Ο ωκεανός εξελίσσεται σε μια από τις πιο απρόσμενες αλλά και υποσχόμενες «πλατφόρμες» για την παγκόσμια βιομηχανία ηλιακής ενέργειας, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη που δείχνει ότι ένα πλωτό φωτοβολταϊκό πάρκο στα ανοικτά της Ταϊβάν όχι μόνο παράγει περισσότερη ενέργεια από ένα αντίστοιχο χερσαίο, αλλά αποδίδει και υψηλότερη κερδοφορία.
Στην Ταϊβάν, μια χώρα με παρόμοιο μέγεθος με την Ολλανδία αλλά με έντονη ορεινή γεωμορφολογία και πληθυσμιακή πίεση, ο διαθέσιμος χώρος είναι εξαιρετικά περιορισμένος. Σε αυτό το πλαίσιο, η εταιρεία Chenya Energy ανέπτυξε το 2020–21 ένα υπεράκτιο πλωτό φωτοβολταϊκό έργο ισχύος 181 μεγαβάτ, τοποθετημένο σε 1,8 τετραγωνικά χιλιόμετρα υδάτινης επιφάνειας μέσα σε προστατευμένο κόλπο βιομηχανικής περιοχής στη δυτική Ταϊβάν, ένα σύστημα που συχνά αποκαλείται και «floatovoltaic».
Την προηγούμενη χρονιά, η Taiwan Power Company είχε ήδη κατασκευάσει ένα χερσαίο φωτοβολταϊκό πάρκο 100 μεγαβάτ σε 1,4 τετραγωνικά χιλιόμετρα κοντά στην ίδια περιοχή, δημιουργώντας έτσι ένα σχεδόν ιδανικό πεδίο σύγκρισης. Αφού αφαιρέθηκε η επιπλέον ισχύς του πλωτού συστήματος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα πλωτά φωτοβολταϊκά παρήγαγαν κατά μέσο όρο 12% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα χερσαία αντίστοιχα. Παρά το ελαφρώς υψηλότερο κόστος λειτουργίας και συντήρησης, η καθαρή κερδοφορία έφτασε το 11%, έναντι 8% για το χερσαίο πάρκο.
Όπως εξηγεί ο επικεφαλής της έρευνας Ching-Feng Chen από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ταϊπέι, η εγκατάσταση τέτοιων συστημάτων στη θάλασσα είναι σαφώς πιο απαιτητική τεχνικά, ωστόσο τα περιβαλλοντικά οφέλη είναι σημαντικά μεγαλύτερα, ειδικά όσον αφορά τη μείωση εκπομπών.
Πάνω από 1.100 πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν ήδη εγκατασταθεί σε λίμνες και ταμιευτήρες, κυρίως στην Κίνα και σε πυκνοκατοικημένες ασιατικές περιοχές. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι δεν καταλαμβάνουν πολύτιμη γη, όμως ταυτόχρονα μπορούν να παράγουν έως και 20% περισσότερη ενέργεια από τα συμβατικά χερσαία συστήματα, ανάλογα με τις συνθήκες κάθε περιοχής.
Η βελτίωση αυτή οφείλεται κυρίως στις χαμηλότερες θερμοκρασίες πάνω από το νερό, οι οποίες είναι κατά 2–3°C μικρότερες από τις αντίστοιχες στη στεριά, καθώς και στους ισχυρότερους ανέμους που συμβάλλουν στην ψύξη των πάνελ. «Ο κύριος εχθρός είναι η θερμότητα», σημειώνει χαρακτηριστικά ο Chen.
Στον ωκεανό, όπου οι θερμοκρασίες είναι ακόμη χαμηλότερες, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί περαιτέρω, αν και τα τεχνικά εμπόδια παραμένουν σημαντικά. Μέχρι σήμερα έχουν υλοποιηθεί λίγα υπεράκτια έργα, με το μεγαλύτερο στην Κίνα να φτάνει το 1 γιγαβάτ, εγκατεστημένο σε ρηχά νερά στην επαρχία Shandong. Εκεί, τα πάνελ στηρίζονται σε σημαδούρες και αγκυρώνονται στον βυθό, ενώ στην Ταϊβάν το σύστημα στηρίζεται απευθείας στον πυθμένα κατά την άμπωτη.
Το κόστος εγκατάστασης στη θάλασσα είναι περίπου 30% υψηλότερο σε σχέση με τη στεριά, λόγω των απαιτήσεων αντοχής σε αλάτι, υγρασία, διάβρωση και κυματισμούς. Παράλληλα, παρουσιάζονται πρακτικά ζητήματα όπως η συσσώρευση αλατιού και περιττωμάτων πουλιών, με τα συνεργεία να απαιτείται να καθαρίζουν τα πάνελ συχνά, ακόμη και με χρήση jet ski για την απομάκρυνση επιπλέοντων αντικειμένων.
Παρά τις δυσκολίες, η αυξημένη παραγωγή ενέργειας φαίνεται να υπερκαλύπτει το επιπλέον κόστος σε βάθος χρόνου. Ωστόσο, η μελέτη δεν υπολόγισε τη μακροχρόνια φθορά από κύματα και καταιγίδες, κάτι που μπορεί να αποδειχθεί κρίσιμο για την εξέλιξη της τεχνολογίας.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις που παρατίθενται, ο συνδυασμός αιολικής και ηλιακής ενέργειας στον ωκεανό, εάν κάλυπτε μόλις το 1% της κατάλληλης επιφάνειας, θα μπορούσε να καλύψει σχεδόν το 30% της παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2050.
Ήδη, εταιρείες στη Γερμανία και την Ολλανδία δοκιμάζουν πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα σε θαλάσσιες περιοχές, με ορισμένα να αντέχουν κύματα έως και 10 μέτρων, αν και άλλα έργα έχουν αποσυρθεί λόγω τεχνικών προβλημάτων, όπως υπερθέρμανση από ελαττωματικούς συνδέσμους.
Ένα ακόμη ζήτημα που εξετάζεται είναι η επίδραση των πλωτών συστημάτων στο θαλάσσιο οικοσύστημα, καθώς η σκίαση μπορεί να μειώσει τη διείσδυση φωτός και την ανάμιξη του νερού, επηρεάζοντας οργανισμούς όπως το φυτοπλαγκτόν και τα φύκη.
Παρόλα αυτά, ειδικοί επισημαίνουν ότι η όχληση για τις ανθρώπινες δραστηριότητες είναι μικρότερη από εκείνη των χερσαίων φωτοβολταϊκών, γεγονός που αφήνει σημαντικό περιθώριο ανάπτυξης, ειδικά σε νησιωτικές και ηλιόλουστες περιοχές όπως η Ταϊβάν, η Ιαπωνία, η Ινδονησία και η Καραϊβική, όπου η επιλογή της τοποθεσίας θεωρείται καθοριστικός παράγοντας για την επιτυχία τέτοιων έργων.
Με πληροφορίες από Newscientist / Journal of Renewable and Sustainable Energy
