Offshore flytande solceller

Flytande solcellssystem installerade på ekvatorns lugna hav skulle kunna ge obegränsad energi till befolkade regioner i Sydostasien och Västafrika. En färsk artikel från International Solar Energy Association påpekade att Indonesien under de senaste 40 åren har cirka 140 000 kvadratkilometer havsyta som inte har upplevt vågor på mer än 4 meter, och inte heller har det upplevt starka vindar på mer än 10 meter per andra. Detta havsområde är tillräckligt för att det flytande solcellssystemet ska generera cirka 35 000 TWh eltricity per år, vilket överstiger den nuvarande totala kraftproduktionskapaciteten för olika energikällor i världen.

Medan de flesta av världens hav upplever stormar, har vissa ekvatorialregioner gynnsamma havsförhållanden, vilket innebär att omfattande och dyr teknik inte krävs för att skydda flytande solcellssystem till havs. En global högupplöst värmekarta visar att den indonesiska skärgården och ekvatorialregionen nära Nigeria är de mest lovande områdena för att installera flytande solcellssystem till havs.

Globala utsikter för fotovoltaisk kraftproduktion i mitten av århundradet

Forskningsrapporten förutspår att den globala ekonomin till stor del kommer att vara koldioxidfri och elektrifierad i mitten av seklet, med stöd av betydande solcells- och vindkraftsproduktion. Nigeria och Indonesien förväntas bli världens tredje respektive sjätte folkrikaste länder år 2050.

Hög befolkningstäthet i dessa länder kan leda till konflikter mellan jordbruk, miljö och solceller. Deras tropiska läge innebär att vindkraftsresurserna är dåliga. Lyckligtvis kan dessa länder och deras grannar skörda obegränsad energi från solcellsanläggningar som flyter i lugna hav.

Mindre energiintensiva länder och regioner kan ge energi till mer än 2 miljoner människor genom att installera flytande solcellssystem till havs på samma område. Dessa solcellssystem kan monteras på hustak i torra områden, samlokaliseras med jordbruksanläggningar eller flyta på vattendrag. Flytande solcellssystem kan installeras på insjöar och reservoarer, såväl som offshore. Flytande solcellsanläggningar i inlandet installerade i olika länder har stor potential och växer redan snabbt.

Studier har visat att flytande solcellssystem installerade i områden med havsvågor som inte överstiger 6 meter och vindhastigheter som inte överstiger 15 m/s kan generera upp till 1 miljon TWh energi per år, vilket är det årliga energibehovet för en helt koldioxidfri global ekonomi att försörja en befolkning på 10 miljarder 5 gånger. De flesta områden med gynnsamma havsförhållanden ligger nära ekvatorn, som i Indonesien och Västafrika. Dessa områden har snabb befolkningstillväxt och snabb ekonomisk utveckling, och installation av flytande solcellssystem till havs kan hjälpa till att lösa konflikter med markanvändning.

Indonesisk solcellsmarknadsutveckling

Indonesiens befolkning kan överstiga 315 miljoner människor i mitten av seklet. Cirka 25 000 kvadratkilometer solcellssystem skulle behöva installeras för att möta Indonesiens elbehov efter att användningen av solcellskraftgenerering är helt koldioxidfri. Lyckligtvis har Indonesien en enorm potential för solenergiproduktion, såväl som en enorm potential för att bygga pumpade vattenkraftverk, som effektivt kan lagra el från solcellssystem.

Indonesien är ett tätbefolkat land, särskilt på Java, Bali och Sumatra. Lyckligtvis har Indonesien möjligheten att installera ett stort antal flytande solcellssystem i lugna innanhav. Indonesiens 6,4 miljoner kvadratkilometer havsyta är 200 gånger den yta av flytande solcellssystem som behövs för att möta alla Indonesiens framtida energibehov.

Utvecklingsutsikter för flytande solcellssystem till havs

Vågorna i de flesta av världens hav överstiger 10 meter, och vindhastigheten överstiger 20 meter per sekund. Flera utvecklare arbetar med konstruerade försvar för flytande PV-system till havs som tål stormar. I området nära ekvatorn, på grund av den goda havsmiljön, behöver försvarsåtgärderna för installation av flytande solcellssystem till havs inte vara så starka och kostsamma.

De mest lovande områdena för utveckling av flytande solcellssystem till havs är koncentrerade inom 5 till 12 grader av ekvatorial latitud, främst i Guineabukten nära den indonesiska skärgården och Nigeria. Dessa regioner har låg potential för vindkraftproduktion, hög befolkningstäthet, snabb befolkningstillväxt och energiförbrukning samt ett stort antal intakta ekosystem. Tropiska stormar påverkar sällan ekvatorn.

Installation av flytande solcellssystem till havs i Central- och Sydamerika är sårbart för tropiska stormar och höga vågor. Mellanöstern har en stor potential för utveckling, även om det kommer att möta hård konkurrens från landbaserade solcellsanläggningar och vindkraftsparker. Det finns också vissa utvecklingsmöjligheter i vissa delar av Europa, som norra Adriatiska havet och runt de grekiska öarna.

Den flytande solcellsindustrin till havs är fortfarande i sin linda. Jämfört med markbaserade solcellssystem har solcellspaneler till havs vissa inneboende nackdelar, inklusive korrosion av havsvatten och havsföroreningar. Grunt hav är förstahandsvalet för att installera flytande solcellssystem till havs. Eftersom den globala uppvärmningen sannolikt kommer att förändra vind- och vågmönster, finns det ett behov av att minimera påverkan på den marina miljön och fisket.

Trots dessa utmaningar kan flytande solcellssystem till havs tillhandahålla det mesta av elektriciteten till länder i ekvatorns lugna vatten. I mitten av seklet förväntas omkring en miljard människor i dessa länder att i första hand förlita sig på solceller, vilket leder till den snabbaste energiförändringen i historien.