- Nová globální studie zkoumá možnosti plovoucích solárních elektráren
- Výhodou je také snížení odpařování vody uvnitř umělých vodních ploch
- V USA i Asii už podobné projekty vznikají, v Česku také jeden máme
Se zvýšením cen energií přišel boom solárních elektráren. Mnozí majitelé rodinných domů si v posledních měsících pár panelů pořídili na střechy svých domů i garáží. I přes určité vstupní náklady může taková elektrárna přispět k energetické nezávislosti a z dlouhodobého hlediska ušetří i nějaké náklady na provoz domácnosti. S širším využíváním se solární technologie navíc stává dostupnější a pro instalaci panelů začíná dávat smysl i využití složitějších míst pro umístění.
V tomto případě mluvíme o hladině uměle vytvořených vodních ploch. To s sebou nese jednu zásadní výhodu. Kromě výroby energie ze slunce panely odstíní dopad paprsků na hladinu a zabrání tak nadměrnému vypařování vody. Skupina vědců provedla analýzu, na základě které se zdá, že i při pouze částečném využití těchto vodních ploch pro solární elektrárny může být zajištěno dostatečné množství energie pro celá města.
Samozřejmě se nejedná o první výzkum spojený s umístěním solárních panelů na vodní hladinu, unikátnost ale spočívá v globálním měřítku a využití nejnovějších modelů výkonu panelů v různých podmínkách. Konkrétně se vychází z dat nasbíraných za poslední dvě dekády pomocí dvou satelitních systémů, která obsahují teplotu, sluneční záření i rychlost větru.
Výhody převažují
Kromě již zmíněných výhod se naskýtají mnohé další. Samozřejmě u tohoto typu umístění není zabírána hodnotná půda, která může sloužit například pro zemědělství. Panely na hladině zároveň mohou zamezit množení škodlivých řas, které v mnoha částech světa kvůli zvyšující se teplotě vody bují. Na druhou stranu může zastínění nepříznivě ovlivnit i hodnotné ekosystémy. I z toho důvodu se ve výzkumu počítá s maximálním zakrytím 30 % hladiny z celkové rozlohy vodního zdroje a nebo maximálně 30 km².
Kombinace vodní i solární elektrárny může být budoucností
Zásadním aspektem je také to, že v blízkosti velkých aglomerací často je i umělá vodní plocha, která mnohdy slouží nějakému typu vodní elektrárny. V tomto případě by tedy bylo možné vytvořit elektrárnu, která bude na jednom místě generovat energii hned ze dvou zdrojů a poslouží tak v horkém období i v období dešťů.
Při zmíněném využití 30 % povrchu vodních hladin bychom mohli získat asi 9 400 TWh energie za rok, přičemž celková roční spotřeba dosahuje asi 22 800 TWh ročně, vyřešili bychom tedy více než třetinu aktuální spotřeby. Pokud by bylo využito pouze 10 % vodní hladiny, stále se bude jednat o 4 300 TWh, což je pořád zásadní podíl celkové energie.
Vhodných míst je celá řada
Dle analýzy je zde asi 40 zemí, které pomocí této technologie mohou pokrýt své energetické potřeby kompletně. Samozřejmě úzkým hrdlem zde bude způsob skladování takové energie, protože se mnohdy jedná o rozvíjející se země, které nemají takové možnosti. Zmíněno je také více než 150 měst s více než milionovou populací, které by mohly čerpat energii pouze ze solárních zdrojů na hladině blízkého vodního rezervoáru.
Hůře v tomto scénáři vycházejí severské země nebo Kanada. Velký potenciál je ale především v USA a mnoho problémů by se tím vyřešilo i u dalších zemí, jako je Čína, Brazílie nebo Mexiko.
Plovoucí elektrárnu máme od roku 2022 i v Česku
Od loňského roku v České republice první plovoucí fotovoltaickou elektrárnu s výkonem 22 kWp testuje i ČEZ. Nachází se na horní nádrži přečerpávací vodní elektrárny Štěchovice. Loni v létě se pilotní instalace rozšířila do regulérní elektrárny využívající energii ze slunečního záření o výkonu 100 kWp. Celkově by horní nádrž mohla pojmout solární panely o výkonu až 2,5 MW.
ČEZ na této elektrárně testuje reálné vlastnosti konstrukce plovoucích solárních panelů pro případné nasazení v budoucích velkých parcích. Po nočním načerpání vody z Vltavy plave tato zkušební elektrárna na nejvyšší kótě hladiny. Naopak když energetická soustava vyčerpá kapacitu štěchovické „baterky“, ocitá se o téměř 9 metrů níže. ČEZ vnímá potenciál vodních ploch pro rozvoj fotovoltaiky, ale nechce stavět na číslech, která by byla „na vodě“. Proto nyní testuje, co je možné v tuzemských podmínkách realizovat. Do roku 2030 chce ČEZ přispět k transformaci české energetiky do bezemisní podoby vybudováním obnovitelných zdrojů o výkonu až 6 GW.
Stříšky s orientací východ-západ drží nad hladinou horní nádrže více než třicet vzduchem plněných plováků o nosnosti přes 6 tun. Proti rozmarům počasí a neustálému pohybu hladiny nádrže, kterou určuje provoz přečerpávací elektrárny, je celá konstrukce fixována pojezdovými ližinami připevněnými na stěny nádrže.
Množství ušetřené vody je překvapivé
Efekt zastínění slunce pro zmírnění odpařování vody je překvapivě velký. Ačkoliv by hladiny byly zakryty pouze ze 30 %, odpařování vody by kleslo o celých 45 % a ročně by se tak ušetřilo 100 km3 vody, což je spotřeba 300 milionů lidí. Z toho by benefitovaly především země, kde je dlouhodobě problém s vodními zdroji, jako je Egypt nebo Jihoafrická republika.
Ačkoliv podobné výsledky propočtů jsou přinejmenším zajímavé, realita je stále odlišná. Výstavba takové infrastruktury by byla obrovsky náročná a v blízké době patrně nenastane. Určitý pohyb kupředu v tomto odvětví ale zaznamenat můžeme. Projekty tohoto typu vznikají především v USA a také v Asii. Jedna z největších plovoucích solárních farem je aktuálně v čínské provincii Šan-tung a velkou elektrárnu tohoto typu najdeme i v Jižní Koreji.
