«سرآمد» گزارش میدهد؛
رونمایی از نسل جدید نیروگاههای شناور در آلمان
بهره برداری از بزرگترین نیروگاه شناور با پنلهای خورشیدی
گروه انرژی- آلمان بزرگترین نیروگاه فتوولتائیک شناور با پنلهای خورشیدی عمودی در جهان را در دریاچه معدن شن و ماسه گیلچینگ بایرن به بهرهبرداری رساند؛ این سیستم نوآورانه اسکیپفلوت با مقاومت بالا در برابر طوفان، کاهش ۷۰درصدی مصرف برق این معدن و بهبود کیفیت آب را به همراه دارد. براساس گزارش خبرگزاریها؛ شرکت آلمانی «سینپاور» به تازگی از راهاندازی بزرگترین نیروگاه فتوولتائیک شناور با پنلهای خورشیدی عمودی در جهان خبر داد. این پروژه با ظرفیت ۱.۸مگاوات در یک دریاچه معادن شن و ماسه در گیلچینگ ایالت بایرن واقع در جنوب آلمان به بهرهبرداری رسیده است.
به گزارش اقتصاد سرآمد، ایده نیروگاه خورشیدی شناور یکی دیگر از انواع روشهایی است که با هدف افزایش راندمان تولید برق نیروگاههای خورشیدی و همچنین استفاده از دیگر امتیازات قرار گرفتن پنلهای خورشیدی بر سطح آبهای شناور، ساخته و پرداخته شده است. این ایده در نقاطی از جهان که با معضل کمبود مکان مناسب و وسیع برای ایجاد نیروگاههای خورشیدی روی سطح زمین مواجه بودند، ایجاد شد. در واقع وقتی که بسیاری از کشورها با کمبود مساحت ارضی لازم برای راهاندازی نیروگاههای خورشیدی بزرگ مواجه شدند، به این ایده روی آوردند که از مساحت سطح مکانهای دیگری همچون کوهستانها و دریاچهها که بلااستفاده هستند و راهاندازی نیروگاه خورشیدی بر سطح آنها، به اکوسیستم آن منطقه نیز آسیبی وارد نمیکند، استفاده کنند.
نیروگاههای خورشیدی شناور اثرات زیستمحیطی مثبت و منفی دارند. از جنبه مثبت، آنها میتوانند تبخیر آب و رشد جلبکها را کاهش دهند و به حفظ و کیفیت آب کمک کنند. بااینحال، آنها میتوانند زیستگاههای آبی را با مسدود کردن نور خورشید و تغییر دمای آب مختل کنند که ممکن است بر زندگی ماهیها و گیاهان تأثیر بگذارد. طراحی و محل دقیق برای به حداقل رساندن این اثرات منفی و تضمین پایداری تأسیسات خورشیدی شناور بسیار مهم است.
نیروگاههای خورشیدی شناور راهحلی امیدوارکننده برای تولید انرژیهای تجدیدپذیر، بهویژه در مناطقی با دسترسی محدود به زمین ارائه میدهند. در حالیکه آنها مزایای منحصربهفردی مانند افزایش بهرهوری و صرفهجویی در آب را ارائه میدهند، چالشهایی را نیز در رابطه با هزینه و اثرات زیستمحیطی ایجاد میکنند. با برنامهریزی و اجرای دقیق، نیروگاههای خورشیدی شناور میتوانند نقش بسزایی در گذار به انرژی پایدار داشته باشند. کاهش سطح تماس آب با پرتوهای خورشید به عنوان یکی از اصلیترین راهکارهای کاهش تبخیر پیشنهاد شده است. استفاده از پنلهای خورشیدی شناور میتواند بهطور همزمان نیاز به انرژی برق را تا حدودی مرتفع کند و همچنین تبخیر آب را به میزان مطلوبی کاهش دهد.
ویژگیهای نیروگاه شناور عمودی در آلمان
پروژه احداث بزرگترین نیروگاه شناور عمودی در آلمان با استفاده از سیستم نوآورانه اسکیپ-فلوت اجرا شده است که برتریهای قابلتوجهی از نظر مقاومت در برابر طوفان دارد. این سیستم یک فناوری نوین در زمینه نیروگاههای خورشیدی شناور است که از پنلهای خورشیدی نصبشده به صورت عمودی روی سطح آب بهره میبرد و بهگونهای طراحی شده که پنلها روی ساختاری شناور قرار دارند و با استفاده از کابلها از قابلیت انحراف و حرکت محدود در برابر بار باد و امواج برخوردارند. این ویژگی باعث میشود که نیروگاه مقاومت بسیار بالایی در برابر طوفان داشته باشد و از تخریب پنلها جلوگیری شود.
ساختار نصب پنلهای المانی بهگونهای طراحی شده که پنلها تحت تأثیر بار باد از طریق یک سیستم کابل قابلانحراف هستند و این ویژگی موجب کاهش مقاومت در برابر باد و در عین حال افزایش پایداری در برابر حرکت امواج میشود. این سیستم که در 21آگوست۲۰۲۵ (سیام مرداد۱۴۰۴) شروع بهکار کرد، به صورت رسمی در مراسمی با حضور مارکوس زودر، نخستوزیر بایرن افتتاح شد. در مراسم کلنگزنی پروژه در نوامبر سال گذشته که حدود ۵۰پنل نصب شده بود نیز شخصیتهای برجسته آلمانی از جمله هوبرت آیوانگر، وزیر اقتصاد این ایالت حضور داشتند. شرکت یادشده آغاز پروژه را ابتدا در آوریل سال گذشته اعلام کرده بود. با وجود طولانی بودن مرحله اجرا، تأخیرهای غیرمنتظره بسیار
کم بود.
ویژگیهای فنی نیروگاه شناور آلمانی
براساس پیشبینیهای بازدهی، پروژه حاضر در تلاش است تا ۷۰درصد از مصرف برق خود از شبکه سراسری را کاهش دهد و برق مازاد را به شبکه عمومی تزریق کند. پنلهای خورشیدی به صورت عمودی و با جهت شرق-غرب و فاصله ردیفها به طول ۴متر چیده شدهاند. هر واحد تنها به پایهای باریک و شبیه کیل(keel) ، بخش یا پایهای زیر پنلهای خورشیدی شناور که به شکل کشیده و باریک است و حدود ۱.۶متر زیر سطح آب قرار میگیرد، نیاز دارد که فضای اشغالی بسیار کمی ایجاد میکند. طبق اعلام شرکت، آرایههای خورشیدی شناور تنها ۴.۶۵درصد از سطح دریاچه را اشغال کرده که بسیار کمتر از حد مجاز ۱۵درصد براساس قانون منابع آب آلمان است. برنامههای توسعه دوم با افزودن ۱.۷مگاوات دیگر نیز در دست اجراست.
سیستم حاضر علاوهبر سطح اشغال کم زمین، مزایای زیستمحیطی دیگری از جمله افزایش تبادل اکسیژن، امکان رسیدن تابش نور خورشید به سطح آب و بهبود گردش طبیعی لایههای آب را دارد. از زمان راهاندازی، دادههای شناورهای آزمایشی نشان میدهند کیفیت آب نیز رو به بهبود است. همچنین مشاهده شده است که پرندگان آبزی روی شناورها لانهسازی کردهاند و جمعیت ماهیان در نزدیکی وزنههای تعادلی کیلمانند تجمع پیدا کرده است. این وزنهها که در زیر پنلها قرار دارند، نقش تثبیتکننده دارند و اگر پنلها به دلیل باد یا امواج متمایل شوند، آنها را به حالت عمودی بازمیگردانند.
پایداری فنی این سیستم در نخستین هفتههای بهرهبرداری ثبت شده و شرکت معتقد است این سیستم برای هر منبع آب مصنوعی دائمی با عمق حداقل ۱.۶متر بهویژه برای دریاچههای معادن شن و ماسه که قوانین استفاده از سطح آب در آنها رعایت شده، مناسب است. مشتریان هدف سیستم جدید شامل شرکتهایی با مصرف برق بالا یا برنامههای الکتریفیکاسیون هستند، چراکه سیستم حاضر موجب بهینهسازی مصرف انرژی و سودآوری بیشتر میشود. این پروژه نمونهای پیشرو در استفاده بهینه از فضا و منابع آب برای تولید انرژی پاک در آلمان بهشمار میرود.
آمریکا آماده رقابت در نیروگاههای شناور
پنلهای خورشیدی شناور که در کشورهای اروپایی و آسیایی محبوبیت زیادی پیدا کردهاند، توان تولید انرژی قابلتوجهی دارند. این پنلها روی سطح آب مخازن و برکهها نصب میشوند و یکی از مزایای کلیدی آنها خنک نگه داشتن پنلها توسط آب است که موجب کاهش دمای پنلها تا ۱۵درصد و در نتیجه افزایش کارایی آنها میشود. این تجهیزات همچنین از تبخیر آب جلوگیری میکنند که در دنیای امروز مسئلهای حیاتی است. دیگر مزیت قابلتوجه این سامانهها امکان نصب روی زیرساختهای موجود است که هزینههای مربوط به نصب و راهاندازی را کاهش میدهد.
پیش از این اعلام شده بود که ایالتهایی همچون کالیفرنیا، تگزاس و اوکلاهما به دلیل تعداد زیاد مخازن، موقعیت بسیار مناسبی برای توسعه انرژی خورشیدی شناور دارند تا علاوهبر پاسخگویی به تقاضای روزافزون انرژی، برنامههای حفاظت از محیطزیست را نیز پیش ببرند. در حالیکه کشورهایی ازجمله تایلند و چین پروژههای بزرگ پنلهای شناور را اجرا کردهاند، آمریکا هنوز بهطور گسترده وارد این حوزه نشده، اما اکنون مطالعات امکانسنجی آن موفقیتآمیز بوده است.
بااینحال، در مسیر اجرای این پروژه بزرگ چالشهایی نیز وجود دارد. آمریکا برای پیادهسازی پایدار و اقتصادی این فناوری، باید با مسائل مربوط به حیاتوحش، هزینههای ساخت و مقررات زیستمحیطی مقابله کند. البته تیم تحقیقاتیNREL آماده است با تحقیقات بیشتر، به حل مشکلات اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی مرتبط با این پروژهها کمک کرده و تمام پیچیدگیهایش را به شکلی دقیق بررسی و رفع کند. کارشناسان معتقدند، حتی اگر تنها ۱۰درصد از پتانسیل این فناوری مورد بهرهبرداری قرار گیرد، میتوان برق بیش از ۱۰میلیون خانه را تأمین کرد.
گروه انرژی- آلمان بزرگترین نیروگاه فتوولتائیک شناور با پنلهای خورشیدی عمودی در جهان را در دریاچه معدن شن و ماسه گیلچینگ بایرن به بهرهبرداری رساند؛ این سیستم نوآورانه اسکیپفلوت با مقاومت بالا در برابر طوفان، کاهش ۷۰درصدی مصرف برق این معدن و بهبود کیفیت آب را به همراه دارد. براساس گزارش خبرگزاریها؛ شرکت آلمانی «سینپاور» به تازگی از راهاندازی بزرگترین نیروگاه فتوولتائیک شناور با پنلهای خورشیدی عمودی در جهان خبر داد. این پروژه با ظرفیت ۱.۸مگاوات در یک دریاچه معادن شن و ماسه در گیلچینگ ایالت بایرن واقع در جنوب آلمان به بهرهبرداری رسیده است.
به گزارش اقتصاد سرآمد، ایده نیروگاه خورشیدی شناور یکی دیگر از انواع روشهایی است که با هدف افزایش راندمان تولید برق نیروگاههای خورشیدی و همچنین استفاده از دیگر امتیازات قرار گرفتن پنلهای خورشیدی بر سطح آبهای شناور، ساخته و پرداخته شده است. این ایده در نقاطی از جهان که با معضل کمبود مکان مناسب و وسیع برای ایجاد نیروگاههای خورشیدی روی سطح زمین مواجه بودند، ایجاد شد. در واقع وقتی که بسیاری از کشورها با کمبود مساحت ارضی لازم برای راهاندازی نیروگاههای خورشیدی بزرگ مواجه شدند، به این ایده روی آوردند که از مساحت سطح مکانهای دیگری همچون کوهستانها و دریاچهها که بلااستفاده هستند و راهاندازی نیروگاه خورشیدی بر سطح آنها، به اکوسیستم آن منطقه نیز آسیبی وارد نمیکند، استفاده کنند.
نیروگاههای خورشیدی شناور اثرات زیستمحیطی مثبت و منفی دارند. از جنبه مثبت، آنها میتوانند تبخیر آب و رشد جلبکها را کاهش دهند و به حفظ و کیفیت آب کمک کنند. بااینحال، آنها میتوانند زیستگاههای آبی را با مسدود کردن نور خورشید و تغییر دمای آب مختل کنند که ممکن است بر زندگی ماهیها و گیاهان تأثیر بگذارد. طراحی و محل دقیق برای به حداقل رساندن این اثرات منفی و تضمین پایداری تأسیسات خورشیدی شناور بسیار مهم است.
نیروگاههای خورشیدی شناور راهحلی امیدوارکننده برای تولید انرژیهای تجدیدپذیر، بهویژه در مناطقی با دسترسی محدود به زمین ارائه میدهند. در حالیکه آنها مزایای منحصربهفردی مانند افزایش بهرهوری و صرفهجویی در آب را ارائه میدهند، چالشهایی را نیز در رابطه با هزینه و اثرات زیستمحیطی ایجاد میکنند. با برنامهریزی و اجرای دقیق، نیروگاههای خورشیدی شناور میتوانند نقش بسزایی در گذار به انرژی پایدار داشته باشند. کاهش سطح تماس آب با پرتوهای خورشید به عنوان یکی از اصلیترین راهکارهای کاهش تبخیر پیشنهاد شده است. استفاده از پنلهای خورشیدی شناور میتواند بهطور همزمان نیاز به انرژی برق را تا حدودی مرتفع کند و همچنین تبخیر آب را به میزان مطلوبی کاهش دهد.
ویژگیهای نیروگاه شناور عمودی در آلمان
پروژه احداث بزرگترین نیروگاه شناور عمودی در آلمان با استفاده از سیستم نوآورانه اسکیپ-فلوت اجرا شده است که برتریهای قابلتوجهی از نظر مقاومت در برابر طوفان دارد. این سیستم یک فناوری نوین در زمینه نیروگاههای خورشیدی شناور است که از پنلهای خورشیدی نصبشده به صورت عمودی روی سطح آب بهره میبرد و بهگونهای طراحی شده که پنلها روی ساختاری شناور قرار دارند و با استفاده از کابلها از قابلیت انحراف و حرکت محدود در برابر بار باد و امواج برخوردارند. این ویژگی باعث میشود که نیروگاه مقاومت بسیار بالایی در برابر طوفان داشته باشد و از تخریب پنلها جلوگیری شود.
ساختار نصب پنلهای المانی بهگونهای طراحی شده که پنلها تحت تأثیر بار باد از طریق یک سیستم کابل قابلانحراف هستند و این ویژگی موجب کاهش مقاومت در برابر باد و در عین حال افزایش پایداری در برابر حرکت امواج میشود. این سیستم که در 21آگوست۲۰۲۵ (سیام مرداد۱۴۰۴) شروع بهکار کرد، به صورت رسمی در مراسمی با حضور مارکوس زودر، نخستوزیر بایرن افتتاح شد. در مراسم کلنگزنی پروژه در نوامبر سال گذشته که حدود ۵۰پنل نصب شده بود نیز شخصیتهای برجسته آلمانی از جمله هوبرت آیوانگر، وزیر اقتصاد این ایالت حضور داشتند. شرکت یادشده آغاز پروژه را ابتدا در آوریل سال گذشته اعلام کرده بود. با وجود طولانی بودن مرحله اجرا، تأخیرهای غیرمنتظره بسیار
کم بود.
ویژگیهای فنی نیروگاه شناور آلمانی
براساس پیشبینیهای بازدهی، پروژه حاضر در تلاش است تا ۷۰درصد از مصرف برق خود از شبکه سراسری را کاهش دهد و برق مازاد را به شبکه عمومی تزریق کند. پنلهای خورشیدی به صورت عمودی و با جهت شرق-غرب و فاصله ردیفها به طول ۴متر چیده شدهاند. هر واحد تنها به پایهای باریک و شبیه کیل(keel) ، بخش یا پایهای زیر پنلهای خورشیدی شناور که به شکل کشیده و باریک است و حدود ۱.۶متر زیر سطح آب قرار میگیرد، نیاز دارد که فضای اشغالی بسیار کمی ایجاد میکند. طبق اعلام شرکت، آرایههای خورشیدی شناور تنها ۴.۶۵درصد از سطح دریاچه را اشغال کرده که بسیار کمتر از حد مجاز ۱۵درصد براساس قانون منابع آب آلمان است. برنامههای توسعه دوم با افزودن ۱.۷مگاوات دیگر نیز در دست اجراست.
سیستم حاضر علاوهبر سطح اشغال کم زمین، مزایای زیستمحیطی دیگری از جمله افزایش تبادل اکسیژن، امکان رسیدن تابش نور خورشید به سطح آب و بهبود گردش طبیعی لایههای آب را دارد. از زمان راهاندازی، دادههای شناورهای آزمایشی نشان میدهند کیفیت آب نیز رو به بهبود است. همچنین مشاهده شده است که پرندگان آبزی روی شناورها لانهسازی کردهاند و جمعیت ماهیان در نزدیکی وزنههای تعادلی کیلمانند تجمع پیدا کرده است. این وزنهها که در زیر پنلها قرار دارند، نقش تثبیتکننده دارند و اگر پنلها به دلیل باد یا امواج متمایل شوند، آنها را به حالت عمودی بازمیگردانند.
پایداری فنی این سیستم در نخستین هفتههای بهرهبرداری ثبت شده و شرکت معتقد است این سیستم برای هر منبع آب مصنوعی دائمی با عمق حداقل ۱.۶متر بهویژه برای دریاچههای معادن شن و ماسه که قوانین استفاده از سطح آب در آنها رعایت شده، مناسب است. مشتریان هدف سیستم جدید شامل شرکتهایی با مصرف برق بالا یا برنامههای الکتریفیکاسیون هستند، چراکه سیستم حاضر موجب بهینهسازی مصرف انرژی و سودآوری بیشتر میشود. این پروژه نمونهای پیشرو در استفاده بهینه از فضا و منابع آب برای تولید انرژی پاک در آلمان بهشمار میرود.
آمریکا آماده رقابت در نیروگاههای شناور
پنلهای خورشیدی شناور که در کشورهای اروپایی و آسیایی محبوبیت زیادی پیدا کردهاند، توان تولید انرژی قابلتوجهی دارند. این پنلها روی سطح آب مخازن و برکهها نصب میشوند و یکی از مزایای کلیدی آنها خنک نگه داشتن پنلها توسط آب است که موجب کاهش دمای پنلها تا ۱۵درصد و در نتیجه افزایش کارایی آنها میشود. این تجهیزات همچنین از تبخیر آب جلوگیری میکنند که در دنیای امروز مسئلهای حیاتی است. دیگر مزیت قابلتوجه این سامانهها امکان نصب روی زیرساختهای موجود است که هزینههای مربوط به نصب و راهاندازی را کاهش میدهد.
پیش از این اعلام شده بود که ایالتهایی همچون کالیفرنیا، تگزاس و اوکلاهما به دلیل تعداد زیاد مخازن، موقعیت بسیار مناسبی برای توسعه انرژی خورشیدی شناور دارند تا علاوهبر پاسخگویی به تقاضای روزافزون انرژی، برنامههای حفاظت از محیطزیست را نیز پیش ببرند. در حالیکه کشورهایی ازجمله تایلند و چین پروژههای بزرگ پنلهای شناور را اجرا کردهاند، آمریکا هنوز بهطور گسترده وارد این حوزه نشده، اما اکنون مطالعات امکانسنجی آن موفقیتآمیز بوده است.
بااینحال، در مسیر اجرای این پروژه بزرگ چالشهایی نیز وجود دارد. آمریکا برای پیادهسازی پایدار و اقتصادی این فناوری، باید با مسائل مربوط به حیاتوحش، هزینههای ساخت و مقررات زیستمحیطی مقابله کند. البته تیم تحقیقاتیNREL آماده است با تحقیقات بیشتر، به حل مشکلات اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی مرتبط با این پروژهها کمک کرده و تمام پیچیدگیهایش را به شکلی دقیق بررسی و رفع کند. کارشناسان معتقدند، حتی اگر تنها ۱۰درصد از پتانسیل این فناوری مورد بهرهبرداری قرار گیرد، میتوان برق بیش از ۱۰میلیون خانه را تأمین کرد.