Những điều bạn cần biết để tạo ra một mảng năng lượng mặt trời trên mặt nước?
Những điều bạn cần biết để tạo ra một mảng năng lượng mặt trời trên mặt nước?
Một xu hướng mới trong các mảng quang điện đang quét khắp thế giới và dần dần tìm được nhà ở các vùng của Hoa Kỳ là “floatovoltaics” —một mảng năng lượng mặt trời nổi trên mặt nước.
Những người sử dụng điện nặng gần các vùng nước, như các cơ sở xử lý nước, có thể tiết kiệm hàng trăm nghìn đô la mỗi năm bằng cách sử dụng điện được tạo ra bởi một hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời nổi liền kề. Vì tiền thuê các vùng nước chưa được sử dụng có khả năng thấp hơn tiền thuê đất nên việc lắp đặt nổi thậm chí có thể cạnh tranh hơn so với các nguồn năng lượng khác. Ngoài ra, chủ sở hữu các vùng nước có thể được hưởng lợi từ các nguồn doanh thu khiêm tốn bằng cách cho các nhà phát triển năng lượng mặt trời thuê mặt nước của họ hoặc cho các công ty tiện ích.
Hiện nay, các dự án điện nổi phổ biến ở các nước như Singapore và Nhật Bản, những quốc gia có nguồn nước dồi dào để làm mảng nổi, nhưng thị trường đang phát triển trên toàn thế giới.
Hiện có một số ít các cơ sở lắp đặt ở Hoa Kỳ, nhưng người dẫn đầu rõ ràng trên thị trường là Nhật Bản. Là một hòn đảo (và một hòn đảo nhỏ ở đó), không có nhiều chỗ để xây dựng các mảng trên đất liền. Thay vào đó, theo sự dẫn dắt của Hoa Kỳ, người Nhật bắt đầu nổi các mảng năng lượng mặt trời gần các thành phố.
Vẻ đẹp của các mảng năng lượng mặt trời dựa trên nước là chúng có thể tồn tại ở hầu hết mọi vùng nước — ao, hồ, kênh và hồ chứa. Khi dân số thế giới ngày càng lớn hơn và đất đai trở nên khan hiếm hơn, thì floatovoltaics đang trở thành một lựa chọn khả thi. Dưới đây là ba điều bạn phải xem xét trước khi lắp đặt hệ thống floatovoltaic.
Giữ các bộ phận trên mặt nước
Có thể là phản trực giác khi nghĩ đến một nhà máy phát điện nổi giữa sông hoặc hồ. Rốt cuộc, nếu bạn đứng trong một vũng nước và chạm vào một mạch điện hở, bạn sẽ không sống được lâu.
Đó là lý do tại sao cần có giá đỡ đặc biệt cho các mảng nổi. Nó phải có sức mạnh để giữ các tấm tại chỗ nhưng phải đủ linh hoạt để đối phó với những con sóng có thể lên đến 3,28 ft, đồng thời giữ cho mảng an toàn không bị tổn hại.
Các tấm pin mặt trời nổi phải cao hơn mặt nước ít nhất 3 ft và không được lắp đặt trên nước có độ mặn cao. Ngay cả trong nước có hàm lượng muối thấp (không quá 15 đơn vị độ mặn thực tế (PSU)), nước có thể làm suy giảm các thành phần, dẫn đến sản lượng thấp hơn.
Giữ cho hệ thống dây điện và dây cáp không bị văng và ăn mòn là điều cần thiết. Đảm bảo rằng chúng được cách ly, cách nhiệt và cao hơn mặt nước ít nhất 1,6 ft.
Chọn các tấm hoàn hảo
Khi nói đến các mảng liên kết với nước, không phải tất cả các tấm đều được tạo ra bằng nhau. Nếu chúng không được thiết kế đặc biệt để chống thấm nước, bạn có thể gặp rắc rối.
Tất cả các mô-đun được lắp đặt trong mảng nổi phải có xếp hạng bảo vệ chống xâm nhập (IP) thích hợp cho các đầu nối và hộp nối. Xếp hạng IP giúp phân loại các sản phẩm có khả năng chống nước xâm nhập ngoài tuyên bố mơ hồ là “không thấm nước”. Hầu hết các mô-đun năng lượng mặt trời có xếp hạng IP có thể bảo vệ chúng khỏi “nước bắn” (IP64) cho đến khi chìm trong nước 3,28 ft trong 30 phút (IP67). Mô-đun năng lượng mặt trời REC được xếp hạng IP67. Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia định nghĩa các loại vỏ bọc NEMA trong tiêu chuẩn NEMA số 250.
Thành phần quan trọng của tấm nền trong những môi trường này là chất bao bọc. Nhiều nhà sản xuất bảng điều khiển không chú ý đến chất bao bọc của họ bởi vì họ không có kế hoạch lắp đặt dựa trên nước. Nhưng các nhà quản lý dự án cho các mảng dựa trên biển phải điều tra xem các tấm có chất bao bọc nào và xếp hạng IP của nó là gì. Không gì có thể phá hủy danh tiếng nhanh hơn các mảng suy giảm trước khi các nhà đầu tư thu hồi vốn đầu tư của họ.
Giữ chim ở vịnh Các
loài chim chỉ cần hai thứ để tồn tại: nước và nguồn thức ăn. Mặc dù các mảng nổi không có mảng sau, nhưng theo định nghĩa, chúng được bao quanh bởi mảng trước - có nghĩa là bạn sẽ thường tìm thấy các đàn chim nước làm tổ gần đó. Và nếu có đủ phân chim trên mảng, nó có thể ngăn cản việc sản xuất điện.
Cách đơn giản nhất để tránh làm bẩn là ngay từ đầu không để chim ra khỏi mảng, có thể ở dạng gai chim, lưới và dải cung cấp một chút điện giật (không đủ để gây hại cho chúng, chỉ đủ để làm cho nó khó chịu) . Trên các mảng nổi, hầu hết các chủ sở hữu sử dụng gai chim hoặc lưới, mặc dù lưới tốt hơn vì gai có khả năng tạo bóng trên mảng và làm giảm công suất phát.
Tất nhiên, nếu những con chim làm bẩn mảng, vấn đề sẽ trở thành vấn đề vận hành và bảo trì. Làm thế nào để bạn đưa con người hoặc máy móc ra khỏi mảng để giữ cho bảng điều khiển sạch sẽ? Không có phương pháp thực hành tốt nhất vào lúc này, nhưng REC đang trong quá trình tập hợp một sổ tay hướng dẫn để chuẩn hóa quy trình.
Cuối cùng, nếu bạn chú ý đến ba nguyên tắc này, bạn có thể cài đặt một dự án "floatovoltaic" thành công. Đó là một biên giới mới dũng cảm cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời ở Hoa Kỳ, nhưng nó đang phát triển. Đó là điều mà những người cài đặt giỏi nhất sẽ biết cách làm nếu họ muốn phát triển.
