Nový výzkum ze Švýcarska ukázal, že alpské plovoucí fotovoltaické systémy mohou překonat protějšky v nížinách nebo na zemi. A to zejména pokud jde o energetický výnos a udržitelnost. Vědci zjistili, že hlavní potenciál pro redukci materiálu takových plovoucích fotovoltaických instalací spočívá v montážním systému náročném na zdroje.
Vědci z Curyšské univerzity aplikovaných věd analyzovali dopad životního cyklu prvního plovoucího fotovoltaického systému na světě ve vysoké nadmořské výšce. A zjistili, že energetická návratnost je pouhých 2,8 roku.
Systém o výkonu 448 kW se postavil v roce 2019 švýcarským poskytovatelem energie Romande Energie na hladině Lac des Toules, nádrže ležící v nadmořské výšce 1 810 metrů ve švýcarských Alpách.
„Instalace se skládá z 35 platforem vybavených bifaciálními fotovoltaickými panely a měří celkovou velikost2 240 m2, pokrývající 2 % povrchu jezera,“ zdůraznili vědci. „Konstrukce se ukotvila na dně nádrže. Od poloviny června do poloviny prosince je instalace na vodě. A po zbytek roku je umístěna na plošině na zemi nádrže.“
Vysvětlili také, že jejich posouzení LCA vzalo v úvahu všechny procesy od těžby surovin použitých pro stavbu systému až po konec jeho životnosti. Poté porovnali environmentální výkonnost zařízení s nížinnými i konvenčními systémy podle čtyř scénářů.
Energetická náročnost pouhých 2,5 let
„Primární údaje poskytla dotčená energetická společnost a zahrnují údaje pro všechny fáze životního cyklu vysokohorské FPV instalace,“ vysvětlili dále. „Sekundární údaje se shromáždily prostřednictvím literatury se zaměřením na metodické pokyny Mezinárodní energetické agentury (IEA) a pravidla kategorie ekologické stopy produktu (PEFCR).
Analýza ukázala, že vysokohorské plovoucí pole emituje kolem 94 g CO2 -ekv. na kWh vyrobené elektřiny během celého svého životního cyklu. Také se zjistilo, že systém má nižší dopady na životní prostředí ve srovnání s ostatními typologiemi systému. A zejména díky vyššímu energetickému výnosu a sníženému využívání půdy.
Jeho „ekologicky náročné“ montážní systémy se však identifikovaly jako kritický prvek zvyšující dopad instalace na životní prostředí. Tyto montážní systémy vyžadují propracovanější základy a stávají se tak přednostně dvoupilotové. Což znamená vyšší využití hliníku, které může být až osmkrát vyšší než u pozemních fotovoltaických zařízení.
Ekologické výhody vysokohorského plovoucího pole
Kromě toho vědci zdůraznili, že snížení hliníku v montážním systému by nemělo pouze ekologické výhody. Ale přispělo by také ke snížení nákladů na plovoucí FV instalaci. ,,Toho lze dosáhnout buď snížením obecného množství hliníku, zaměřením na použití recyklovaného hliníku. A nebo nahrazením hliníku alternativním materiálem,“ dodali.
Analýza také ukázala, že alpské zařízení vykazovalo nižší dopady u šesti z dvanácti analyzovaných kategorií a vyšší dopady u ostatních šesti kategorií, „Potřeba neobnovitelné primární energie činí 10 810 kWh -ekv. ropy/kWp. Což se rovná době energetické návratnosti 2,8 roku,“ uvedli vědci.
Jejich zjištění lze nalézt v článku „Jsou alpské floatovoltaiky cestou vpřed? Dopady životního cyklu na životní prostředí a doba návratnosti energie první plovoucí solární elektrárny na světě ve vysoké nadmořské výšce“. Ten se publikoval v Sustainable Energy Technologies and Assessments.
„Současná studie rozšiřuje vzácné znalosti týkající se vlivu FPV systémů na životní prostředí. A poskytuje tak pohled na environmentální dopady takových instalací ve vysokých nadmořských výškách,“ uzavřeli vědci. ,,Studie tak identifikuje hlavní body pro zlepšení environmentální výkonnosti a zároveň zdůrazňuje potenciál, který tato technologie má.“
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
