية إلى أجهزة الإرسال في المحطة الفرعية.
نظام PV العائميشبه نظام التثبيت الأرضي ، باستثناء أنه في النظام الكهروضوئي العائم ، تكون الألواح الشمسية والمحولات على منصة عائمة. يتم دمج الكهرباء الحالية المباشرة التي تنتجها الألواح الشمسية في صناديق. ثم يقوم العاكس بتحويل التيار الكهربائي المباشر إلى تيار كهربائي متناوب. من الأسهل تثبيت النظام الكهروضوئي والمحولات في قاع الماء ، ولكن يمكن أيضًا توصيله بالشاطئ باستخدام خطوط طاقة عائمة.
الألواح الشمسية مطلية بسبيكة المغنيسيوم وهي مادة خالية من التآكل لتجنب الصدأ عند ملامستها للماء لفترة طويلة. يمكن للجسر العائم أن يتحمل ما يصل إلى 2.5 مرة من وزنه. يجب أن تبقى الألواح الشمسية في وضع ثابت بغض النظر عن مستوى المياه وحالة التربة والرياح ونوع الطفو.
هناك العديد من الأسباب لاستخدامنظام تركيب الطاقة الشمسية العائمالتي لها العديد من المزايا أو الفوائد للأفراد على النحو التالي ؛
1. إنه يوفر مساحة أرضية قيمة
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لاستخدام نظام تركيب شمسي عائم في أنها لا تشغل مساحة على الأرض. ولكنه يتطلب وجود أجسام مائية هادئة مثل خزانات السدود الكهرومائية ، وبرك معالجة مياه الصرف الصحي ، وخزانات مياه الشرب والبحيرات. على الرغم من وجود الجسم المائي في مساحة مفتوحة ، يجب التأكد من وجود تعرض مباشر للشمس للحصول على أقصى قدر من الطاقة. يسمح هذا بالاستخدام الفعال للمناطق التي قد تُترك بدون استخدام. ويمكن استخدام الأرض لأغراض أكثر إنتاجية مثل زراعة المحاصيل. كما أنه يحافظ على البيئة من خلال تجنب إزالة الغابات.
2. أداء أعلى من أنظمة التركيب الأخرى
على الرغم من أن نظام التثبيت العائم أغلى من نظام التثبيت على الأرض والسقف ، فهو أيضًا الأكثر كفاءة والأداء الأفضل. تعد الطاقة المولدة من استخدام الألواح الشمسية العائمة أكثر من كافية لتغطية فرق التكلفة ولها عمر افتراضي أطول.
نظرًا لوضع الألواح الشمسية في المياه المفتوحة ، فإنها تتعرض مباشرة للشمس ، مما يمنحها القدرة على الأداء الجيد في درجات الحرارة المرتفعة. كلما ارتفعت درجة الحرارة انخفضت الطاقة المنتجة بمرور الوقت. نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، يصبح التثبيت في المناخات الحارة والجافة مصدر قلق. يعمل الماء كمبرد للألواح الشمسية عند تسخينها مما يزيد من كفاءتها في إنتاج الكهرباء. كما أنه يزيد من متانتها وفترة صلاحيتها.
3. الأرفف الشمسية العائمة والبيئة
الألواح الشمسية العائمة إيجابية للبيئة. أنها توفر الظل للأجسام المائية لتجنب تبخرها. يقلل الظل أيضًا من زهور الطحالب. تعتبر أزهار الطحالب خطرة على البشر وفي مياه الشرب مثل البرك أو البحيرات يمكن أن تسبب موت النباتات والحيوانات الأخرى التي تستخدم الماء.
يقلل وجود الألواح الشمسية في الماء من فرص قطع الأشجار لتوفير مساحة للألواح الشمسية على الأرض.
4. إنها صديقة للبيئة
بخلاف الحد من إزالة الغابات عن طريق القضاء على الحاجة إلى استخدام الأرض لتركيب الألواح الشمسية ، هناك فوائد أخرى للألواح الشمسية العائمة على البيئة. في المناطق المعرضة للجفاف والتي يمكن أن تؤدي إلى تبخر البرك ، والمسطحات المائية من صنع الإنسان ، يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية العائمة إلى تقليل معدل التبخر عن طريق امتصاص أشعة الشمس لتوليد الكهرباء.
بدوره ، يمنع الظل الذي توفره الألواح الشمسية نمو النباتات الضارة في مياه الشرب مثل أزهار الطحالب ، والتي تكون قاتلة للحيوانات والنباتات الأخرى. بصرف النظر عن هذا ، فإن له أيضًا تأثيرات صحية أخرى على البيئة. الألواح الشمسية هي طاقة متجددة مصدر للكهرباء النظيفة. يقلل استخدام الألواح الشمسية العائمة من انبعاث الغازات الخطرة والضارة التي تدمر الغلاف الجوي وطبقة الأوزون. يصبح هذا مفيدًا للبشر لأنهم لا يستنشقون هذه الغازات الخطرة.
أحد الأمثلة الرئيسية لنظام التثبيت العائم موجود في كيوسيرا ، اليابان. لديها أكثر من 9000 لوحة شمسية وتنتج 2600 ميجاوات من الطاقة كل عام. يعد نظام التركيب الشمسي العائم هذا هو الأكبر في العالم بأسره بأحدث التقنيات. إنها مزرعة ضخمة للطاقة الشمسية تولد الطاقة للسكان في جميع أنحاء المنطقة.
مراجع
https://www.starwinsolar.com/product-list/floating-solar-mounting-system
https://www.starwinsolar.com/news/what-is-the-potential-of-floating-solar-mount-systems
