Weltweit größte schwimmende Solaranlage auf Wasserkraftwerk

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Die Idee, Solarpaneele auf dem Wasser schwimmen zu lassen, ist kaum in die Tat umgesetzt worden und findet bereits auf der ganzen Welt Anklang. Dekarbonisierer sind insbesondere von der Möglichkeit begeistert, die großen Reservoirs bestehender Wasserkraftanlagen für neue Solaranlagen zu nutzen, anstatt wertvolles Land zu verbrauchen. Das ist eine bedeutende Win-Win-Situation im Bereich Nachhaltigkeit, und ein gigantisches neues, von Masdar unterstütztes Projekt in Indonesien könnte als Vorbild für andere dienen.

Das größte schwimmende Solarkraftwerk der Welt

Die Pläne für das größte schwimmende Solarkraftwerk der Welt zeigen, wie schnell das schwimmende Solarfeld wachsen kann. Ziel des Projekts ist die Erweiterung eines bestehenden 145-Megawatt-Wechselstrom-Floating-Projekts Solaranlage am Wasserkraftwerk Cirata in West-Java, Indonesien, auf insgesamt bis zu 500 Megawatt.

Das bestehende Array ging erst letzten Monat online und wurde für erfolgreich erklärt. Offensichtlich gefiel Masdar und dem staatlichen indonesischen Energieversorger PLN (Nusantara Power) das, was sie sahen, denn sie nutzten die COP 28 zum Anlass, um am 3. Dezember die neue Erweiterung anzukündigen.

Wenn Masdar bei Ihnen klingelt, dann wäre das die Abu Dhabi Future Energy Company, die sich selbst als „Champion für saubere Energie“ der Vereinigten Arabischen Emirate und eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen der Welt bezeichnet, das die Entwicklung und den Einsatz erneuerbarer Energien und grünen Wasserstoffs vorantreibt Technologien zur Bewältigung globaler Nachhaltigkeitsherausforderungen.“

Masdar wurde 2006 ins Leben gerufen und CleanTechnica hat im Laufe der Jahre über die Projekte des Unternehmens im Bereich erneuerbare Energien berichtet, einschließlich eines persönlichen Besuchs seines Clean-Tech-Schaufensters in Masdar City im Jahr 2016 während der Abu Dhabi Sustainability Week, bei dem neben vielen anderen Energiewende-Instrumenten (jüngere) auch Solarenergie vor Ort vorgestellt wurde CleanTechnica Die Masdar-Berichterstattung ist da.

Beim selben Besuch haben wir kurz das Interesse Abu Dhabis an der Kernenergie zur Kenntnis genommen, daher ist es keine Überraschung, dass die Kernenergie bei der COP 28, die in den Vereinigten Arabischen Emiraten ausgerichtet wird, eine zentrale Rolle spielt.

Zur Erinnerung: Masdar ist ein Gemeinschaftsprojekt der ADNOC (der Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC)) zusammen mit der Mubadala Investment Company (Mubadala) und der Abu Dhabi National Energy Company.

Floating Solar ist komplizierter als es aussieht

Im Laufe seiner relativ kurzen Lebensdauer hat das schwimmende Solarfeld über die Erzeugung sauberer Kilowatt hinaus bereits erhebliche Vorteile gebracht.

Der Landschutzaspekt ist der große Aspekt, aber Interessenvertreter von schwimmenden Solaranlagen weisen auch darauf hin, dass der Schatten der Sonnenkollektoren dazu beiträgt, die Verdunstung zu reduzieren und Wasser zu sparen. Auch sonnengeschützte Stauseen und Bewässerungskanäle sind möglicherweise weniger anfällig für giftige Algenblüten.

Die Vorteile wirken sich auch auf den Wirkungsgrad der Solarzellenumwandlung aus, der durch die Kühlwirkung von Wasser verbessert werden kann.

Auf der Seite der Stromerzeugung ermöglicht die gemeinsame Platzierung von Solaranlagen in bestehenden Wasserkraftwerken den Solar-Akteuren, die Vorteile bestehender Stromleitungen und Bodentransportinfrastruktur zu nutzen.

Wasser hat allerdings auch Schattenseiten. Die Notwendigkeit, Korrosion zu vermeiden, ist insgesamt von großer Bedeutung, und die einzigartige Umgebung von Wasserkraftreservoirs kann die Sache noch komplizierter machen, wenn der Wasserspiegel steigt und fällt.

Das chinesische schwimmende Solarunternehmen Sungrow FPV hat das gebaut bestehende Solaranlage bei Cirataund sie hatten viel zu den Herausforderungen zu sagen, die die Platzierung von Solarmodulen dort mit sich bringt.

Das Cirata-Projekt ist „das größte schwimmende Projekt Solarprojekt in einem Wasserkraftreservoir mit einer Wassertiefe von 100 Metern, Wasserstandsschwankungen von 18 Metern und einem Unterschied in der Wasserbodenhöhe von 50 Metern, stellte das Unternehmen in einer Pressemitteilung im vergangenen November fest. Das Unternehmen nannte das „komplexe Unterwassergelände“ eine besondere Herausforderung für das Ankersystem.

„Das Systemlösungsteam von Sungrow Floating PV hat hochbelastbare Ankerblöcke entwickelt, die auf die spezifischen geologischen Bedingungen des Projektstandorts zugeschnitten sind“, erklärte Sungrow. „Diese innovativen Ankerblöcke erhöhen die Tragfähigkeit, bewältigen effektiv Herausforderungen wie das Verrutschen der Blöcke und verbessern die Baueffizienz erheblich.“

„Durch präzise und zuverlässige Computersimulationen wird jeder Ankerblock sorgfältig validiert, was die Gesamtkonstruktion des Ankersystems für das gesamte Projekt erleichtert“, fügte das Unternehmen hinzu und wies darauf hin, dass der maßgeschneiderte Ansatz eine effizientere Nutzung der verfügbaren Oberfläche ermöglicht.

Der Oberflächenverfügbarkeitswinkel ist ein besonders wichtiger Aspekt bei Wasserkraftspeichern, die wie viele andere auch als natürliche Lebensräume und Erholungsgebiete dienen. Es kann eine Herausforderung sein, Solarmodule ins Bild zu drängen, ohne dabei mit anderen Interessengruppen in Konflikt zu geraten.

Auch mehr grüner Wasserstoff

Wie in der Pressemitteilung vom November beschrieben, plant Sungrow, „die Entwicklung der sauberen Energiebranche in den teilnehmenden Ländern und Regionen zu unterstützen.“ Belt-and-Road-Initiative.“

Das deckt ein großes Gebiet ab. Ab Oktober wird das weitläufige China angeführt Infrastrukturentwicklungsplan hat sich Berichten zufolge versammelt 152 Länder und 32 internationale Organisationen in seine Projektliste aufgenommen. Die Anwendung der bei Cirata gewonnenen Erkenntnisse könnte weitreichende Auswirkungen auf andere schwimmende Solarprojekte unter dem Dach der Seidenstraße haben.

Auch Masdar und PLN machen ihrerseits vor Cirata nicht halt. In ihrer gemeinsamen Ankündigung vom 3. Dezember kündigten die beiden Unternehmen auch grüne Wasserstoffprojekte an, die zu ihren schwimmenden Solarplänen passen.

„Die Unternehmen einigten sich außerdem darauf, Optionen für erneuerbare Energien auf der ganzen Welt zu erkunden und die Aussicht auf die Entwicklung von grünem Wasserstoff zu prüfen, der ein enormes Potenzial für die Dekarbonisierung schwer zu reduzierender Industrien wie Stahlerzeugung, Baugewerbe, Transport und Luftfahrt bietet“, erklären Masdar und PLN.

Schwimmende Solarenergie, grüner Wasserstoff und der Energie-Wasser-Nexus

„Mit reichlich vorhandenen Solarressourcen sind die Vereinigten Arabischen Emirate und Indonesien in einer erstklassigen Position, um Drehkreuze für die Produktion von grünem Wasserstoff zu werden“, fuhren die beiden Unternehmen fort. Das erinnert an einige interessante Möglichkeiten im Bereich der schwimmenden Solarenergie im Zusammenhang mit grünem Wasserstoff.

Grüner Wasserstoff kann aus Wasser und anderen erneuerbaren Ressourcen hergestellt werden. Ein Großteil der heutigen Aktivitäten konzentriert sich auf die Elektrolyse, bei der mithilfe von elektrischem Strom und einem Katalysator Wasserstoffgas aus Wasser gepresst wird.

Die Photokatalyse (auch „künstliches Blatt“ oder photoelektrochemische Zelle genannt) ist ein weiterer Ansatz, der Beachtung findet. Beide Systeme benötigen typischerweise gereinigtes Wasser, um Verschmutzungen und Schäden an der Ausrüstung zu verhindern. Als kurzfristige Lösung fördert unter anderem das US-Energieministerium die Entwicklung neuer, kostengünstiger Wasservorbehandlungssysteme für grünen Wasserstoff.

Unterdessen wird mit Hochdruck an ausgefeilteren Systemen gearbeitet, mit denen Wasserstoff direkt aus Meerwasser und anderen ungereinigten Quellen gewonnen werden kann.

Die neueste Entwicklung in dieser Hinsicht ist, dass ein Forscherteam der Universität Cambridge im November seine Ergebnisse veröffentlichte eine neue schwimmende Photovoltaikanlage das neben grünem Wasserstoff auch gereinigtes Wasser produziert.

Ihr schwimmendes Solargerät verwendet ein wasserabweisendes nanostrukturiertes Kohlenstoffnetz, um die Photovoltaikschicht über Wasser zu halten und sie gleichzeitig vor Verunreinigungen im darunter liegenden Wasser zu schützen.

Der PV-Teil der Solaranlage ist so konzipiert, dass er UV-Licht absorbiert, um den Elektrolyseteil des Betriebs mit Strom zu versorgen. Währenddessen gelangen andere Teile des Lichtspektrums in die untere Schicht, wodurch reines verdampftes Wasser für die Elektrolyse entsteht.

Weitere Einzelheiten finden Sie in ihrer Studie im Journal Naturwasser.

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Foto: Schwimmende Solaranlage bei Wasserkraftwerk Cirata Mit freundlicher Genehmigung von Sungrow.