เซลล์แสงอาทิตย์ที่ลอยอยู่ทำให้เกิดพายุในโลกได้อย่างไร!

จากความสำเร็จปานกลางของโครงการเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำในทะเลสาบและเขื่อนทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โครงการนอกชายฝั่งถือเป็นโอกาสใหม่สำหรับนักพัฒนาเมื่ออยู่ร่วมกับฟาร์มกังหันลมอาจปรากฏขึ้น

George Heynes อภิปรายถึงวิธีที่อุตสาหกรรมกำลังเคลื่อนจากโครงการนำร่องไปสู่โครงการขนาดใหญ่ที่สามารถดำเนินการได้ในเชิงพาณิชย์ โดยให้รายละเอียดเกี่ยวกับโอกาสและความท้าทายที่รออยู่ข้างหน้าอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกยังคงได้รับความนิยมในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่แปรผันซึ่งสามารถนำไปใช้งานในภูมิภาคต่างๆ ได้

หนึ่งในวิธีใหม่ล่าสุดและอาจสำคัญที่สุดในการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ได้กลายมาเป็นแถวหน้าของอุตสาหกรรมแล้วโครงการเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำในน่านน้ำนอกชายฝั่งและชายฝั่งใกล้ หรือที่เรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำ อาจกลายเป็นเทคโนโลยีปฏิวัติที่ประสบความสำเร็จในการผลิตพลังงานสีเขียวในท้องถิ่นในพื้นที่ที่ปัจจุบันยากต่อการพัฒนาเนื่องจากข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำทำงานในลักษณะเดียวกับระบบภาคพื้นดินอินเวอร์เตอร์และอาเรย์ได้รับการแก้ไขบนแพลตฟอร์มแบบลอย และกล่อง Combiner จะรวบรวมพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงหลังจากการผลิตไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับโดยอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำสามารถใช้งานได้ในมหาสมุทร ทะเลสาบ และแม่น้ำ ซึ่งการสร้างโครงข่ายไฟฟ้าอาจเป็นเรื่องยากภูมิภาคต่างๆ เช่น แคริบเบียน อินโดนีเซีย และมัลดีฟส์อาจได้รับประโยชน์อย่างมากจากเทคโนโลยีนี้มีการนำโครงการนำร่องไปใช้ในยุโรป ซึ่งเทคโนโลยียังคงได้รับแรงผลักดันเพิ่มเติมในฐานะอาวุธหมุนเวียนเสริมสำหรับคลังแสงการลดการปล่อยคาร์บอน

เซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยตัวกำลังยึดครองโลกโดยพายุได้อย่างไร

ข้อดีประการหนึ่งของการโฟโตโวลตาอิกแบบลอยตัวในทะเลก็คือเทคโนโลยีสามารถอยู่ร่วมกับเทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำสามารถใช้ร่วมกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลอยน้ำนอกชายฝั่งเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตของโครงการ“ที่ซึ่งดวงอาทิตย์พบกับน้ำ: รายงานตลาดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ” ของธนาคารโลก ระบุว่าความจุพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มการผลิตไฟฟ้าของโครงการ และยังสามารถช่วยจัดการการใช้พลังงานต่ำด้วยการอนุญาตให้โรงไฟฟ้าพลังน้ำทำงานในช่วง “จุดสูงสุด” โหมดมากกว่าโหมด "โหลดฐาน"ระยะเวลาระดับน้ำ

รายงานยังให้รายละเอียดถึงผลกระทบเชิงบวกอื่นๆ ของการใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ลอยน้ำนอกชายฝั่ง ซึ่งรวมถึงศักยภาพในการระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อเพิ่มการผลิตพลังงาน ลดหรือขจัดการบังแสงของโมดูลจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ ไม่จำเป็นต้องเตรียมพื้นที่ขนาดใหญ่ และความสะดวกในการติดตั้งและใช้งาน

ไฟฟ้าพลังน้ำไม่ใช่เทคโนโลยีการผลิตพลังงานหมุนเวียนเพียงอย่างเดียวที่มีอยู่ ซึ่งสามารถรองรับได้จากการมาถึงของเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำในทะเลลมนอกชายฝั่งสามารถใช้ร่วมกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลอยน้ำนอกชายฝั่งได้ เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดจากโครงสร้างขนาดใหญ่เหล่านี้

ศักยภาพนี้ทำให้เกิดความสนใจอย่างมากในฟาร์มกังหันลมหลายแห่งในทะเลเหนือ ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สมบูรณ์แบบสำหรับการพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำในทะเล

Allard van Hoeken ซีอีโอและผู้ก่อตั้ง Oceans of Energy กล่าวว่า "เราเชื่อว่าหากคุณรวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำนอกชายฝั่งเข้ากับพลังงานลมนอกชายฝั่ง โครงการต่างๆ จะสามารถพัฒนาได้เร็วขึ้นมาก เนื่องจากมีโครงสร้างพื้นฐานอยู่แล้วซึ่งจะช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยี”

Hoeken ยังกล่าวอีกว่าหากรวมพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งที่มีอยู่แล้ว พลังงานจำนวนมากก็สามารถผลิตได้เฉพาะในทะเลเหนือเพียงแห่งเดียว

“หากคุณรวม PV นอกชายฝั่งและลมนอกชายฝั่ง เพียง 5 เปอร์เซ็นต์ของทะเลเหนือสามารถจัดหาพลังงาน 50 เปอร์เซ็นต์ที่เนเธอร์แลนด์ต้องการทุกปีได้อย่างง่ายดาย”

ศักยภาพนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยีนี้สำหรับอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์โดยรวมและประเทศต่างๆ ที่เปลี่ยนมาใช้ระบบพลังงานคาร์บอนต่ำ

ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของการใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยตัวในทะเลคือพื้นที่ว่างมหาสมุทรเป็นพื้นที่กว้างใหญ่ที่เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้ได้ ในขณะที่บนบกมีแอปพลิเคชั่นมากมายที่แย่งชิงอวกาศPV แบบลอยตัวยังสามารถบรรเทาความกังวลเกี่ยวกับการสร้างโซลาร์ฟาร์มบนพื้นที่เกษตรกรรมได้ในสหราชอาณาจักร ข้อกังวลด้านนี้กำลังเพิ่มมากขึ้น

Chris Willow หัวหน้าฝ่ายพัฒนาพลังงานลมแบบลอยตัวที่ RWE Offshore Wind เห็นด้วยว่าเทคโนโลยีนี้มีศักยภาพมหาศาล

“เซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งมีศักยภาพที่จะเป็นการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นสำหรับเทคโนโลยีบนบกและริมทะเลสาบ และเปิดประตูใหม่สำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด GWด้วยการหลีกเลี่ยงการขาดแคลนที่ดิน เทคโนโลยีนี้จึงช่วยเปิดตลาดใหม่”

ดังที่ Willock กล่าว การจัดหาวิธีการผลิตพลังงานนอกชายฝั่ง PV นอกชายฝั่งช่วยขจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการขาดแคลนที่ดินดังที่ Ingrid Lome สถาปนิกกองทัพเรืออาวุโสของ Moss Maritime ซึ่งเป็นบริษัทวิศวกรรมของนอร์เวย์ที่ทำงานเกี่ยวกับการพัฒนานอกชายฝั่งกล่าวไว้ว่า เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในนครรัฐเล็กๆ เช่น สิงคโปร์ ได้

“สำหรับประเทศใดก็ตามที่มีพื้นที่จำกัดสำหรับการผลิตพลังงานภาคพื้นดิน ศักยภาพของเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยตัวในทะเลนั้นมีมหาศาลสิงคโปร์เป็นตัวอย่างที่สำคัญประโยชน์ที่สำคัญคือความสามารถในการผลิตไฟฟ้าใกล้กับแหล่งเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ น้ำมันและก๊าซ หรือโรงงานอื่นๆ ที่ต้องใช้พลังงาน”

นี่เป็นสิ่งสำคัญเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถสร้างไมโครกริดสำหรับพื้นที่หรือสิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่ได้รวมเข้ากับกริดที่กว้างขึ้น โดยเน้นย้ำถึงศักยภาพของเทคโนโลยีในประเทศที่มีเกาะขนาดใหญ่ที่ต้องดิ้นรนเพื่อสร้างกริดระดับชาติ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้อาจได้รับการส่งเสริมอย่างมากจากเทคโนโลยีนี้ โดยเฉพาะอินโดนีเซียเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีเกาะและพื้นที่จำนวนมากที่ไม่เหมาะกับการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์มากนักสิ่งที่ภูมิภาคนี้มีคือเครือข่ายแหล่งน้ำและมหาสมุทรที่กว้างขวาง

เทคโนโลยีนี้อาจมีผลกระทบต่อการลดการปล่อยคาร์บอนนอกเหนือจากโครงข่ายไฟฟ้าของประเทศFrancisco Vozza ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายการค้าของ Solar-Duck ผู้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำ เน้นย้ำถึงโอกาสทางการตลาดนี้

“เราเริ่มเห็นโครงการเชิงพาณิชย์และก่อนเชิงพาณิชย์ในสถานที่เช่นกรีซ อิตาลี และเนเธอร์แลนด์ในยุโรปแต่ยังมีโอกาสในประเทศอื่นๆ เช่น ญี่ปุ่น เบอร์มิวดา เกาหลีใต้ และทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีตลาดหลายแห่งที่นั่น และเราเห็นว่าแอปพลิเคชันปัจจุบันมีการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่นั่นแล้ว”

เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในการขยายกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนในทะเลเหนือและมหาสมุทรอื่นๆ ได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยเร่งการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนอย่างไรก็ตาม จะต้องเอาชนะความท้าทายและอุปสรรคหลายประการหากบรรลุเป้าหมายนี้