Плавающие солнечные панели на экваторе могут обеспечить практически неограниченную энергию

Огромные массивы солнечных панелей, плавающие в спокойных морях вблизи экватора, могут эффективно обеспечивать неограниченным количеством солнечной энергии густонаселенные страны Юго-Восточной Азии и Западной Африки.

Наше новое исследование показывает, что только оффшорная солнечная энергия в Индонезии может генерировать около 35 000 тераватт-часов (ТВтч) солнечной энергии в год, что соответствует текущему глобальному производству электроэнергии (30 000 ТВтч в год).

И хотя в большинстве мировых океанов бывают штормы, в некоторых регионах на Экватор относительно тихий и мирный. Таким образом, относительно недорогих инженерных сооружений может быть достаточно для защиты морских плавучих солнечных батарей.

Наши глобальные тепловые карты с высоким разрешением показывают, что Индонезийский архипелаг и экваториальная часть Западной Африки недалеко от Нигерии имеют наибольший потенциал для морских плавучих солнечных батарей.

p>

Солнечная энергетика будет господствовать к середине века

Согласно нынешним тенденциям, к 2050 году мировая экономика будет в значительной степени обезуглерожена и электрифицирована благодаря огромному количеству солнечной и ветровой энергии.

Около 70 лет Квадратные километры солнечных панелей могут обеспечить все энергетические потребности миллиона состоятельных людей в условиях безуглеродной экономики. Панели можно размещать на крышах, в засушливых районах, рядом с сельским хозяйством или плавать на водоемах.

Но в странах с высокой плотностью населения, таких как Нигерия и Индонезия, будет ограничено пространство для сбора солнечной энергии. .

Их тропическое расположение в так называемых «депрессивных» широтах также означает, что ветровые ресурсы ограничены. К счастью, эти страны и их соседи могут эффективно получать неограниченную энергию от солнечных панелей, плавающих в спокойных экваториальных морях.

Плавучие солнечные панели также можно размещать на внутренних озерах и водохранилищах. Плавающая солнечная энергия на суше имеет большой потенциал и уже быстро растет.

В нашей недавно опубликованной статье исследуются мировые океаны, чтобы найти регионы, в которых не было больших волн или сильных ветров за последние 40 лет. Плавающие солнечные батареи в таких регионах не требуют сильной и дорогостоящей инженерной защиты.

Регионы, где нет волн высотой более 6 метров и ветра сильнее 15 метров в секунду, могут генерировать до одного миллиона ТВтч в год. Это примерно в пять раз больше годовой энергии, чем требуется для полностью обезуглероженной глобальной экономики, поддерживающей 10 миллиардов состоятельных людей.

Большинство хороших участков расположены недалеко от экватора, в Индонезии и ее окрестностях, а также в экваториальной Западной Африке. Это регионы с высоким приростом населения и высокой экологической ценностью. Морские плавучие солнечные панели могут помочь решить конфликт землепользования.

Индонезия обладает огромным потенциалом солнечной энергии

Индонезия — густонаселенная страна, особенно на островах Ява, Бали и Суматра. К середине века население Индонезии может превысить 315 миллионов человек.

К счастью, Индонезия обладает огромным потенциалом солнечной энергии, а также огромным потенциалом гидроаккумулирования энергии для хранения солнечной энергии в течение ночи.

Около 25 000 квадратных километров солнечных панелей потребуется для поддержки богатой Индонезии после полной декарбонизации экономики с использованием солнечной энергии.

У Индонезии есть возможность размещать огромное количество солнечных панелей в своих спокойных внутренних морях. В регионе насчитывается около 140 000 квадратных километров морского ландшафта, на котором за последние 40 лет не было волн более 4 м и ветра сильнее 10 м в секунду.

Морская площадь Индонезии составляет 6,4 миллиона квадратных километров. больше, чем требуется, если бы все будущие потребности Индонезии в энергии удовлетворялись за счет морских плавучих солнечных панелей.

Будущее морских плавучих солнечных батарей

Большая часть мирового морского ландшафта подвержена воздействию волн более 10 м и ветров силой более 20 м в секунду. Несколько компаний работают над созданием инженерной защиты, чтобы морские плавучие панели могли выдерживать штормы. Напротив, благоприятная морская среда вдоль экватора требует гораздо менее надежной и дорогостоящей защиты.

Мы обнаружили, что наиболее подходящие регионы сосредоточены в пределах 5–12 градусов широты от экватора, в основном внутри и вокруг Индонезийского архипелага. и в Гвинейском заливе недалеко от Нигерии. Эти регионы имеют низкий потенциал ветровой энергетики, высокую плотность населения, быстрый рост (как численности населения, так и потребления энергии) и существенные нетронутые экосистемы, которые не следует расчищать для солнечных ферм. Тропические штормы редко затрагивают экваториальные регионы.

Индустрия плавучих солнечных батарей находится в зачаточном состоянии. Морские солнечные панели имеют недостатки по сравнению с наземными панелями, включая соляную коррозию и морское обрастание. Мелководье предпочтительно для крепления панелей к морскому дну. И особое внимание необходимо уделить минимизации ущерба морской среде и рыбному промыслу. Глобальное потепление может также изменить характер ветра и волнения.

Несмотря на эти проблемы, мы считаем, что морские плавучие панели обеспечат значительную часть энергетического баланса стран, имеющих доступ к спокойным экваториальным морям. К середине века около миллиарда человек в этих странах будут полагаться в основном на солнечную энергию, которая вызывает самые быстрые изменения энергии в истории.

Эндрю Блейкерс, профессор технических наук, Австралийский национальный университет, и Дэвид Фирнандо Силалахи, кандидат технических наук, Инженерная школа, Австралийский национальный университет

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.