Vodní fotovoltaika, známá také jako plovoucí fotovoltaika, je nový typ způsobu výroby fotovoltaické energie. Jeho hlavním rysem je vybudování fotovoltaické elektrárny na vodní hladině. Následuje podrobný úvod do vodní fotovoltaiky:
Princip fungování:
Fotovoltaické panely jsou ponořeny do vody a využívají sluneční energii k přeměně světelné energie na elektrickou energii.
Když světlo dopadá na fotovoltaický článek, je světelná energie absorbována fotovoltaickým článkem a fotovoltaickým efektem přeměněna na stejnosměrný proud.
Fotovoltaický efekt se týká jevu, že interakce mezi fotony a polovodičovými materiály ve fotovoltaických článcích vytváří páry elektron-díra, čímž se generuje proud.
výhody:
Šetřit půdu: Je postaven na vodní hladině, nezabírá půdní zdroje a může snížit náklady na pořízení půdy.
Zvýšení výroby energie: Voda má chladicí účinek na fotovoltaické moduly, což může potlačit nárůst povrchové teploty modulů, a tím zvýšit výrobu energie. Například podle experimentální srovnávací analýzy velkých vodních fotovoltaických elektráren v prefektuře Hyogo v Japonsku vzrostla výroba energie panelů asi o 14 % kvůli chladicímu efektu vodní hladiny.
Snížení výparu a množení řas: Teoreticky může snížit výpar z vodní hladiny, potlačit množení řas ve vodě a přispívá k ochraně vodních zdrojů.
Pohodlný provoz a údržba: Fotovoltaická elektrárna je zabudována ve vodě, což může snížit znečištění součástí prachem a usnadnit čištění součástí.
Výhody cestovního ruchu: Fotovoltaické komponenty jsou úhledně uspořádány na vodní hladině, kterou lze využít jako charakteristickou atrakci přinášející výhody cestovnímu ruchu.
Scénáře aplikace:
Kombinace zemědělství a rybolovu: Zřízením plovoucích vodních fotovoltaických systémů ve vodách v blízkosti zemědělské půdy a rybníků lze dosáhnout koordinovaného rozvoje zemědělství a rybolovu.
Nádrže a vodní elektrárny: Instalace plovoucích vodních fotovoltaických systémů v dolních vodách nádrží a vodních elektráren může využít dvojí energetické výhody solární energie a vody.
Městská krajina: Zřízení plovoucích vodních fotovoltaických systémů v městských řekách, jezerech a jiných vodách může zlepšit městské prostředí a poskytnout městu novou krajinu.
Výzvy a nevýhody:
Vysoké požadavky na plovoucí zařízení: Fotovoltaika s plovoucí vodou vyžaduje plovoucí zařízení pro podporu fotovoltaických panelů a požadavky na výkon plovoucích zařízení jsou vysoké.
Vysoké požadavky na výběr místa: Místo plovoucího vodního fotovoltaického pole je potřeba vybrat na vodní ploše s velkou plochou, dobrými světelnými podmínkami a dobrými podmínkami pro rozvoj.
Existuje mnoho nejistých faktorů: velký vliv na to má silný vítr, hladina vody, led a další faktory. Zároveň je nutné sledovat, zda fotovoltaické komponenty nemají nepříznivý vliv na kvalitu vody a vodní organismy.
Stručně řečeno, vodní fotovoltaika jako nový typ výroby fotovoltaické energie má významné výhody a široké možnosti uplatnění, ale také čelí některým výzvám a nevýhodám. S pokrokem technologií a snižováním nákladů bude jeho nasazení a aplikace rozsáhlejší.