Was ist ein schwimmendes Photovoltaik-Kraftwerk?

Im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaik-Kraftwerken werden die Photovoltaik-Komponenten bei schwimmenden Photovoltaikanlagen auf schwimmenden Plattformen auf der Wasseroberfläche installiert. Neben der Schonung von Landflächen und den Vorteilen für die Wirtschaft und das Leben der Menschen, kann die Kühlung der Photovoltaik-Komponenten und -Kabel durch das Wasser die Stromerzeugungseffizienz deutlich steigern. Schwimmende Photovoltaik-Kraftwerke reduzieren zudem die Wasserverdunstung und hemmen das Algenwachstum, was sich positiv auf Aquakultur und Fischerei auswirkt.

Im Jahr 2017 wurde in der Gemeinde Liulong, Tianji Township, Panji District, Huainan City, Provinz Anhui, das weltweit erste schwimmende Photovoltaik-Kraftwerk mit einer Gesamtfläche von 1393 Mu errichtet. Als weltweit erstes schwimmendes Photovoltaik-Kraftwerk besteht die größte technische Herausforderung darin, es zu bewegen und mit Wasser zu versorgen.

„Dynamisch“ bezieht sich auf die Simulationsberechnung von Wind, Wellen und Strömung. Da sich das schwimmende Photovoltaik-Kraftwerksmodul oberhalb der Wasseroberfläche befindet und sich somit von herkömmlichen Photovoltaik-Kraftwerken im statischen Zustand unterscheidet, müssen für jedes Standard-Kraftwerksmodul detaillierte Wind-, Wellen- und Strömungssimulationen durchgeführt werden. Diese bilden die Grundlage für die Auslegung des Verankerungssystems und der schwimmenden Struktur und gewährleisten so die Sicherheit der Anlage im schwimmenden Zustand. Das adaptive Wasserstandsverankerungssystem der schwimmenden Anlage verwendet Bodenankerpfähle und ummantelte Stahlseile, die mit den an der Anlage angebrachten Randverstärkungen verbunden sind. Durch die Einhaltung von Sicherheitsabständen werden eine gleichmäßige Kraftverteilung, Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet und eine optimale Kopplung von „dynamisch“ und „statisch“ erreicht.

„Wet“ bezieht sich auf den Langzeit-Zuverlässigkeitsvergleich von Doppelglaskomponenten, N-Typ-Batteriekomponenten und konventionellen, PID-resistenten Nichtglas-Rückwandkomponenten in feuchter Umgebung für Wasserprojekte sowie die Überprüfung der Auswirkungen auf die Stromerzeugung. Die Überprüfung der Haltbarkeit der Materialien des schwimmenden Körpers usw. dient der Gewährleistung der Sicherheit der 25-jährigen Lebensdauer des schwimmenden Kraftwerks und der Bereitstellung verlässlicher Daten für Folgeprojekte.

Schwimmende Kraftwerke lassen sich auf verschiedensten Gewässern errichten, sei es ein natürlicher See, ein künstlicher Stausee, ein ehemaliges Kohleabbaugebiet oder eine Kläranlage – solange eine gewisse Wassermenge vorhanden ist, kann die Anlage installiert werden. Bei der Nutzung von Kläranlagen wird das „Abwasser“ nicht nur zu neuem Wasser für das Kraftwerk zurückgewonnen, sondern auch die Selbstreinigungsfähigkeit der schwimmenden Photovoltaik maximiert. Durch die Bedeckung der Wasseroberfläche wird die Verdunstung reduziert und das Wachstum von Mikroorganismen gehemmt, wodurch die Wasserqualität verbessert wird. Schwimmende Photovoltaikanlagen nutzen die Kühlung durch das Wasser optimal und lösen so das Kühlungsproblem herkömmlicher Photovoltaikanlagen. Da die Wasseroberfläche zudem keine Überdachung bietet und ausreichend Sonnenlicht einfällt, wird eine Steigerung der Stromerzeugungseffizienz um etwa 5 % erwartet.

Nach jahrelangem Bau und Entwicklung haben die knappen Landressourcen und die Auswirkungen der Umgebung die Installation von Photovoltaikanlagen entlang von Straßen stark eingeschränkt. Selbst wenn eine gewisse Erweiterung durch die Erschließung von Wüsten und Gebirgen möglich ist, stellt dies nur eine Übergangslösung dar. Mit der Entwicklung schwimmender Photovoltaik-Technologie muss diese neue Art von Kraftwerk nicht mehr mit Anwohnern um wertvolles Land konkurrieren, sondern kann stattdessen größere Wasserflächen nutzen. Dadurch entstehen komplementäre Vorteile mit der Straßenoberfläche, was zu vielfältigen Vorteilen für alle Beteiligten führt.