تعد الطاقة الشمسية العائمة أكثر تنافسية من حيث التكلفة من الألواح الكهروضوئية الأرضية في جنوب أوروبا

قام الباحثون بتقييم الجدوى الاقتصادية لمصفوفات الطاقة الشمسية العائمة على نطاق المرافق في أوروبا ، وقرروا أن مثل هذه المشاريع تنافسية من حيث التكلفة في العديد من بلدان جنوب أوروبا ، وادعوا أنه إذا تم تخفيض التكاليف الرأسمالية بنسبة 12 في المائة ، فإن القدرة التنافسية للطاقة الكهروضوئية العائمة ستكون دفعت في جميع أنحاء أوروبا.

BayWar.e. مصنع فلطائي ضوئي عائم في هولندا. الصورة: BayWar.e.

قدر باحثون من إيطاليا وإسبانيا القوة والتكلفة المحتملة للخلايا الكهروضوئية العائمة (FPV) في المسطحات المائية المناسبة في أوروبا وقارنوها بالخلايا الكهروضوئية الأرضية (LPV) عند الميل الأمثل.

قال الباحث ليوناردو ميتشيلي لمجلة PV: "لقد أثبتنا أيضًا أن FPV يمكن أن يكون منافسًا اقتصاديًا مع LPV التقليدي في دول البحر الأبيض المتوسط ​​، حيث تكون الشمس أعلى ودرجة الحرارة أعلى. ومع ذلك ، إذا تم تخفيض تكاليف رأس المال بنسبة 12 في المائة ، فإن FPV هو من حيث التكلفة التنافسية في جميع السيناريوهات والبلدان التي تمت محاكاتها ".

استخدم العلماء بيانات سطح المياه المتاحة لأوروبا من قاعدة بيانات الخزانات والسدود العالمية (GRanD) لتقدير قدرة FPV المثبتة المحتملة في أوروبا واعتبروا فقط خزانات للطاقة الكهرومائية وإمدادات المياه والري والتحكم في الفيضانات. قاموا بمحاكاة توليد الطاقة للوحدات أحادية الجانب باستخدام نموذج طاقة PVWatts DC مع بيانات من خدمة الإشعاع CAMS من حيث الإشعاع كل ساعة.

بالنسبة لتطبيق FPV ، اعتبر النموذج سيناريوهات ذات زوايا إمالة تبلغ 1 0 و 2 0 درجة وبياض 0.06. تم افتراض استخدام LPV لزاوية الميل المثلى والأبيض البالغ 0.25. استخدمت كلتا المحاكاة وحدات Trina Solar بكفاءة 21.4 بالمائة ، ومحولات بكفاءة 96 بالمائة ، وخسائر من التيار المستمر إلى التيار المتردد بنسبة 14 بالمائة ، وجميع الوحدات التي تواجه الجنوب وتم تعيين عمر النظام الكهروضوئي على 25 عامًا. تم تحديد عمر النظام الكهروضوئي بـ 25 عامًا. أخذ العلماء بيانات من قاعدة بيانات تكلفة الطاقة المتجددة IRENA لحساب النفقات الرأسمالية ونفقات التشغيل والصيانة السنوية (omex) لمواقع مختلفة في أوروبا.

نظرت الدراسة في أداء FPVs و LPVs في أربعة سيناريوهات للحرارة وأظهرت أن أنظمة FPV يمكن أن تحقق ما بين 640 و 1688 كيلو واط ساعة / كيلوواط / سنة ، بما يتوافق مع عوامل السعة من 7.3 بالمائة إلى 19.3 بالمائة.

وقال الباحثون ، "بشكل مفاجئ ، يحدث توليد الطاقة الأعلى في بلدان أقصى الجنوب ، حيث تكون إمكانات الطاقة الشمسية أعلى بسبب الخسائر الزاويّة والانعكاسية المحدودة الناجمة عن زاوية الميل المنخفضة".

يحدث أسوأ أداء في الدول الاسكندنافية والمناطق الجبلية العالية في سويسرا والنمسا وإيطاليا ، حيث تتمتع FPVs بأعلى أداء كهربائي في سيناريوهات التبادل الحراري الأكثر تفاؤلاً ، حيث تولد كهرباء أكثر بنسبة 2 في المائة من LPVs.

في العديد من البلدان في هذا السيناريو ، تولد FPVs ذات الميل 20 درجة أيضًا كهرباء أكثر من LPVs مع الإمالة المثلى ، ولكن في التكوينات والسيناريوهات الأخرى ، تولد FPVs عادة كهرباء أقل من LPVs ، خاصة عند إمالة 10 درجات ، "قال الباحثون . تسلط النتائج الضوء على أن زاوية الميل لها تأثير كبير على تحويل الطاقة. "

قدرت الدراسة أن قيمة كل درجة إضافية لزاوية الميل في تركيبات FPV تراوحت بين 2.50 يورو (2.62 دولار) / كيلوواط و 7.50 يورو / كيلوواط.

تعتمد القدرة التنافسية لـ FPVs من حيث التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) على اعتبارات النفقات الرأسمالية و omex ، نظرًا للاختلاف في قدرة التوليد. تظهر النتائج أنه بشكل عام إذا تم استبعاد تكاليف الأرفف والتركيب ، فإن LCOE لـ LPVs منافس في جميع السيناريوهات في معظم البلدان الأوروبية. إذا تم أيضًا استبعاد تكاليف توصيل الشبكة - على سبيل المثال عن طريق المزج مع الطاقة الكهرومائية - فإن FPVs تكون تنافسية من حيث التكلفة في جميع سيناريوهات النمذجة في جميع البلدان.