Vodná fotovoltika, tiež známa ako plávajúca fotovoltika, je nový typ spôsobu výroby fotovoltaickej energie. Jeho hlavnou črtou je vybudovanie fotovoltaickej elektrárne na vodnej hladine. Nasleduje podrobný úvod do vodnej fotovoltaiky:
Pracovný princíp:
Fotovoltaické panely sú ponorené do vody a využívajú slnečnú energiu na premenu svetelnej energie na elektrickú energiu.
Keď svetlo dopadá na fotovoltaický článok, svetelnú energiu fotovoltaický článok absorbuje a fotovoltaickým efektom sa premení na jednosmerný prúd.
Fotovoltaický efekt sa týka javu, že interakcia medzi fotónmi a polovodičovými materiálmi vo fotovoltaických článkoch vytvára páry elektrón-diera, čím sa generuje prúd.
Výhody:
Šetrite pôdu: Postavená na vodnej hladine nezaberá pôdne zdroje a môže znížiť náklady na obstaranie pôdy.
Zvýšenie výroby energie: Voda má chladiaci účinok na fotovoltaické moduly, čo môže potlačiť zvýšenie povrchovej teploty modulov, čím sa zvýši výroba energie. Napríklad podľa experimentálnej porovnávacej analýzy veľkých vodných fotovoltaických elektrární v prefektúre Hyogo v Japonsku sa výroba energie panelov zvýšila o približne 14 % v dôsledku chladiaceho efektu vodnej hladiny.
Znížiť vyparovanie a rozmnožovanie rias: Teoreticky môže znížiť vyparovanie vodnej hladiny, potlačiť rozmnožovanie rias vo vode a prispieva k ochrane vodných zdrojov.
Pohodlná prevádzka a údržba: Fotovoltaická elektráreň je postavená vo vode, čo môže znížiť znečistenie dielov prachom a uľahčiť čistenie komponentov.
Výhody pre turizmus: Fotovoltaické komponenty sú úhľadne usporiadané na vodnej hladine, ktorú možno využiť ako charakteristickú atrakciu prinášajúcu výhody turizmu.
Aplikačné scenáre:
Kombinácia poľnohospodárstva a rybolovu: Zriadením plávajúcich vodných fotovoltaických systémov vo vodách v blízkosti poľnohospodárskej pôdy a rybníkov možno dosiahnuť koordinovaný rozvoj poľnohospodárstva a rybolovu.
Nádrže a vodné elektrárne: Zriadenie plávajúcich vodných fotovoltaických systémov v dolných vodách nádrží a vodných elektrární môže využiť dvojité energetické výhody slnečnej energie a vody.
Mestská krajina: Zriadenie plávajúcich vodných fotovoltaických systémov v mestských riekach, jazerách a iných vodách môže zlepšiť mestské prostredie a poskytnúť mestu novú krajinu.
Výzvy a nevýhody:
Vysoké požiadavky na plávajúce zariadenia: Fotovoltaika s plávajúcou vodou vyžaduje plávajúce zariadenie na podporu fotovoltaických panelov a požiadavky na výkon plávajúceho zariadenia sú vysoké.
Vysoké požiadavky na výber miesta: Miesto plávajúceho vodného fotovoltaického poľa je potrebné vybrať na vodnej ploche s veľkou rozlohou, dobrými svetelnými podmienkami a dobrými podmienkami rozvoja.
Neistých faktorov je veľa: veľký vplyv na to má silný vietor, hladina vody, ľad a ďalšie faktory. Zároveň je potrebné sledovať, či majú fotovoltické komponenty nepriaznivé účinky na kvalitu vody a vodné organizmy.
Stručne povedané, vodná fotovoltika ako nový typ výroby fotovoltaickej energie má významné výhody a široké možnosti použitia, ale zároveň čelí niektorým výzvam a nevýhodám. S pokrokom technológie a znižovaním nákladov bude jeho nasadenie a aplikácia rozsiahlejšia.