Vodeni fotonapon, također poznat kao plutajući fotonapon, nova je vrsta fotonaponske metode proizvodnje električne energije. Njegova glavna značajka je izgradnja fotonaponske elektrane na vodenoj površini. Slijedi detaljan uvod u fotonaponsku energiju vode:
Princip rada:
Fotonaponski paneli uronjeni su u vodu i koriste sunčevu energiju za pretvaranje svjetlosne energije u električnu.
Kada svjetlo obasjava fotonaponsku ćeliju, fotonaponska ćelija apsorbira svjetlosnu energiju i pretvara je u istosmjernu struju putem fotonaponskog efekta.
Fotonaponski učinak odnosi se na pojavu da interakcija između fotona i poluvodičkih materijala u fotonaponskim ćelijama proizvodi parove elektron-šupljina, stvarajući tako struju.
Prednosti:
Uštedite zemlju: Izgrađen na površini vode, ne zauzima zemljišne resurse i može smanjiti troškove nabave zemljišta.
Povećajte proizvodnju električne energije: voda ima rashlađujući učinak na fotonaponske module, što može suzbiti porast površinske temperature modula, čime se povećava proizvodnja električne energije. Na primjer, prema eksperimentalnoj komparativnoj analizi velikih vodenih fotonaponskih elektrana u prefekturi Hyogo u Japanu, proizvodnja energije panela povećala se za oko 14% zbog učinka hlađenja vodene površine.
Smanjiti isparavanje i razmnožavanje algi: Teoretski, može smanjiti isparavanje vodene površine, suzbiti razmnožavanje algi u vodi i pogoduje zaštiti vodnih resursa.
Pogodan rad i održavanje: fotonaponska elektrana izgrađena je u vodi, što može smanjiti onečišćenje prašine na komponentama i olakšati čišćenje komponenti.
Prednosti turizma: Fotonaponske komponente su uredno raspoređene na površini vode, što se može koristiti kao karakteristična atrakcija koja donosi turističku korist.
Scenariji primjene:
Kombinacija poljoprivrede i ribarstva: Postavljanjem plutajućih vodenih fotonaponskih sustava u vodama u blizini poljoprivrednog zemljišta i ribnjaka može se postići koordinirani razvoj poljoprivrede i ribarstva.
Rezervoari i hidroelektrane: Postavljanje plutajućih vodenih fotonaponskih sustava u nizvodnim vodama rezervoara i hidroelektrana može iskoristiti dvostruku energetsku prednost sunčeve energije i vode.
Urbani krajolik: Postavljanje plutajućih vodenih fotonaponskih sustava u gradskim rijekama, jezerima i drugim vodama može poboljšati urbani okoliš i stvoriti nove krajolike za grad.
Izazovi i nedostaci:
Visoki zahtjevi za plutajuću opremu: Plutajući vodeni fotonapon zahtijeva plutajuću opremu za podršku fotonaponskih panela, a zahtjevi za performansama plutajuće opreme su visoki.
Visoki zahtjevi za odabir mjesta: Mjesto fotonaponskog elektroenergetskog polja s plutajućom vodom treba odabrati u vodenom području s velikom površinom, dobrim uvjetima osvjetljenja i dobrim uvjetima razvoja.
Mnogo je neizvjesnih čimbenika: jaki vjetrovi, vodostaj, led i drugi čimbenici imaju veliki utjecaj na to. Istodobno je potrebno pratiti imaju li fotonaponske komponente negativne učinke na kvalitetu vode i vodene organizme.
Ukratko, kao nova vrsta fotonaponske proizvodnje energije, vodena fotonaponska energija ima značajne prednosti i široke izglede za primjenu, ali se također suočava s nekim izazovima i nedostacima. S napretkom tehnologije i smanjenjem troškova, njegova će implementacija i primjena biti sve opsežnija.