Dobrý den,
máme tu pátek, a to znamená další článek ke čtení, zamyšlení a případné diskuzi. Dnes se podíváme na instalaci solárních panelů na vodu.
Přeji hezký den.
Karel Kilián
Soláry na vodě mohou zabít více much jednou ranou
Nejen v Česku jsme zvyklí na umísťování solárních panelů na střechy budov a na volná prostranství. V zahraničí na to jdou z jiné strany - zkoušejí umísťovat fotovoltaiku na vodní plochy. Prý díky tomu zabijí přinejmenším dvě mouchy jednou ranou.
Kalifornie: vodní kanály
Začněme v americké Kalifornii, kde vypracovali analýzu pokrytí vodních kanálů solárními panely. Ve článku, který byl publikován v odborném časopise Nature Sustainability, autoři provedli tzv. technicko-ekonomickou analýzu, v níž počítali dopady a zvážili náklady a přínosy potenciálního pokrytí tisíců kilometrů otevřeného kalifornského zavlažovacího systému.
Výsledky jsou poměrně působivé: pokud by se solární panely postavily na vodních kanálech, mohly by nejen vyrábět obnovitelnou energii, ale také ušetřit spoustu vody a peněz. Z výpočtů vyplývá o 20 až 50 % vyšší návratnost investic, než kdyby se ty samé panely postavily na zemi.
„Na Západě máme nedostatek vody,“ uvedla hlavní autorka Brandi McKuin, která na projektu spolupracovala s vědci z Kalifornské univerzity v Mercedu. „Máme mandát od státu vyrábět obnovitelnou energii ve velkém. Pokud chceme do roku 2050 dosáhnout nulových emisí, musíme se přestat spoléhat na fosilní paliva. Toto je alternativní řešení, které má navíc řadu výhod.“
Soláry na kanálech
Kalifornský systém akvaduktů, který se táhne v délce téměř 6 500 kilometrů, je klíčovou součástí pro dodávky vody po celém státě. Kanály se táhnou z kalifornského centrálního údolí, které je zemědělskou velmocí státu, a přivádějí vodu k zavlažování plodin.
Na tento vodní systém je již nyní vyvíjen velký tlak: i když se Kalifornie v roce 2010 vzpamatovala z intenzivního sedmiletého sucha, stále se potácí nad propastí, protože klimatické změny a nadměrná spotřeba vody způsobují v regionu chaos. Nepomáhají ani otevřené zavlažovací kanály, které umožňují odpařování vzácné vody.
I tak zdánlivě jednoduchá věc, jako je zakrytí těchto kanálů, by mohla pomoci vypořádat se se suchem. Odborníci provedli na základě hydrologického modelování teoretickou analýzu vypařování, aby odhadli, kolik vody by stát mohl ročně ušetřit díky zakrytí, například solárními panely.
„Spousta vody se vypaří jen proto, že ji nezakrýváme,“ řekla McKuin. „Zakrytím kanálů solárními panely bychom mohli ušetřit až 238 miliard litrů vody ročně. To je hodně vody. Toto množství zhruba odpovídá množství vody potřebné k zavlažování 50 000 akrů zemědělské půdy nebo k uspokojení životních potřeb dvou milionů lidí.“
Zakrýt vodu je dobrý nápad
Stále více měst po celém světě hledá způsoby, jak pokrýt vodní plochy solárními panely - konkrétně pomocí plovoucích panelů. Popularita tohoto způsobu instalace roste doslova po celém světě. V tomto směru pokročilo zejména Japonsko a podobná technologie se pomalu prosazuje i ve Spojených státech. Například město Healdsburg minulý měsíc oznámilo, že dokončilo instalaci 11 600 panelů na ploše nádrže pro čištění odpadních vod.
V roce 2018 vyzvali výzkumníci z Národní laboratoře pro obnovitelnou energii (National Renewable Energy Laboratory) k širšímu využívání této technologie v rámci Spojených států amerických. Při té příležitosti odhadli, že pokrytí tisíců umělých nádrží po celé zemi by mohlo zajistit až 10 % poptávky po elektrické energii v zemi.
Jednou z největších nevýhod plovoucích solárních panelů jsou náklady - jejich instalace je přibližně o 10 až 15 % dražší než v případě pozemních solárních panelů. Odborníci z oboru však poukazují na výhody plovoucích panelů, jako je například chladicí vliv vody na panely, jež jsou náchylné k přehřívání.
V dokumentu nebylo vypočteno množství energie, které by všechny tyto panely poskytly, ale McKuin provedla několik vlastních výpočtů. „Tato informace není v článku uvedená, ale odhaduji, že by bylo možné získat až 13 gigawattů energie,“ řekla. Pro představu: kalifornské orgány usilují do roku 2030 o instalaci 20 gigawattů dodatečné kapacity obnovitelných zdrojů.
Singapur staví plovoucí solární farmy
Trochu jiné důvody vedly k instalaci solárních panelů na vodní hladinu městský stát Singapur v jihovýchodní Asii. Země se rozkládá na stejnojmenném ostrově a přilehlých 54 ostrůvcích a kvůli vysoké hustotě zalidnění (v tomto směru je třetí na světě) a geografické roztříštěnosti jen těžko hledá prostor pro stavbu větších projektů.
Proto byly u pobřeží Singapuru nainstalovány tisíce solárních panelů, které mají pomoci řešit globální klimatickou krizi. Ačkoli je co do rozlohy jednou z nejmenších zemí na světě, podle zprávy agentury AFP je toto prosperující finanční centrum v přepočtu na obyvatele jedním z největších producentů emisí oxidu uhličitého.
Jedna z nově vybudovaných solárních farem se rozkládá u singapurského pobřeží v Johorském průlivu, který odděluje Singapur od Malajsie. Na mořském dně je zde ukotveno 13 000 panelů, které jsou schopné vyrobit pět megawattů elektřiny, což by stačilo na napájení téměř 1 500 domácností.
Panely jsou vyrobeny v Číně, jež je největším světovým výrobcem solárních panelů, a k mořskému dnu jsou ukotveny pomocí řetězů a betonových bloků. „Moře je novou možností pro instalaci solárních zařízení,“ řekl agentuře AFP Shawn Tan, viceprezident pro projektování singapurské společnosti Sunseap Group, která v lednu tohoto roku dokončila projekt.
Soláry na hladině moře
Aktuálně probíhají práce na ještě mnohem větším projektu tohoto typu. Po dokončení, které je plánováno na konec letošního roku, bude solární farma se 122 000 panely na vodní nádrži Tengeh jednou z největších instalací tohoto typu v jihovýchodní Asii.
Projekt, který připravuje společnost Sembcorp a národní vodohospodářská agentura Public Utilities Board, bude údajně vyrábět tolik energie, že pokryje energetické potřeby všech singapurských čističek vody.
Navzdory svému postavení finančního centra stojí Singapur při zavádění obnovitelných zdrojů energie před nezáviděníhodným úkolem. Tato malá země nemá dostatečně velké a rychlé řeky pro výrobu vodní energie a vítr v regionu není celoročně dostatečně silný, aby poháněl větrné turbíny.
Singapur fandí slunci
Proto se vláda této země obrátila na solární energii. Kvůli nedostatku pozemních zdrojů pro solární farmy se uchyluje k instalaci panelů na moři a dalších vodních plochách. „Po vyčerpání střech a dostupné půdy, které je velmi málo, je dalším velkým potenciálem vodní hladina,“ řekl agentuře AFP viceprezident Sembcorp Industries Jen Tan.
Minulý měsíc Singapur představil rozsáhlý „zelený plán“, který zahrnuje sadu opatření, jejichž cílem je čtyřnásobné zvýšení využívání solární energie na přibližně dvě procenta národních energetických potřeb do roku 2025 a na tři procenta do roku 2030, což by mělo stačit k napájení 350 000 domácností.
Kritici přesto tvrdí, že země musí v boji proti změně klimatu udělat více - organizace Climate Action Tracker, která sleduje závazky vlád, klasifikuje cíle Singapuru ve srovnání s ostatními zeměmi jako „velmi nedostatečné“.
Co říkáte na plovoucí solární panely?
Zdroje: earther.gizmodo.com a interestingengineering.com.