Дві компанії в Японії недавно оголосила про вони повинні почати будівництво двох величезних островів сонячної енергії, які будуть плавати на водоймах. Це слідує за сонячною електростанцією Кагосіма, найбільшою в країні, яка відкрилася наприкінці 2013 і знайдена плаває в морі недалеко від узбережжя півдня Японії.
Ці кроки відбуваються, коли Японія намагається перейти від катастрофи Фукусіми 2011 та задовольнити енергетичні потреби своїх людей 127m, не покладаючись на ядерну енергію. До інциденту близько 30% потужності країни генерувались від ядерної енергетики, плануючи перевести це на 40%. Але Фукусіма зруйнували довіру громадськості в ядерній енергетиці та в землетрусах в регіонах, що містять реактори, дуже ймовірно, Японія зараз шукає альтернативи.
Сонячна енергетика є очевидним рішенням для відносно бідних країн. Він чистий, економічно вигідний, не має обмежень щодо того, де його можна використовувати, і має можливість компенсувати дефіцит енергії. Невеликий факт, який дослідники із сонячної енергетики люблять рисувати, - це те, що на земну сушу навколо кожні 40 хвилин потрапляє достатньо сонячного світла, щоб живити планету протягом року. Інакше кажучи, якби ми покрили частину пустелі Сахара сонячними батареями, ми могли б багато разів живити світ.
Технологія вже існує, тому виробництво достатньої кількості сонячної енергії зводиться насамперед до одного: космосу. Для таких країн, як США з великою кількістю малонаселених земель, це не проблема, і вже існує велика кількість «сонячних ферм», встановлених по всій країні.
Сонячна енергетика в Каліфорнії - удача в цьому місця для пошуку в Японії.
USFWS, CC BY
У таких місцях, як Японія, де простір обмежений, потрібно більше винахідливих рішень. Це є основною причиною рішення про перехід виробництва сонячної енергії в офшор. Хоча суша сильно перевантажена, а тому дорога, море значною мірою не використовується. Тому має сенс використовувати цей простір для плавучих електростанцій.
Якось хоча концепція плаваючих сонячних рослин спочатку здається досить жалісною. Вода плюс електрика? Нас усіх виховували фільми про культуру та громадську безпеку, щоб знати, що ці два насправді не змішуються.
Але це не якась величезна технологічна проблема, з якою людство буде боротися, щоб подолати. Панелі розроблені таким чином, щоб бути водонепроникними, і ряд таких типів рослин уже побудовано в Японії, включаючи велику установку Кагосіма.
Частина краси сонячної енергії полягає в тому, наскільки це просто у використанні. На початковому рівні, коли ви купуєте позаштатний фотоелектричний модуль, це просто випадок підключення до нього. Принципова завдання інженерного сонячного землеробства полягає не в тому, щоб будувати причал і покривати його сонячними батареями.
Це може бути дещо спрощеним спрощенням, але врахуйте відносні труднощі порівняно зі спорудженням офшорної платформи буріння нафти. Вони представляють справжню інженерну проблему і справжній ризик, коли це завдання не вдасться, як ми занадто чітко бачили з розливом глибоководних горизонтів в Мексиканській затоці в 2010. Ризики та труднощі, пов’язані з прибережною сонячною енергією, порівняно малі.
Вода, живлення. Hitesh Vip, CC BY-SA
Плаваюча сонячна енергія також має деякі цікаві переваги. Сонячні модулі функціонують набагато краще, коли прохолодніше, тому розміщення їх біля води насправді сприяє продуктивності. В Індії вони також використовуються як цікаве рішення з подвійною метою. У штаті Гуджарат сонячні батареї були встановлені на каналі Нармада, які служать для отримання енергії та не допускати випаровування води знизу.
Також немає причин, чому дизайн повинен бути таким функціональним. На сьогоднішній день найбільш унікальним застосуванням є концепція "качок енергії", гігантська плаваюча водяна птиця з покриттям сонячної панелі яким було запропоновано сидіти в гавані Копенгагена, виступаючи як туристичною визначною пам'яткою, так і нейтральним джерелом живлення. Це, на жаль, ніколи не може відбутися, але це досить чудова демонстрація того, як сонячну енергію можна застосовувати різними способами.
Енергетична качка, запропонована для Копенгагенської гавані художниками Гарет Почі, Адамом Ханом, Луї Легером та Патріком Фрайєром. 2014 Land Art Generator Initiative
Сонячні острови, безумовно, можуть бути вирішенням для інших країн, де космос є проблемою - можливо, одного дня значна частина енергії Європи може бути вироблена гігантськими сонячними понтонами в океані. Технологія існує і інженерні виклики - це нічого, що неможливо подолати. Єдине питання зараз - чи існує воля, щоб підштовхнути сонячні острови як рішення, і що ще важливіше, чи робимо ми їх качками?
Джон Майор отримує фінансування від Науково-дослідної ради з інженерних та фізичних наук (EPSRC).
Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда
Читати оригінал статті.
про автора
Джон Майор - науковий співробітник Ліверпульського університету. Його наукові інтереси включають тонку плівку, фотоелектрику, напівпровідники та прозорі провідники
