دانلود پاورپوینت آشنایی با مزارع خورشیدی شناور روی آب: مزایا و چالش ها

مزارع خورشیدی شناور (Floating Photovoltaics) که به اختصار FPV نیز نامیده می‌شوند، نسل جدیدی از نیروگاه‌های تجدیدپذیر هستند که به جای خشکی، بر روی سطح آب مستقر می‌گردند. این سیستم‌های پیشرفته با بهره‌گیری از پنل‌های فتوولتائیک نصب شده روی سازه‌های غوطه‌ور، راهکاری هوشمندانه برای تولید انرژی پاک در مناطقی با محدودیت زمین فراهم کرده‌اند.

ظهور مزارع خورشیدی شناور پاسخی به چالش کمبود فضا در کشورهای پرجمعیت و مناطق کوهستانی است. در حالی که نیروگاه‌های خورشیدی سنتی به هکتارها زمین هموار نیاز دارند، سیستم‌های شناور از ظرفیت بلااستفاده سدها، دریاچه‌های مصنوعی، تالاب‌های صنعتی و حتی تصفیه‌خانه‌ها استفاده می‌کنند. از نظر فنی، زیرساخت این مزارع شامل پنل‌های خورشیدی، سیستم‌های مهارکننده (Mooring) برای ثابت نگه داشتن سازه در برابر باد و موج، و اینورترهای دریایی است. این رویکرد نه تنها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تملک زمین می‌شود، بلکه به دلیل نزدیکی به منابع آبی و مراکز مصرف در برخی نواحی، تلفات انتقال انرژی را نیز به شکل محسوسی کاهش می‌دهد.

یکی از بزرگترین مزایای مزارع خورشیدی شناور، افزایش راندمان پنل‌ها به دلیل اثر خنک‌کنندگی آب است. طبق محاسبات فیزیکی، بازدهی پنل‌های خورشیدی با افزایش دما کاهش می‌یابد، اما مجاورت با سطح آب دمای عملیاتی را پایین نگه داشته و تولید برق را تا ۱۵ درصد نسبت به نمونه‌های زمینی افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، این پنل‌ها مانند یک سایبان عمل کرده و با کاهش تابش مستقیم خورشید به سطح آب، نرخ تبخیر را به شدت کاهش می‌دهند که این موضوع در کشورهای درگیر با بحران خشکسالی یک مزیت حیاتی محسوب می‌شود. همچنین، پوشش سطح آب مانع رشد بی‌رویه جلبک‌ها شده و به حفظ کیفیت منابع آبی کمک شایانی می‌کند.

با وجود پتانسیل بالا، توسعه مزارع خورشیدی شناور با چالش‌های مهندسی و محیطی خاصی روبروست. هزینه نصب و نگهداری این سیستم‌ها به دلیل نیاز به تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی، رطوبت بالا و نوسانات سطح آب، در حال حاضر بیشتر از نیروگاه‌های زمینی است. از منظر زیست‌محیطی نیز، مسدود کردن نور خورشید ممکن است بر اکوسیستم زیر آب و حیات آبزیان تاثیر بگذارد که نیازمند مطالعات دقیق پیش از اجراست. علاوه بر این، طراحی سیستم‌های مهارکننده باید به گونه‌ای باشد که در برابر طوفان‌های شدید و جریانات آبی تند دوام بیاورند. با این حال، با پیشرفت تکنولوژی و کاهش قیمت قطعات، انتظار می‌رود این چالش‌ها به مرور برطرف شده و مزارع شناور به ستون اصلی انرژی‌های سبز در جهان تبدیل شوند.