Výzkumníci v Číně vyvinuli plovoucí strukturu pro pobřežní fotovoltaiku. Ta údajně nabízí zlepšenou stabilitu a dynamické odezvy ve srovnání s konvenčními částečně ponořenými plovoucími konstrukcemi. Plovoucí konstrukce se skládá z pontonově-příhradové plošiny složené ze čtyř pontonů a ocelového příhradového nosníku spojeného měkkými lany.
Skupina výzkumníků na Shanghai Jiao Tong University v Číně vyvinula novou plovoucí strukturu pro offshore plovoucí fotovoltaiku. Ta údajně nabízí řadu výhod ve srovnání s konvenčními poloponornými strukturami.
„Navrhli jsme nový koncept pro plovoucí fotovoltaickou konstrukci na moři. Což je plovoucí konstrukce pontonového typu navržená s vysokým volným bokem. To proto, aby se zabránilo nárazům vln nebo převýšení na palubu a solární panely,“ řekla hlavní autorka výzkumu Xianta Zhang. „Výběrem vhodné velikosti pro každou jednotku má funkci sledování vln. Kromě toho jsme zvolili vícemodulové spojení typu lana, které může být spolehlivější ve srovnání s tradičním kloubovým spojením. To trpí nevýhodami, jako je špatná stabilita a negativní vzduchová mezera.“
Výzkumný tým popsal plovoucí konstrukci jako pontonovou příhradovou platformu složenou ze čtyř pontonů a ocelového příhradového nosníku spojených měkkými lany. Má také rozsah úhlů od 0 stupňů do 14 stupňů, což údajně nabízí „výjimečnou“ stabilitu. „Čtyři pontony plují na volné hladině a je uzavřena čtvercová zóna,“ dodali vědci s tím, že tento návrh má zvýšit kapacitu instalace. A taky zároveň snížit náklady na kotvení.
Konvenční částečně ponořené plovoucí konstrukce na moře
Součástí systému jsou také ocelové rámy a palubkové nosníky. „Ocelový příhradový nosník se vyrobil spojením horizontálních a vertikálních prvků s pontony. Čímž vzniká design, který je lehký a účinný při snižování náběhu vln,“ uvedla skupina. ,,Palubní nosníky se poté namontují na horní stranu. Čímž se vytvoří prostor pro instalaci FV panelů.“
Výkon systému se testoval řadou experimentů a srovnával se s výkonem poloponorného základu obsahujícího čtyři ponořené horizontální pontony a čtyři poloponořené vertikální sloupy.
Tato analýza ukázala, že poloponorný systém má „okrajovou“ výhodu v maximálním vratném momentu. Tem definuje rotační sílu působící v opačném směru rotujícího tělesa, ale může toho dosáhnout pouze při úhlech paty nad 20 stupňů. Naproti tomu se zjistilo, že systém ponton-vazník poskytuje optimální stabilitu do 10 stupňů.
Také se zjistilo, že systém má „vynikající schopnost“ odolávat převrácení a rychle reagovat na rozběhnutí vlny. ,,Experimentální i numerické výsledky naznačují, že tento návrh pontonového příhradového nosníku se stal proveditelný v mořském prostředí. A drží se tak stranou zelené vody a negativní vzduchové mezery. Nicméně tento závěr se získal z testu v měřítku povodí a ideální simulací,“ uvedli vědci.
Navržená plovoucí konstrukce se popsala ve studii „Koncepční návrh a modelový test pobřežního plovoucího fotovoltaického systému pontonového příhradového typu s měkkým připojením“. Ta se nedávno publikovala v Ocean Engineering. ,,Jeví se tak poznamenat, že tato studie poskytuje nové plovoucí fotovoltaické schéma, ale omezuje se na počáteční fázi návrhu,“ uzavřeli akademici. ,,Pro podporu tohoto schématu stále existují některé náročné a zajímavé body pro budoucí průzkum.“
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
