As usinas fotovoltaicas flutuantes na água podem ajudar a África a superar as dificuldades
As usinas fotovoltaicas flutuantes na água podem ajudar a África a superar as dificuldades
Painéis fotovoltaicos flutuantes podem ser úteis. Este ano, a severa seca afetou o fornecimento de energia de muitas barragens hidrelétricas na África. Ao mesmo tempo, o sol escaldante também causou evaporação contínua e redução do armazenamento de água no reservatório. Portanto, alguns pesquisadores perguntaram por que não usar a geração de energia fotovoltaica? Os painéis fotovoltaicos flutuantes podem aumentar o fornecimento de energia com base nas unidades de turbinas hidrelétricas existentes, enquanto fornecem abrigo para a superfície da água e reduzem a evaporação da água.
Atualmente, os pesquisadores estão cada vez mais interessados em instalar flutuante fotovoltaicopainéis em reservatórios e outros corpos d'água (planícies das marés, minas de carvão inundadas a céu aberto, etc.). O plano africano é um exemplo convincente.
A África possui os recursos de energia solar mais ricos do mundo
Em janeiro, pesquisadores do Centro de Pesquisa Conjunta da Comissão Europeia em Ispra, Itália, publicaram um estudo para explorar a construção de uma geração de energia hidrelétrica e híbrida solar no continente mais ensolarado da África. O grande potencial da estação. O pesquisador Rocio Gonzalez Sanchezreckons acredita que apenas 1% da área dos reservatórios do continente africano pode ser duplicada por painéis fotovoltaicos para chegar a 58 GW. Aumentar a capacidade total de geração de energia do continente africano em um quarto.
Alguns dos maiores reservatórios do continente africano podem se beneficiar disso, incluindo o Alto Aswan, no Nilo, no Egito - o sol no Deserto do Saara faz com que o reservatório perca cerca de um quarto de seu volume anual de água devido à evaporação. Barragens de Kariba e Cahora Bassa no Zambeze e barragem de Ako-sombo no Gana. Sanchez disse que esta opção é mais barata do que construir mais barragens e não tem os efeitos adversos ambientais e sociais de inundar a terra com reservatórios.
O problema da falta de energia na África é sério. Não apenas muitas residências ainda não estão conectadas à eletricidade, mas também são incapazes de atender à demanda de eletricidade devido ao rápido crescimento econômico. A energia hidrelétrica sempre foi o esteio da eletricidade em muitos países africanos, mas a seca de longo prazo tornou a energia hidrelétrica insustentável. Mas Sanchez disse que a África tem os recursos solares mais abundantes do mundo, o dobro da Europa. Depois de estudar os dados da superfície da água de 146 grandes reservatórios no continente africano, ela acredita que os painéis fotovoltaicos flutuantes são uma oportunidade importante para maximizar o uso dos recursos hídricos existentes para gerar eletricidade.
Além disso, o uso de painéis solares para cobrir a superfície da água pode reduzir a evaporação. Ela estima que essa abordagem pode ajudar o continente africano a economizar cerca de 1 bilhão de metros cúbicos de água por ano, o suficiente para aumentar a geração de turbinas de água em 170 GWh por ano.
Os reservatórios de muitas barragens hidrelétricas na África submergiram grandes extensões de terra plana. Portanto, a construção de barragens não só ocupa muito terreno, mas também é vulnerável à perda de água devido à evaporação. Mas se os painéis fotovoltaicos flutuantes forem erguidos na superfície de uma grande área de água, as deficiências podem se transformar em vantagens.
O Quênia tem planos de construir usinas fotovoltaicas flutuantes em três reservatórios nos rios Tana e Turkwel. Sanchez acredita que existem grandes áreas de água e reservatórios adequados para a implantação de energia solar flutuante. Há também o reservatório da barragem de Kai-nji na Nigéria, os reservatórios de Merowe e Roseires no Sudão e o reservatório da barragem de Kai-nji na Costa do Marfim. Reservatório Buyo (Buyo), Reservatório Lagdo (Lagdo) nos Camarões e Reservatório Mtera (Mtera) na Tanzânia.
B Geração de energia fotovoltaica flutuante está se tornando cada vez mais popular em todo o mundo
A implantação de painéis fotovoltaicos flutuantes está se tornando cada vez mais popular em todo o mundo, e alguns especialistas prevêem que em breve se tornará o "terceiro maior"modo de implantação solar após painéis solares distribuídos no telhado e baseados no solo. De acordo com Frank Haugwitz da Apricum, uma empresa alemã de consultoria em tecnologia limpa, estima-se que 350 sistemas solares flutuantes foram estabelecidos em mais de 35 países, mas a maioria deles não é de grande escala. No final do ano passado, a capacidade total instalada destes sistemas solares flutuantes era de apenas 2,6 GW.
O Japão assumiu a liderança na pesquisa desse modelo há mais de 10 anos, mas a China está em uma posição de liderança desde então. O maior projeto solar flutuante atualmente em uso no mundo está localizado em uma mina de carvão submersa na província de Anhui, com uma capacidade instalada total de 150 megawatts. O interesse por essa tecnologia também está crescendo em outras partes da Ásia.
O maior projeto de energia solar flutuante atualmente em construção está localizado em Saemangeum, na Coreia do Sul, onde antes era uma planície de maré. O projeto prevê um investimento de 4 bilhões de dólares, com uma capacidade instalada total de 2,1 GW, e será colocado em operação até 2025. O projeto solar fotovoltaico flutuante em Kerala, na Índia, está localizado no reservatório Banasura Sagar. Maharashtra também mencionou que implantará um projeto fotovoltaico flutuante de 600 MW em um dos maiores projetos hidrelétricos da Índia - o reservatório da estação de energia de Koyna.
Segundo relatos, Cingapura está explorando a ideia de instalar painéis solares flutuantes no mar para alimentar data centers. Os técnicos consideram a instalação de painéis solares flutuantes entre as turbinas eólicas offshore para aproveitar a conexão com a rede. Países asiáticos e regiões como Taiwan, Tailândia e Vietnã também têm esses planos.
Os países europeus também estão se tornando mais interessados. A empresa alemã de energia renovável BayWa concluiu um projeto de 27 megawatts em um bunker inundado na Holanda no ano passado. Um estudo conduzido para a empresa no ano passado pelo Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar recomendou o uso de poços de carvão marrom inundados a céu aberto para implantar painéis fotovoltaicos flutuantes. Existem 500 poços espalhados por 470 quilômetros quadrados de áreas rurais no leste da Alemanha. O instituto de pesquisa estima que a escala de implantação potencial dessas minas pode, teoricamente, chegar a 56 GW. Mesmo com uma cobertura de 5%, a capacidade instalada pode chegar a 2,74 GW, o que equivale a duas grandes usinas a combustível fóssil.
C A geração de energia fotovoltaica de água pode ajudar a África
Superficialmente, o custo de implantação de painéis solares na água é geralmente cerca de 10% a 20% maior do que no solo. No entanto, os painéis fotovoltaicos flutuantes têm suas vantagens: eles não ocupam terra, têm menos poluição de poeira, não precisam nivelar o terreno e não precisam cortar árvores ou demolir prédios, e a superfície da água é mais fria do que a terra, então o a taxa de produção de energia é geralmente mais alta. .
A implantação de painéis fotovoltaicos flutuantes em reservatórios de barragens tem outros benefícios. As linhas de transmissão conectadas à rede estão prontamente disponíveis e os dois métodos de geração de energia podem se complementar. A geração de energia solar é utilizada durante o dia, economizando água e gerando energia à noite.
Mas o maior benefício adicional é que os painéis solares que cobrem a água podem reduzir a evaporação da água, aumentando assim o potencial hidrelétrico do reservatório, especialmente em regiões tropicais. Os reservatórios na maior parte dos trópicos caem até dois metros de água por ano devido à evaporação da água, o que equivale a um terço de sua capacidade de armazenamento.
Como resultado, o reservatório da Barragem de Kariba, no sul da África, perdeu um quarto de sua ingestão de água. O reservatório da barragem de Akosombo em Gana perdeu mais da metade. Não há maneira viável de reduzir a enorme perda de armazenamento de água. Os painéis solares podem ser a resposta.
Em relação aos impactos potenciais dos painéis fotovoltaicos flutuantes em animais e plantas selvagens ou no ambiente mais amplo, não foram realizados estudos de impacto ambiental relevantes ou outras análises detalhadas. Sanchez acredita que a redução da luz subaquática ou mudanças na temperatura da água podem causar danos potenciais à pescaria. Essas mudanças também reduzirão o crescimento de algas, o que pode ser benéfico para os ecossistemas de água doce contaminados pela proliferação de algas. Na África, alguns painéis flutuantes podem ser atacados por crocodilos ou hipopótamos. Da mesma forma, essa infraestrutura pode impedir que esses animais e outros animais tenham acesso aos recursos hídricos.
Um relatório do Banco Mundial, três anos atrás, afirmou que, como a terra restringe o desenvolvimento da energia solar, os painéis fotovoltaicos flutuantes abriram novas áreas para a geração global de energia solar, especialmente em países com restrições de terra. Haugwitz disse que o Banco Mundial está considerando financiar usinas hidrelétricas e híbridas solares no Paquistão, Turquia, Ucrânia, Mali e Costa do Marfim.
Restrições de terras à implantação de energia solar também estão dando origem a algumas outras soluções. De acordo com Brandi McK-uin, da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, a Califórnia pode transformar uma rede de mais de 6.000 quilômetros de canais de irrigação (o maior sistema de distribuição de água do mundo) em “canais solares”, que podem substituir as bombas de irrigação. Gerador a diesel para fornecer energia.
O rápido fluxo de água no canal de irrigação evita que os painéis solares flutuem na água, então eles precisam ser instalados em um suporte de metal ou cabo de suspensão acima do canal, mas seu papel de proteção da luz solar ainda pode ser mantido em grande parte . Um estudo publicado em março por McCon na revista Nature Sustainabili-ty apontou que, assim como os painéis solares flutuando na água, os painéis solares suspensos também podem reduzir a evaporação da água nos canais de irrigação. E é possível reduzir a criação de ervas daninhas.
É óbvio que, sejam eles flutuantes ou suspensos, os painéis solares parecem funcionar de uma forma sem precedentes.
