Новая система электроснабжения, преобразовывающая с помощью РЭА энергию солнца в электрический ток установлене районе города Штарнберг (Бавария) в акватории гравийного карьере Jais (Яйс, названного по фамилии владельца и эксплуатанта).
Установка заняла всего 4,65% водной поверхности карьера. При мощности станции 1,87 МВт выработка электроэнергии предполагается около 2 ГВт/ч электроэнергии в течении года. Такого объема достаточно для обеспечения электричеством несколько сотен домохозяйств. Экологичность установки подтверждена тем, что реализация проекта в Германии полностью соответствует требованиям Федерального водного законодательства (WHG), ограничивающего использование поверхности водоёма до 15%. Даже после ввода второго этапа мощностью еще 1,7 МВт общая площадь покрытия акватории не превысит 10%. По мнению компании–производителя такая СЭС способствует улучшению качества воды и созданию новых мест обитания для рыб и водоплавающих птиц или по крайней мере не мешает их жизнедеятельности в естественных природных условиях.
Официальное открытие новой солнечной электростанции станции отмечено на государственном уровне. Из статусных посетителей присутствовали премьер-министр Земли Бавария Маркус Зёдер, генеральный директор компании Bayernwerk Эгон Вестфаль, глава округа Штарнберг Стефан Фрай и основатель компании–производителя SINN Power доктор философии Филипп Зинн.
«Этот проект инновационный», — заявил Готфрид Яйс, директор компании Kies- und Quetschwerk Jais, которая эксплуатирует гравийный карьер. Представители элиты исполнительной власти и производственников утверждают, что инновационное решение концептуально–перспективно и может «кардинально изменить подход к производству чистой энергии из внутренних вод».
Конструктивные особенности
Запатентованная система Skipp-Float компании SINN Power отличается несколькими важными инновациями: конструктивно–обоснованной вертикальном ориентацией солнечных панелей, надежной фиксацией к дну, и включением моделей в единую систему обеспечения электроэнергии (ЭЭ) от возобновляемых природных источников.
Инновационное решение интересно еще и тем, что обеспечивает отражение света от воды (как от зеркала) и вторичное «восприятие» фоточувствительными элементами, а и естественную циркуляцию воздуха. Конструктивно на поверхности воды чувствительные панели СЭС отделены друг от друга на 2 метра и предусмотрены «водные коридоры» шириной 4–6 метров между рядами панелей.
Энергия передается в сеть через подводный кабель. Электрические преобразователи напряжения расположены на берегу в модуле, не превышающем по объему один грузовой стандартный контейнер площадью 10 м². Такое конструктивное решение не нарушает экосистему водоема и делает установку более безопасной для пользователей.
Польза и выгоды
В плюсах равномерное в течение светового дня распределение генерации электроэнергии. Это дает возможность использовать рассмотренный модули СЭС в комплексе с другими малыми электростанциями – источниками возобновляемой энергии от солнца, ветра и воды. «Современная электроника» и инфопортал СТА много писали о новейших системах малой энергетики, в том числе пользы МГЭС мощностью до 50 МВт. Поскольку каждый источник зависит от активности соответственно солнца, ветра или воды, динамически изменяемой в течение дня (и суток), от времени года, к примеру, в утренние и вечерние часы типичные СЭС, установленные на крышах домов работают с малой эффективностью, так связаны с солнечной активностью – тогда соединение разных модулей в единую энергосистему позволяет повысить эффективность выработки электроэнергии; когда один источник компенсирует выработку ЭЭ другим. Так получается более упорядоченная и равномерная генерация ЭЭ, даже если рассуждать только об источниках энергии, получаемой от солнца.
В карьере Яйс электронные фотоэлектрические модули СЭС закреплены под поверхностью воды, на глубине около 1,6 метра. Это расстояние (в глубину) рассчитывается в зависимости от конкретной акватории установки. Плавучий кабель протянут под водой без участия тяжёлой инфраструктуры и с минимальным вмешательством в экосистему. Надежная фиксация к дну специальными якорями делает всю конструкцию устойчивой к ветру, волнам и колебанию уровня воды. Те же принципы расчета применяются при выборе высоты двусторонних солнечных панелей, установленных над водой для обеспечения динамической балластной системой устойчивости плавучей платформы. Панели ориентированы на восток и запад – стороны света откуда соответственно всходит и заходит солнце.
Однако, есть и другое решение, апробированное тут же и той же кампанией – килевая система направленных фотоэлектрических панелей, одновременно являющаяся элементом дамбы для водной акватории.
Cледующим этапом проекта станет буксировка системы в открытое море на глубину более 164 футов (50 метров) для установки, тестирования и подключения к сети. Эта система СЭС особенно подходит для озер и прибрежных участков морских акваторий, особенно в рукотворно организованных бухтах для приема яхт и малых морских судов. Специалисты в компании SINN Power одновременно работают над несколькими проектами.
Выводы
В регионах России «нарыто» очень много карьеров, как источников песка и глины, со временем часть из них превратились в заброшенные водоемы и болота, часть стали местом локальной рыбалки после того, как местными энтузиастами проведены работы по рыборазведению молодняка. СЭС рассмотренной конструкции с вертикальными (установленными под 90° к поверхности воды) фотоэлектрическими панелями подходит для искусственных водоёмов глубиной от 1,6 м, может применяться в прибрежных и морских условиях, соответствуя техническим требованиям для эксплуатации на море, лиманах, в частности в Тамани и Крыму (гнилое море Сиваш), а также на болотах.
Мы стараемся дать полную с опорой на технические особенности аналитику для специалистов отрасли не компилированную из других источников, основанную на информации производителей.
Как показал пример из Германии, использование водного ресурса в качестве источника электроэнергии может быть полезным как для муниципалитета с населением 1–5 тыс. человек, так и для небольших частных хозяйств и фермерских домовладений. Если к этой перспективе приложить государственный подход, профессиональный расчет, инвестиции и желания.
Андрей Кашкаров
Фото с сайтов: https://www.sinnpower.com и https://interestingengineering.com/energy/worlds-first-vertical-floating-solar-power-plant
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
