Z każdym dniem na całym świecie przybywa instalacji fotowoltaicznych, które są instalowane w wodzie. Te pływające systemy solarne lub "floatovoltaics" są odpowiednim rozwiązaniem w sytuacjach, gdy naziemna powierzchnia jest ograniczona. Ale jaki jest wymiar tego niszowego rynku? Gdzie znajdują się istniejące instalacje? Jaka jest wielkość tego segmentu energetycznego?

Prace przeprowadzone przez SolarPlaza pod koniec ubiegłego roku określiły liczbę pływających instalacji fotowoltaicznych na świecie na ponad 70, co daje łącznie ponad 93 MWp. Największa pływająca elektrownia ma moc 40 MWp, podczas gdy najmniejsza - 5 KW zmieściłaby się na dachu domu.

Pierwsza pływająca elektrownia została zainstalowana w 2007 roku w Kalifornii – jeden deweloper ma swój udział w budowie ponad połowy wszystkich działających pływających elektrowni, a 45 z 70 pływających elektrowni znajduje się w Japonii.

Zmniejszony rozmiar

Ponad połowa istniejących elektrowni ma moc mniejszą niż 1 MWp. Nie oznacza to jednak, że pływające elektrownie słoneczne nie mogą być duże. 21 z 70 instalacji ma moc od 1 do 2 MWp, a pozostałe 12 powyżej 2 MWp. Największa instalacja ma moc 40 MWp i znajduje się w prowincji Anhui w Chinach. Drugim co do wielkości obiektem jest park solarny Kawashima Taiyou o mocy 7,5 MWp, zlokalizowany w prefekturze Saitama w Japonii.

Japonia – niekwestionowany lider

Wiele krajów zaczęło już eksperymentować z pływającymi elektrowniami. Ale dwa kraje na tym światowym ryku wiodą prym. Wielka Brytania zbudowała 6 pływających elektrowni o mocach od 6,3 MWp do 50 KW, ale obecnym liderem na rynku pływających elektrowni słonecznych jest Japonia, w której znajduje się 45 z 70 największych pływających elektrowni fotowoltaicznych na świecie, a 24 z nich znajdują się w prefekturze Hyogo. Widoczna dominacja Japonii w tym łatwym do wytłumaczenia segmencie rynku: duży wkład finansowy i brak odpowiednich naziemnych lokalizacji popchnęły deweloperów do szukania kreatywnych rozwiązań na wodzie.

Przed 2014 rokiem na świecie zbudowano tylko trzy pływające elektrownie słoneczne. W ciągu ostatnich dwóch lat liczba ta wzrosła do ponad 70 obiektów, co może pozwolić na stwierdzenie, że jest to początek potencjalnego nowego boomu fotowoltaicznego. Japonia, która utorowała drogę dla pływającej rewolucji, nadal znacząco zwiększa liczbę działających elektrowni pływających.

Pierwsza z tych elektrowni została zainstalowana zaledwie 3 lata temu, w 2013 roku, przez West Holdings. Aktualnie ponad 45 pływających elektrowni jest zlokalizowanych w Japonii, czyli ponad połowa ze wszystkich istniejących na świecie.

Camille Marliere, z firmy Ciel & Terre, jednego z największych deweloperów wielkoskalowych pływających instalacji fotowoltaicznych, wyjaśnia, że pływające instalacje fotowoltaiczne są zazwyczaj umieszczane w stawach, jeziorach i zbiornikach wodnych należących do przedsiębiorstw energetycznych lub rolniczych. Systemy te instalowane w środku lądu znacząco różnią się od morskich pływających instalacji fotowoltaicznych, które mają istotne ograniczenia związane ze środowiskiem słonej wody, działaniem fal i skomplikowanymi systemami kotwiczenia.

Pływające systemy solarne są lepsze od systemów naziemnych lub dachowych, ponieważ pozostawiają ląd dla innych zastosowań, takich jak np. rolnictwo. Ponadto ograniczają parowanie, pokrywając większą część powierzchni tafli wody, ograniczając również wzrost glonów i działając bardziej efektywnie dzięki naturalnemu chłodzeniu przez wodę.

Jedyne istotne wymagania konstrukcyjne dla pływających systemów fotowoltaicznych to odporność na silne wiatry, wahania poziomu wody oraz pozostałe wyzwania związane z  warunkami meteorologicznymi.

1 Miasto Huainan. 20 MW. Chiny

Prowincja Anhui Chiny jest domem dla największej na świecie pływającej elektrowni fotowoltaicznej. Zakład został podłączony do sieci w kwietniu 2016 roku, wówczas o mocy 20 MW, aktualnie jest to 40 MW, znajduje się w obszarze po wydobywczym w mieście Huainan, w którym obecnie znajduje się farma rybna i został podłączony do sieci w kwietniu 2016 roku, wówczas o mocy 20 MW. Zakład zakończył drugą fazę projektu o mocy 300 MW, co znalazło odzwierciedlenie w umowie podpisanej pomiędzy lokalnym rządem Anhui a generalnym wykonawcą Hefei Jntech New Energy. Przewidywana łączna wartość inwestycji wynosi około 462 mln USD, a elektrownia zajmie obszar ponad 1640 hektarów.

Projekt został zrealizowany przez Xinyi Solar, posiada inwestorów również z Chin Sungrow i ma przyczynić się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla o ponad 420 000 ton rocznie, co jest celem, który od pewnego czasu znajduje się na liście priorytetów wielu regionalnych rządów w Chinach.

2 Umenoki. 7,5 MW. Japonia

Ta pływająca elektrownia słoneczna o mocy 7 750,4 kWp jest zainstalowana w pobliżu miasta Higashimatsuyama, prefektura Saitama, Kanto, Japonia.

System Hydrelio Floating Solar obsługuje 27 456 paneli (moduły Yingli 275Wp) i pokrywa około 57,46 proc. powierzchni wody (7,43 z 12,93 ha).

Dla tego projektu to Ciel & Terre było odpowiedzialne za dostarczenie systemu Hydrelio © – projekt wyspy słonecznej i system kotwiczenia. Zakotwienie dolne z kotwami gruntowymi zostało zaprojektowane tak, aby sprostać maksymalnej głębokości 6,9 m. Budowa została zrealizowana w 22 tygodnie i została podłączona do sieci w październiku 2015 roku.

3 Zbiornik Królowa Elżbieta II. 6,3 MW. Wielka Brytania

Deweloper energii fotowoltaicznej Lightsource Renewable Energy wykonał największą w Europie pływającą elektrownię słoneczną na zbiorniku Queen Elisabeth II Reservoir, położonym na zachód od Londynu, w pobliżu Walton-on-Thames. Projekt składa się z 23 000 fotowoltaicznych paneli słonecznych i generuje wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zaspokoić potrzeby energetyczne około 1800 gospodarstw domowych w tej okolicy.

W realizacji projektu Ennoviga Solar wykorzystała łącznie 61 000 pływaków i 177 kotwicowisk. - Jest to nasz największy projekt poza Japonią i pierwszy z finansowaniem pochodzącym z europejskiej bankowości, co pokazuje, że nasza technologia nadaje się nie tylko do usług wodnych, ale została doceniona jako finansowana zarówno w Europie, jak i w Azji – powiedziała Eva Pauly, dyrektor ds. międzynarodowego rozwoju biznesu w Ciel et Terre.

4 Otae Reservoir. 3 MW. Korea Południowa

Południowokoreański deweloper LG CNS zakończył budowę pływającej elektrowni fotowoltaicznej w zbiorniku Otae w Sangju,-province, w grudniu 2015 roku. Elektrownia została zbudowana w tym samym czasie, co elektrownia w zbiorniku Jipyeong, a jej moc wynosi 3 MW.

Panele słoneczne pokrywają około 64 000 metrów kwadratowych powierzchni wody – w przybliżeniu wielkość 10 boisk piłkarskich – i generują 8 600 MWh rocznie, co wystarcza do zasilenia 2400 gospodarstw domowych. Według spółki LG Group pływająca elektrownia słoneczna jest również w stanie zredukować do 3 600 ton dwutlenku węgla, co daje prawie taki sam efekt jak zasadzenie 1,2 miliona sosen.

5 Godley Reservoir pływająca elektrownia słoneczna. 3 MW. Wielka Brytania

Pływającą instalację fotowoltaiczną na zbiorniku Godley wykonała firma Forrest dla United utilities w Hyde, w Greater Manchester. Zakład ma moc 3 MW i zainwestowano w niego 3,5 mln funtów szterlingów.

Instalacja jest największym pływającym systemem fotowoltaicznym w Europie. System składa się z 12 000 paneli słonecznych pływających w wodzie zbiornika i obejmujących powierzchnię 45 500 metrów kwadratowych. Instalacja ma 46 stalowych kotwic i posiada 29 263 pływaków pierwotnych i wtórnych. United utilities generuje w Godley 2,7 GWh energii odnawialnej rocznie przy zerowej emisji dwutlenku węgla.

6 Kato-Shi. 2,8 MW. Japonia

Ta pływająca elektrownia słoneczna o mocy 2 870,28 kWp jest zlokalizowanych w pobliżu miasta Takaoka, w prefekturze Hyogo, Kansai, Japonia.

Pływający system solarny Hydrelio © obsługuje 11 256 paneli (moduły Kyocera 255Wp) i pokrywa około 59,28 proc. powierzchni wody (3,13 z 5,28 ha).

Dla tego projektu Ciel & Terre był odpowiedzialny za dostarczenie systemu Hydrelio, projekt Wyspy Słonecznej i systemu kotwiczenia. Zakotwienie dolne z kotwami gruntowymi zostało zaprojektowane tak, aby sprostać maksymalnej głębokości 5,7 m. Budowa elektrowni trwała 15 tygodni i została podłączona do sieci w marcu 2015 roku.

7 Tsuga IKE. 2,4 MW. Japonia

Ta pływająca elektrownia słoneczna o mocy 2,449 kWp została zainstalowana w zbiorniku nawadniającym, znajdującym się w mieście Susuka, w prefekturze Mie, w Japonii.

Pływający system solarny Hydrelio obsługuje 9 072 panele (270 Wp modułów Kyocera) i pokrywa około 27 proc. powierzchni wody (2,48 z 9,21 ha).

8 Hara Ike. 2,4 MW. Japonia

Ta pływająca elektrownia słoneczna o mocy 2 397,60 kWp jest zainstalowana w mieście Matsusaka, w prefekturze Mie, Chubu, w Japonii.

Pływający system solarny Hydrelio obsługuje 8 880 paneli (270 modułów Wp firmy Mitsubishi) i pokrywa około 68,89% powierzchni wody (2,48 z 3,60 ha).

Dla tego projektu Ciel & Terre przejęła dostawę systemu Hydrelio ©, projekt wyspy słonecznej i system kotwiczenia. Zakotwienie dolne z kotwami gruntowymi zostało zaprojektowane dla maksymalnej głębokości 1,8 m i poziomu zmienności 1,8 m. Budowa elektrowni trwała 20 tygodni i została podłączona do sieci w marcu 2016 roku.

9 Sakasama Ike. 2,3 MW. Japonia

Japońska Kyocera Corporation zakończyła w kwietniu 2015 roku budowę pływającej fotowoltaicznej elektrowni słonecznej o mocy 2,3 megawata na tratwie nawadniającej w mieście Kasai, w prefekturze Hyogo, na zachodzie Japonii. Nowy zakład będący wspólną własnością Kyocera i Century Tokyo Leasing Corporation generuje 2 680 megawatów (MWh) rocznie.

System Hydrelio floating Solar obsługuje 9 072 paneli (moduły Kyocera 255Wp) i pokrywa około 36,66 proc. powierzchni wody (2,61 z 7,12 ha).

Kotwica dolna z kotwami gruntowymi została zaprojektowana tak, aby sprostać maksymalnej głębokości 4,5 m i poziomowi zmienności 4,5 m. Elektrownia została zbudowana w 11 tygodni i podłączona do sieci w maju 2015 roku.