Plovoucí solární panely by mohly pokrýt více než třetinu celosvětové spotřeby elektřiny
Náklady na solární energii se za posledních deset let výrazně snížily, takže se stala nejlevnějším zdrojem elektřiny ve velké části světa. To by mohlo znamenat levnější energii. Znamená to ale také, že potenciálně můžeme instalovat panely na místech, která by jinak byla příliš drahá, a přesto vyrábět energii se ziskem. Jednou z nejzajímavějších možností je umístit panely, buď plovoucí, nebo zavěšené na kabelech, nad umělé vodní plochy. To je sice dražší než instalace na souši, ale je to výhodné pro všechny: panely omezují odpařování vody a voda panely ochlazuje, což jim umožňuje efektivnější provoz v teplém podnebí.
Skupina výzkumníků nyní provedla globální analýzu a zjistila, že potenciál plovoucích solárních panelů je obrovský. I kdyby byly instalovány na pouhém zlomku plochy stávajících nádrží, mohly by plovoucí panely vyrábět téměř 10 000 terawatthodin ročně, přičemž by se zabránilo odpařování více než 100 kilometrů krychlových vody. To podle autorů studie stačí na pokrytí potřeb přibližně 300 milionů lidí. Nejedná se zdaleka o první studii, která se zabývá potenciálem plovoucích solárních panelů, jak píše server Ars Technica.
Většina předchozích analýz se však omezovala na jednu zemi nebo jednu soustavu nádrží. Nová práce se liší tím, že se na problematiku dívá globálně a využívá aktuální model výkonnosti fotovoltaických panelů v různých podmínkách prostředí, který vyvinula Sandia National Laboratory amerického ministerstva energetiky. Tým rovněž získal údaje o teplotách, slunečním záření a rychlosti větru za dvě desetiletí ze dvou různých družicových systémů pro pozorování Země.
Kromě chlazení panelů a snížení ztrát vody má takové řešení i další výhody. Například nemusíme obětovat další půdu, abychom ji pokryli panely, protože tato půda již byla zaplavena. Panely sice budou bránit přístupu světla k vodě a mohly by potenciálně způsobit problémy všem ekosystémům, které se tam vyvinuly, ale mohly by také pomoci omezit škodlivý rozkvět řas ve vodních zdrojích. Další výhodou je, že mnoho nádrží se nachází v blízkosti oblastí s vysokou hustotou obyvatelstva, které jsou energeticky náročné, což usnadňuje využití energie tam, kde se vyrábí.
V neposlední řadě je mnoho nádrží napojeno na hydroenergetické systémy. Tyto dva zdroje energie by mohly být řízeny jako jeden celek a udržovat stabilní úroveň výroby po celý den a za všech povětrnostních podmínek. V zájmu zachování ekosystémů v nádržích a využití nádrží k rekreaci výzkumníci omezili plochu, která by byla pokryta panely, na maximálně 30 procent její plochy, tedy 30 kilometrů čtverečních.
Celkové množství elektřiny, které by bylo možné tímto způsobem vyrobit, činí přibližně 9 400 terawatthodin ročně. Pro srovnání, celosvětová spotřeba elektřiny činí přibližně 22 800 TWh, což znamená, že solární energie z plovoucích panelů by mohla pokrýt více než 40 procent světové potřeby elektřiny. Omezení pokrytí povrchu nádrží na 10 procent, což je poměrně výrazný pokles, by přesto umožnilo vyrobit 4 300 TWh. Tento potenciál samozřejmě není ve světě rozložen rovnoměrně. Nejvíce solární energie by mohly z plovoucích panelů získat Spojené státy – až 1 900 TWh (Spojené státy ročně spotřebují asi 3 900 TWh, takže to je téměř polovina jejich spotřeby elektřiny).
Dalšími zeměmi s vysokým potenciálem v této oblasti jsou Čína, Brazílie, Indie, Kanada, Rusko, Mexiko, Austrálie, Turecko a Jihoafrická republika. Výzkumníci také odhadují, že existuje 40 zemí, které by mohly pokrýt svou celkovou současnou potřebu energie pouze prostřednictvím plovoucí solární energie, ačkoli zde zůstává problémem skladování. Je pravda, že toto řešení bude dražší než pouhá instalace panelů na pevnině, kde léta zkušeností snížila mnohé náklady na výstavbu solárních elektráren.
A je zde také kompromis v účinnosti. Téměř všechny současné pozemní panely zvyšují svůj výkon sledováním pohybu slunce po obloze. V plovoucím systému to bude mnohem obtížnější a naklonění panelů pravděpodobně zvýší odpařování. Tyto problémy bude třeba vyřešit, a proto se neočekává, že by instalovaný výkon do roku 2027 dosáhl 5 GW. Studie byla zveřejněna v časopise Nature Sustainability.
Zdroj: arstechnica.com, redakce