كيف تثير الخلايا الكهروضوئية العائمة عاصفة في العالم!

بناءً على النجاح المعتدل الذي حققته مشاريع الطاقة الكهروضوئية العائمة في بناء البحيرات والسدود حول العالم على مدار الأعوام القليلة الماضية، تمثل المشاريع البحرية فرصة ناشئة للمطورين عندما تتواجد في مواقع مشتركة مع مزارع الرياح.قد تظهر.

يناقش جورج هاينز كيفية انتقال الصناعة من المشاريع التجريبية إلى المشاريع واسعة النطاق القابلة للتطبيق تجاريًا، موضحًا بالتفصيل الفرص والتحديات المقبلة.على الصعيد العالمي، تستمر صناعة الطاقة الشمسية في اكتساب شعبية باعتبارها مصدرًا متغيرًا للطاقة المتجددة يمكن نشره في مجموعة من المناطق المختلفة.

واحدة من أحدث الطرق، وربما الأكثر أهمية، لتسخير الطاقة الشمسية أصبحت الآن في طليعة الصناعة.قد تصبح مشاريع الطاقة الكهروضوئية العائمة في المياه البحرية والقريبة من الشاطئ، والمعروفة أيضًا باسم الخلايا الكهروضوئية العائمة، تقنية ثورية، تنجح في إنتاج الطاقة الخضراء محليًا في المناطق التي يصعب تطويرها حاليًا بسبب القيود الجغرافية.

تعمل الوحدات الكهروضوئية العائمة بنفس الطريقة التي تعمل بها الأنظمة الأرضية.يتم تثبيت العاكس والمصفوفة على منصة عائمة، ويجمع صندوق التجميع طاقة التيار المستمر بعد توليد الطاقة، والتي يتم بعد ذلك تحويلها إلى طاقة تيار متردد بواسطة العاكس الشمسي.

يمكن نشر الخلايا الكهروضوئية العائمة في المحيطات والبحيرات والأنهار، حيث قد يكون بناء الشبكة أمرًا صعبًا.ويمكن لمناطق مثل منطقة البحر الكاريبي وإندونيسيا وجزر المالديف أن تستفيد بشكل كبير من هذه التكنولوجيا.وقد تم نشر مشاريع تجريبية في أوروبا، حيث تستمر التكنولوجيا في اكتساب المزيد من الزخم كسلاح متجدد مكمل لترسانة إزالة الكربون.

كيف تجتاح الخلايا الكهروضوئية العائمة العالم؟

إحدى الفوائد العديدة للخلايا الكهروضوئية العائمة في البحر هي أن التكنولوجيا يمكن أن تتعايش مع التقنيات الحالية لزيادة إنتاج الطاقة من محطات الطاقة المتجددة.

يمكن دمج محطات الطاقة الكهرومائية مع الخلايا الكهروضوئية العائمة البحرية لزيادة قدرة المشروع.يشير تقرير البنك الدولي "حيث تلتقي الشمس بالمياه: تقرير سوق الخلايا الكهروضوئية العائمة" إلى أنه يمكن استخدام الطاقة الشمسية لزيادة توليد الطاقة في المشروع ويمكن أن تساعد أيضًا في إدارة الاستهلاك المنخفض للطاقة من خلال السماح لمحطات الطاقة الكهرومائية بالعمل في "حلاقة الذروة" وضع بدلاً من وضع "التحميل الأساسي".فترة مستوى الماء.

يعرض التقرير أيضًا تفاصيل الآثار الإيجابية الأخرى لاستخدام الخلايا الكهروضوئية العائمة البحرية، بما في ذلك إمكانية تبريد المياه لزيادة إنتاج الطاقة، وتقليل أو حتى إزالة تظليل الوحدات بسبب البيئة المحيطة، وعدم الحاجة إلى إعداد مواقع كبيرة وسهولة التركيب والنشر.

الطاقة الكهرومائية ليست تكنولوجيا توليد الطاقة المتجددة الوحيدة الموجودة التي يمكن دعمها بوصول الخلايا الكهروضوئية العائمة إلى البحر.يمكن دمج الرياح البحرية مع الخلايا الكهروضوئية العائمة البحرية لتعظيم فوائد هذه الهياكل الكبيرة.

وقد ولدت هذه الإمكانية اهتمامًا كبيرًا بالعديد من مزارع الرياح في بحر الشمال، والتي توفر المتطلبات الأساسية المثالية لتطوير محطات الطاقة الكهروضوئية العائمة في البحر.

وقال ألارد فان هوكن، الرئيس التنفيذي والمؤسس لشركة Oceans of Energy: "نعتقد أنه إذا قمت بدمج الخلايا الكهروضوئية العائمة البحرية مع الرياح البحرية، فيمكن تطوير المشاريع بشكل أسرع بكثير لأن البنية التحتية موجودة بالفعل.وهذا يساعد على تطوير التكنولوجيا."

وذكر هوكن أيضًا أنه إذا تم دمج الطاقة الشمسية مع مزارع الرياح البحرية الحالية، فيمكن توليد كمية كبيرة من الطاقة في بحر الشمال وحده.

"إذا جمعت بين الطاقة الكهروضوئية البحرية وطاقة الرياح البحرية، فإن 5% فقط من بحر الشمال يمكن أن يوفر بسهولة 50% من الطاقة التي تحتاجها هولندا كل عام."

توضح هذه الإمكانية أهمية هذه التكنولوجيا لصناعة الطاقة الشمسية ككل وللبلدان التي تنتقل إلى أنظمة الطاقة منخفضة الكربون.

واحدة من أكبر فوائد استخدام الخلايا الكهروضوئية العائمة في البحر هي المساحة المتاحة.توفر المحيطات مساحة واسعة حيث يمكن استخدام هذه التكنولوجيا، بينما على الأرض هناك العديد من التطبيقات التي تتنافس على الفضاء.كما يمكن للطاقة الكهروضوئية العائمة أن تخفف المخاوف بشأن بناء مزارع الطاقة الشمسية على الأراضي الزراعية.وفي المملكة المتحدة، تتزايد المخاوف في هذا المجال.

ويوافقه الرأي كريس ويلو، رئيس قسم تطوير الرياح العائمة في شركة RWE Offshore Wind، قائلاً إن التكنولوجيا تتمتع بإمكانات هائلة.

"تتمتع الخلايا الكهروضوئية البحرية بالقدرة على أن تكون تطورًا مثيرًا للتقنيات البرية وعلى ضفاف البحيرة وتفتح أبوابًا جديدة لتوليد الطاقة الشمسية على نطاق جيجاوات.ومن خلال التحايل على ندرة الأراضي، تفتح هذه التكنولوجيا أسواقًا جديدة.

وكما قال ويلوك، من خلال توفير وسيلة لإنتاج الطاقة في الخارج، فإن الطاقة الكهروضوئية البحرية تقضي على المشاكل المرتبطة بندرة الأراضي.وكما ذكرت إنغريد لومي، كبيرة المهندسين البحريين في شركة Moss Maritime، وهي شركة هندسية نرويجية تعمل على التطوير البحري، يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا في دول المدن الصغيرة مثل سنغافورة.

"بالنسبة لأي دولة ذات مساحة محدودة لإنتاج الطاقة الأرضية، فإن إمكانات الخلايا الكهروضوئية العائمة في البحر هائلة.وسنغافورة مثال ساطع.ومن المزايا المهمة القدرة على توليد الكهرباء بجوار مواقع تربية الأحياء المائية وإنتاج النفط والغاز أو غيرها من المرافق التي تتطلب الطاقة.

هذا أمر بالغ الأهمية.ويمكن لهذه التكنولوجيا أن تخلق شبكات صغيرة للمناطق أو المرافق التي لم يتم دمجها في الشبكة الأوسع، مما يسلط الضوء على إمكانات التكنولوجيا في البلدان ذات الجزر الكبيرة التي قد تكافح من أجل بناء شبكة وطنية.

وعلى وجه الخصوص، يمكن لجنوب شرق آسيا أن تكتسب دفعة هائلة من هذه التكنولوجيا، وخاصة إندونيسيا.يوجد في جنوب شرق آسيا عدد كبير من الجزر والأراضي غير المناسبة لتطوير الطاقة الشمسية.ما تمتلكه هذه المنطقة هو شبكة واسعة من المسطحات المائية والمحيطات.

يمكن أن يكون لهذه التكنولوجيا تأثير على إزالة الكربون خارج الشبكة الوطنية.وسلط فرانسيسكو فوزا، المدير التجاري لشركة تطوير الطاقة الكهروضوئية العائمة Solar-Duck، الضوء على فرصة السوق هذه.

"لقد بدأنا نرى مشاريع تجارية وما قبل تجارية في أماكن مثل اليونان وإيطاليا وهولندا في أوروبا.ولكن هناك أيضًا فرصًا في أماكن أخرى مثل اليابان وبرمودا وكوريا الجنوبية وجميع أنحاء جنوب شرق آسيا.هناك الكثير من الأسواق هناك ونرى أن التطبيقات الحالية يتم تسويقها بالفعل هناك."

ويمكن استخدام هذه التكنولوجيا لتوسيع قدرة توليد الطاقة المتجددة بشكل جذري في بحر الشمال والمحيطات الأخرى، مما يؤدي إلى تسريع تحول الطاقة بشكل لم يسبق له مثيل.ومع ذلك، لا بد من التغلب على العديد من التحديات والعقبات إذا أردنا تحقيق هذا الهدف.