Plovoucí pobřežní systém HelioSea, vyvinutý vědci ve Španělsku, údajně zajistí strukturální spolehlivost v náročných mořských prostředích. Výzkumná skupina navrhla použít plošiny s napínacími nohami. Ty se úspěšně aplikovaly na pobřežní vrtné plošiny, kde se stabilita jeví také prvořadá.
Výzkumníci vedení University of Oviedo ve Španělsku vyvinuli nový plovoucí fotovoltaický systém pro aplikace v pobřežních vodách. „Novinka systému spočívá v kombinaci dvouosého solárního sledovače s mini napínací plošinou (TLP),“ řekl autor výzkumu Mario Lopez Gallego. „Podle našich nejlepších znalostí se to jeví poprvé, co se tyto dva koncepty navrhly pro plovoucí fotovoltaický systém a HelioSea zahrnuje oba. První z nich maximalizuje produkci, zatímco druhý poskytuje požadovanou stabilitu. TLP jsou dobře známé v ropném a plynárenském průmyslu, kde se úspěšně aplikovala na vrtné plošiny, kde je stabilita také prvořadá.“ Vědci vysvětlili, že TLP se běžně skládá z konstrukce paluby, vznášejícího se trupu založeného na vertikálních válcových sloupech, ponořených horizontálních pontonů a výztuhy trubkových členů. Hlavní výhodou této konfigurace je, že čistá vztlaková síla převyšuje hmotnost konstrukce. Tento nadměrný vztlak se zase stává vyvážen napnutými šlachami nebo popruhy, které mají schopnost vertikálně uvázat plovoucí plošinu.
Nová TLP se skládá ze stožáru a čtyř pontonů spojených s mořským dnem pomocí napnutých kotevních lan. „Navrhovaná substruktura TLP je nezávislá a monolitická. Čímž eliminuje požadavek na mobilní komponenty a propojení, kromě systému kotvení,“ uvedli vědci. ,,Tato funkce zajišťuje, že platforma zůstane prakticky horizontální s omezenými výkyvy,“ uvedla skupina s tím, že systém je mobilní a opakovaně použitelný. Přičemž zajišťuje minimální vertikální pohyb. Podle týmu může TLP odolat několika degradačním mechanismům, jako je eroze, abraze, poškození způsobené UV zářením, extrémní kolísání teplot, zvýšená vlhkost a koroze slanou vodou. Je vyroben s povrchovou úpravou a dvouvrstvým ochranným systémem prostřednictvím žárového zinkování.
Plovoucí fotovoltaický systém pro aplikace v pobřežních vodách
Prototyp systému se koncipoval tak, aby měl výkon 75 kW a hostil 138 bifaciálních FV panelů o jmenovitém výkonu 545 W. Moduly se umístily v 6 řadách po 23 na horní tyči. Vertikální a horizontální dvouosé sledovače se zahrnují pro automatické nastavení dvou úhlů pomocí servomotorů po celý den.
Jak TLP, tak držák na horní tyč lze sestavit samostatně a spojit v přístavišti před vynesením na pevninu. ,,Snížené rozměry HelioSea umožňují zvážit přepravu na malém člunu místo tažení,“ vysvětlili vědci.
Uvedli také, že systém může nabídnout hustotu kapacity 64 MW/km2 a vyrovnané náklady na energii (LCOE) od 4,07 Kč/kWh do 6,87 Kč/kWh. ,,I když se tyto hodnoty výrazně liší od hodnot pozemních solárních systémů, jsou v souladu s řádově srovnatelnou velikostí s plovoucími větrnými systémy na moři a jsou výrazně nižší než jiné mořské obnovitelné energie. Jako je energie vln a přílivu,“ dodali.
Podle Lopeze Gallega je koncept v současné době v rané fázi vývoje a má úroveň připravenosti technologie (TRL) 3. TRL měří vyspělost technologických komponent pro systém a založila se na stupnici od jedné do devíti. Přičemž devět představuje vyspělé technologie pro plné komerční využití.
„Stabilita systému ve vlnách se potvrdila ve vlnojemu se zmenšeným modelem a také se dokončilo konstrukční ověření hlavních prvků,“ uzavřel.
Výzkumníci představili nový koncept ve studii „Advancing offshore solar energy generation: The HelioSea concept“, publikované v Applied Energy.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
