Onde devemos colocar tantos painéis solares？

O 《Acordo de ParisO relatório conclui que devem ser feitos esforços para controlar o aquecimento global em 1,5 graus Celsius, caso contrário, trará sérios impactos, como aumento do nível do mar, condições climáticas extremas, danos ecológicos e doenças. Mas o tempo está a esgotar-se e a energia solar ainda representa apenas 3,7% da produção de energia. Precisamos urgentemente de mais energia solar. Mas onde vamos colocar os painéis solares? Eles exigem muito espaço. A tecnologia fotovoltaica integrada desempenha um papel vantajoso para todos em vários campos, e os telhados solares em cidades e vilas são um exemplo típico. Hoje falaremos sobre outras tecnologias fotovoltaicas integradas.

Fotovoltaico agrícola 

Painéis solares de dupla face, o terreno entre eles pode ser utilizado para cultivo e pecuária; Alternativamente, o painel solar pode ser girado em direção ao sol; Alternativamente, pode ser colocado suficientemente alto para permitir que os agricultores caminhem e trabalhem abaixo, desfrutando de alguma sombra. Você pode pensar que isso reduzirá o rendimento das colheitas, e não apenas as colheitas crescerão bem, mas os rendimentos do tomate e do pimentão até dobrarão, porque interromperão a fotossíntese sob muita pressão. Os painéis solares também podem proteger as culturas abaixo das fortes chuvas e granizo. Os agricultores podem até revender o excesso de energia solar para a população local. As alterações climáticas significam que estas condições meteorológicas extremas estão a aumentar gradualmente. Também pode garantir que a água necessária para irrigação seja reduzida, tornando-o muito útil em outra condição extrema: áreas áridas.

Embora a energia solar proporcione retornos tentadores, o custo do investimento ainda é mais do dobro do custo da instalação no solo, e não é possível utilizar todo o campo para cultivar alimentos. As tomadas montadas em painel ocuparão de 1% a 12% do espaço, dependendo da cultura e do sistema fotovoltaico. No entanto, a tendência nos próximos anos é cheia de esperança. Segundo agências de análise de mercado, o mercado global deverá crescer 40% nos próximos cinco anos. Em regiões áridas e locais fortemente dependentes da terra, como a Índia, a Indonésia e muitos países africanos e sul-americanos, a energia fotovoltaica agrícola pode poupar muita água e terra. Combinar painéis solares com terreno é uma forma de economizar terreno. Que tal instalar energia solar na água?

Geração de energia fotovoltaica flutuante (FPV)

A energia solar é instalada em uma estrutura semelhante a uma jangada flutuando na água, e apenas 10% de todos os reservatórios disponíveis no mundo podem fornecer uma capacidade instalada máxima de 23 terawatts. A longo prazo, estes 23 terawatts de geração de energia são suficientes para satisfazer as necessidades de electricidade do mundo actual no prazo de um ano. De acordo com um relatório publicado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) dos Estados Unidos, a energia fotovoltaica flutuante pode desempenhar um papel fundamental na meta regional da Associação das Nações do Sudeste Asiático (ASEAN), que é atingir uma capacidade instalada de energia renovável de 35% até 2025. O relatório identificou 7.301 corpos d'água adequados para implantação de energia fotovoltaica flutuante no Sudeste Asiático (88 reservatórios e 7.213 corpos d'água naturais). No geral, o potencial fotovoltaico flutuante do reservatório é de 134-278 GW, e o corpo de água natural é de 343-768 GW. Singapura pode ser um dos mais pequenos países do mundo, mas este próspero centro financeiro é um dos países com as maiores emissões de dióxido de carbono per capita na Ásia. Embora as autoridades tenham pressionado para mudar esta situação, as energias renováveis são um desafio num país onde não existem rios que forneçam água para a geração de energia e a energia eólica é insuficiente para movimentar as turbinas. Portanto, este país tropical recorreu à geração de energia solar. No entanto, numa área com apenas metade do tamanho de Los Angeles, quase não há excesso de espaço terrestre. “Depois de esgotar os telhados e os terrenos disponíveis, o próximo grande potencial são, na verdade, as nossas águas”, disse Jen Tan, chefe do departamento solar do Sudeste Asiático. Milhares de painéis solares brilhantes se estendem até as águas perto de Cingapura. A energia solar aqui pode gerar 5 megawatts de eletricidade, o que é suficiente para fornecer eletricidade para 1.400 apartamentos durante um ano inteiro. A Usina Fotovoltaica do Reservatório de Dingzhuang em Dezhou, Shandong, China, pode até fornecer eletricidade limpa de 320 megawatts por ano, economizar 168.000 toneladas de carvão padrão e reduzir as emissões de dióxido de carbono em 453.000 toneladas.

Geração de energia flutuante chinesa

Isso não é tudo, na versão solar você também pode criar peixes em cercas de aquicultura, o que pode gerar renda adicional. Projetos fotovoltaicos flutuantes podem ser particularmente úteis para barragens hidrelétricas. No verão, os painéis solares podem gerar eletricidade - quando o tempo está úmido, a energia hidrelétrica pode ser iniciada e também pode resfriar os painéis flutuantes para torná-los mais eficientes. Ao proteger a superfície da água da luz solar, os painéis podem reduzir a evaporação, tornando-os uma verdadeira solução durante as alterações climáticas, quando a água se torna cada vez mais preciosa. A escassez de água é um problema importante, especialmente em regiões áridas como a África Subsariana, o Sudeste Asiático ou o Médio Oriente. Sob condições extremas, até 90% da precipitação pode ser perdida devido à evaporação. Painéis solares flutuantes podem ajudar a resolver este problema. De acordo com um estudo realizado na Jordânia, o uso de painéis fotovoltaicos flutuantes em reservatórios pode reduzir a perda de água em 42% em comparação com reservatórios descobertos. A utilização de tais painéis em massas de água interiores é apenas o começo. Painéis flutuantes no oceano são mais eficazes do que flutuar em reservatórios, e os painéis oceânicos geram 13% mais energia do que em reservatórios porque o oceano é mais capaz de resfriar o sistema do que lagos ou lagoas, o que melhorará significativamente a eficiência da geração de energia. O espaço oceânico entre os parques eólicos offshore é geralmente grande e o meio pode ser usado para energia solar flutuante.

A tecnologia fotovoltaica flutuante tem a função de não ocupar os recursos terrestres, reduzir a evaporação da água, bloquear a luz solar e inibir o crescimento de algas, e ainda proporcionar lucros adicionais para as pisciculturas. Então, por que estamos apenas começando agora? Parte da razão é o custo, já que a energia solar flutuante requer equipamento especializado e pessoal de instalação treinado. A estrutura do painel deve ser capaz de resistir ao vento, às ondas e à corrosão. Isto significa que a sua vida útil é mais longa do que em terra. Isto fez com que os seus preços de produção de electricidade fossem hoje 2% -20% mais elevados. Mas os especialistas dizem que os preços diminuirão significativamente no futuro. A energia fotovoltaica flutuante pode reduzir o crescimento de algas, reduzir os riscos à saúde e reduzir os custos de tratamento de água. Mas mudanças na química da água também podem levar à nitrificação e ao oxigênio. Até agora, vários estudos não encontraram quaisquer impactos graves na qualidade da água ou nos ecossistemas. Os especialistas prevêem que a taxa de crescimento anual da energia fotovoltaica flutuante atingirá 30% nos próximos cinco anos, com o mercado concentrado principalmente na Ásia, mas a Europa, África e os Estados Unidos também estão a começar a investir.

No geral, a tecnologia fotovoltaica integrada pode alcançar uma situação vantajosa para todos sem ocupar preciosos recursos terrestres, e espera-se que se torne um componente importante da energia convencional no futuro, contribuindo para o desenvolvimento sustentável e a protecção ambiental. Contudo, alcançar estas perspectivas requer esforços conjuntos do governo, das empresas e das instituições de investigação para promover a inovação tecnológica, a promoção do mercado e a formulação de regulamentos e políticas.