Плавуча сонячна батарея у Канаді генерує 7,7 МВт·год в умовах низьких температур

Дослідники з Західного університету Канади створили плавучу фотоелектричну систему з пінопластовою підкладкою.

Читайте также: Вийшов український трейлер “Ідеальної зброї” від А24: Адріа Архона з гвинтівкою проти генетично

Систему випробували у ставку для збору зливових вод з озера Онтаріо. За рік батарея генерувала 7,7 МВт·год електроенергії, перевершивши стандартну плавучу систему приблизно на 2,7%.

Проблема з розміщенням сонячних електростанцій існує давно. Для масштабної генерації, яка дозволить відмовитись від викопного палива, необхідні значні території. Однак це стикається з протидією фермерів або вимагає скорочення площі природоохоронних територій. В умовах теплого клімату альтернативним рішенням виступає розміщення сонячних станцій на великих пластикових понтонах, що плавають по озерах та водосховищах.

Однак в умовах суворого клімату Канади, особливо взимку, товстий шар криги, що рухається, просто розчавить конструкції. Дослідники вирішили цю проблему, використавши транспортувальний пінопласт та бульбашки повітря з гідромасажної ванни. Як підкладку  використали монокристалічний пінопласт.

Це продемонструвало, що плавучі фотоелектричні системи можуть успішно працювати в умовах низьких температур. На відміну від нахилених пластикових плотів, які використовуються у тепліших кліматичних зонах, конструкція закріплює гнучкі сонячні панелі безпосередньо до товстих водонепроникних пінопластових листів, знижуючи таким чином вплив вітру.

Для запобігання пошкодженням від криги було встановлено підводну систему аерації. Розміщений на березі насос виштовхує бульбашки з дна ставку, підіймаючи теплішу воду з глибини на поверхню. Це підтримує ділянку навколо панелей вільною від криги.

Читайте также: Працював у розрідженому повітрі на висоті понад 6 000 метрів: робот-гуманоїд готується підкорити Еверест

Результати продемонстрували, що у дні, коли решта ставку була замерзлою, вода навколо сонячних батарей не була вкрита кригою. Запобігання утворенню криги також не призвело до значного зростання енерговитрат. За рік система аерації споживала усього 0,02% енергії від загальної кількості, генерованої сонячними панелями.

У пікові періоди найсильніших зимових ураганів генерація падала усього на 14,5%. Окрім цього конструкція системи сприяла збереженню води у ставку. Щільно прилягаючи до поверхні води, конструкція з пінопластовою підкладкою блокувала прямі сонячні промені та вплив вітру, який зазвичай викликає випаровування.

За підрахунками дослідників, існує лінійна залежність між площею покриття та обсягом збереженої води. Кожен додатковий м² покриття призводить до прогнозованого зниження втрат води. За масштабування цієї системи аби вона вкривала принаймні половину водозбірного ставка Онтаріо, можна було б зберегти приблизно 927 м³ води на рік. Для місцевих громад та фермерів це сотні тисяч літрів води у водосховищі.

Дослідники планують протестувати конструкцію за межами ставка у більших масштабах та у ще більш суворих умовах.

Результати дослідження опубліковані в журналі Applied Energy.

Читайте также: Google випустила Android 17: плаваючі вікна, посилена конфіденційність і новий темний режим

Джерело: Interesting Engineering