Eine Studie, die am 13. März in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Nachhaltigkeit argumentiert, dass schwimmende Solaranlagen auf vielen Stauseen der Welt einen erheblichen Anteil der erneuerbaren Energie liefern könnten, die für den Übergang von der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugten Elektrizität erforderlich ist. Hier ist die Einführung in die Studie:
„Der wachsende globale Energieverbrauch und die Annahme von Nachhaltigkeitszielen zur Begrenzung der Kohlenstoffemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe erhöhen die Nachfrage nach sauberer Energie, einschließlich Solarenergie. Schwimmende Photovoltaiksysteme auf Stauseen sind gegenüber herkömmlichen bodenmontierten Solarsystemen in Bezug auf Landschutz, Effizienzsteigerung und Reduzierung von Wasserverlusten vorteilhaft. Hier schätzen wir, basierend auf mehreren Reservoir-Datenbanken und einer realistischen klimagetriebenen Photovoltaik-Systemsimulation, die praktische potenzielle Stromerzeugung für FPV-Systeme mit einer 30%igen Abdeckung von 114.555 globalen Reservoirs auf 9.434 ± 29 TWh pro Jahr.
„In Anbetracht der Nähe der meisten Stauseen zu Bevölkerungszentren und des Potenzials zur Entwicklung dedizierter lokaler Energiesysteme stellen wir fest, dass 6.256 Gemeinden und/oder Städte in 124 Ländern, darunter 154 Metropolen, mit lokalen FPV-Anlagen autark sein könnten. Ein weiterer Vorteil für FPV weltweit ist, dass durch die verringerte jährliche Verdunstung 106 ± 1 Quadratkilometer Wasser eingespart werden könnten. Unsere Analyse weist auf das enorme Potenzial von FPV-Systemen auf Stauseen hin, aber es sind zusätzliche Studien erforderlich, um die potenziellen langfristigen Folgen großer Systeme zu bewerten.
„Ein globales Engagement zur Eindämmung der anthropogenen globalen Erwärmung erfordert die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zur Stromerzeugung zu verringern. Solar- oder Photovoltaikenergie gewinnt Marktanteile bei erneuerbaren Energien, weil sie wirtschaftlich, schnell in einer Vielzahl von Umgebungen zu installieren und besonders für intelligente Energienetze geeignet ist.
„Nachteile des Ausbaus der Solarenergie bestehen darin, dass herkömmliche bodengestützte PV-Systeme große Landflächen für die Installation erfordern, eine routinemäßige Reinigung mit erheblichen Wassermengen erfordern, um eine hohe Energieumwandlungseffizienz aufrechtzuerhalten, und unter wärmebedingten Spannungsverlusten leiden, wenn sie in warmen Klimazonen installiert werden. Der Mangel an großen verfügbaren Flächen in vielen dicht besiedelten Gebieten für den Bau großer Solaranlagen, die in der Lage sind, Strom für bestehende nahe gelegene Netze bereitzustellen, schränkt die PV-Anwendung ein.
„Die Hauptvorteile von schwimmenden Photovoltaiksystemen, die auf bestehenden Stauseen installiert sind, bestehen darin, dass sie Land für andere Zwecke erhalten und die meisten Stauseen in der Regel in der Nähe bestehender Netzsysteme liegen. Darüber hinaus verbessert die Kühlwirkung von Wasser in einigen Installationen die Energieumwandlungseffizienz und FPV-Paneele/Schwimmer reduzieren die Wasserverluste des Reservoirs durch Verdunstung, indem sie Strahlungsenergie blockieren und die Wassertemperaturen senken. Die weltweit installierte FPV-Kapazität erreichte Ende 2018 1,3 GWp. Diese Kapazität wird sich voraussichtlich beschleunigen, wenn die Technologien ausgereift sind, und bis zum Jahr 2026 4,8 GW erreichen.“
NIMBY & Du
Jeder, der liest CleantTechnica weiß regelmäßig, dass Solarenergie entscheidend für die Reduzierung der globalen CO2-Emissionen ist. Die Welt ist auf elektrische Energie angewiesen, aber die Nutzung der Wärmeerzeugung zu ihrer Herstellung ist ein Todesurteil für die Menschheit. Wir müssen unsere verbleibenden Reserven an Kohle, Öl und Gas im Boden lassen, wenn wir als Spezies überleben wollen.
Aber hier ist das Ding. Entsprechend Euronews, verbraucht Solar etwa 70-mal so viel Land pro Energieeinheit wie Methangas. In der Regel steht in oder in der Nähe der meisten städtischen Gebiete wenig Freifläche zur Verfügung, um Sonnenkollektoren zu installieren (obwohl sie sicherlich jeden Parkplatz und jedes Dach bedecken können). Daher werden Solarparks in ländlichen Gebieten errichtet und müssen in vielen Fällen gebaut werden teurer Hochspannungsleitungen, um den Strom dorthin zu bringen, wo er gebraucht wird. Die Menschen, die in diesen ländlichen Gemeinden leben, sind verständlicherweise verärgert darüber, dass ihr Ackerland und ihre Grünflächen von Solarfarmen übernommen werden, um diese überausgebildeten Stecknadelköpfe in den Städten mit Strom zu versorgen. Sie alle befürworten Solar- und Windkraft, solange sie nicht in ihrem Hinterhof liegen.
Trinkwasserreservoirs befinden sich jedoch in der Regel in der Nähe von Bevölkerungszentren, und es gibt keine Interessengruppen, die sich um die Erhaltung der Oberfläche dieser Reservoirs sorgen. Die Nähe zu städtischen Gebieten bedeutet kürzere Übertragungsleitungen. Durch die Verringerung der Verdunstung aus diesen Stauseen könnte jedes Jahr genügend Frischwasser zur Verfügung stehen, um den Bedarf von 300 Millionen Menschen zu decken.
Entsprechend Der Rand, wenn es um Probleme geht, die in einer sich erwärmenden Welt schnell gelöst werden müssen, erfüllen schwimmende Solarmodule viele Anforderungen. Dürren schränken die Wasserkrafterzeugung ein, da der Wasserstand sinkt und Hitzewellen die Effizienz eines Solarmoduls um bis zu 25 % verringern können. Wasser hat einen kühlenden Effekt, der Solarzellen vor Überhitzung bewahren und ihre Leistung steigern kann. Schwimmende Solarparks und Wasserkraftwerke, die zusammen arbeiten, können die Stromerzeugung an heißen Sommertagen steigern, wenn der Strombedarf seinen Höhepunkt erreicht. Im Jahr 2020 behauptete das US-Energieministerium, dass seiner Forschung zufolge die Kombination aus schwimmender Solar- und Wasserkraft bis zu 40 % des weltweiten Strombedarfs decken könnte.
Die Studie ergab, dass die meisten Gemeinden in der Nähe von Wasserreservoirs tendenziell weniger als 50.000 Einwohner haben. Beispiele in den Vereinigten Staaten sind Burlington, Vermont, oder Harrisburg, Pennsylvania. Nur 15 % der untersuchten Städte mit mehr als einer Million Einwohnern könnten ihren gesamten Strombedarf allein mit schwimmenden Solarparks decken. Die Vereinigten Staaten sind das Land mit den am besten geeigneten Stauseen, gefolgt von China und Brasilien, fanden die Forscher heraus.
Die Studie räumt ein, dass Floating Solar kein Allheilmittel ist. Eine zu große Bedeckung der Oberfläche eines Reservoirs könnte den Sauerstoffgehalt im Wasser zum Nachteil von Fischen und anderen Wasserorganismen verringern. Es bedarf weiterer Forschung, um das ideale Verhältnis zwischen schwimmenden Sonnenkollektoren und offenem Wasser zu bestimmen.
Floating Solar wurde in Fort Bragg, North Carolina, installiert. „Dieses Vertragsprojekt für Versorgungsunternehmen ist eine Zusammenarbeit zwischen Fort Bragg, Duke Energy und Ameresco und wird eine kohlenstofffreie Erzeugung vor Ort bieten, das lokale Netz mit Strom versorgen und Camp Mackall bei Stromausfällen mit Notstrom versorgen“, sagt die Armee . Die Stadt Cohoes, New York, hat außerdem schwimmende Sonnenkollektoren über ihrem Trinkwasserreservoir verteilt, um ihre Einwohner mit emissionsfreiem Strom zu versorgen.
In Europa erwägt die deutsche RWE einen Vorschlag, schwimmende Solarmodule auf der Nordsee zwischen den Türmen eines Windparks zu platzieren, was wie eine intelligente Art des Multitasking erscheint, um mehr erneuerbare Energie zu erzeugen.
Das wegnehmen
Der NIMBY-ismus ist vielleicht die größte Abschreckung dafür, mehr Solarenergie in die Stromnetze der Welt einzuspeisen, und doch werden erneuerbare Energien für das Überleben der menschlichen Spezies von entscheidender Bedeutung sein. Floating Solar könnte die Geschwindigkeit, mit der neue Solarenergieressourcen entworfen, genehmigt und installiert werden, erheblich steigern. Diese neueste Studie könnte mehr Menschen auf die Vorteile von Floating Solar aufmerksam machen, was für uns alle eine sehr gute Sache wäre.
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall implementiert, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwierig zu entscheiden, was wir dahinter setzen sollten. Theoretisch gehen Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter eine Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben uns daher entschieden, unsere abzuschaffen.
Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes Halsabschneidergeschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen – wachsen. So …