Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας οδηγεί σταδιακά σε κάλυψη μεγάλων εκτάσεων γης και πολλών στεγών με φωτοβολταϊκά.
Παρ’όλο που οι στέγες είναι συχνά εξαιρετικές για την εγκατάσταση ηλιακών πάνελ, δεν είναι πάντα κατάλληλες για αυτά, ενώ η κενή γη είναι συνήθως ακριβή σε προαστικές περιοχές.
Έτσι, ο τομέας της ανανεώσιμης ενέργειας παγκοσμίως βρίσκεται σε δυναμική εξέλιξη, με τα πλωτά φωτοβολταϊκά πάρκα να αποτελούν ένα από τα πιο καινοτόμα βήματα προς την κατεύθυνση της αειφόρου ενέργειας.
Ας εξετάσουμε αναλυτικότερα τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα, το νομοθετικό πλαίσιο και τις προοπτικές αυτής της τεχνολογίας στη χώρα μας.
Τι είναι τα Πλωτά Φωτοβολταϊκά Πάρκα και πώς γίνεται η διασύνδεσή τους
Τα πλωτά φωτοβολταϊκά είναι μια νέα τεχνολογία που αναπτύσσεται σε ολόκληρη την Ευρώπη, κυρίως σε τεχνητές λίμνες υδροηλεκτρικών σταθμών, σε αρδευτικές λίμνες, όπως και σε λίμνες που έχουν δημιουργηθεί σε ορυχεία άνθρακα.
Παράλληλα, εξετάζεται η τοποθέτησης των φωτοβολταϊκών στη θάλασσα, καθώς οι ωκεανοί καλύπτουν το 70% της επιφάνειας της Γης και συνεπώς υπάρχει επαρκής χώρος.
Τα πλωτά φωτοβολταϊκά αποτελούν μια καινοτόμα μορφή φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων, όπου το ηλιακό πάνελ αντί να τοποθετείται στην ξηρά, προσδένεται πάνω σε έναν πλωτήρα, ο οποίος συνδέεται με το χερσαίο ηλεκτρικό δίκτυο με υποβρύχιο καλώδιο.
Δυνητικά Οφέλη των Πλωτών Φωτοβολταϊκών Πάρκων
1. Αξιοποίηση χώρου
Στις αγροτικές κοινότητες υπάρχει ανησυχία ότι η μετατροπή της γεωργικής γης σε φωτοβολταϊκά πάρκα μπορεί να είναι επιζήμια για την ασφάλεια τροφίμων.
Ωστόσο, η χρήση υδάτινων εκτάσεων για την εγκατάσταση των πλωτών φωτοβολταϊκών επιτρέπει την αξιοποίηση μέρους του αχρησιμοποίητου υδάτινου χώρου, ενώ ταυτόχρονα δεν επηρεάζει τη γεωργία ή άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες.
Βασικό πλεονέκτημα των πλωτών πάρκων σε σχέση με τα χερσαία είναι ότι δεν απαιτούν αγορά γης για την εγκατάστασή τους.
2. Αποδοτικότητα
Η απόδοση των ηλιακών πάνελ μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας τους πάνω από 25οC.
Για παράδειγμα, τα περισσότερα ηλιακά πάνελ έχουν θερμοστατικό συντελεστή μεταβολής από -0,3% έως -0,5% °C.
Αυτό σημαίνει ότι για κάθε βαθμό Κελσίου, η απόδοση μειώνεται κατά ένα ποσοστό.
Δυστυχώς, σε ζεστά κλίματα, όπως στην Ελλάδα, αυτή η μείωση της απόδοσης μπορεί να μειώσει σημαντικά την παραγωγή ηλιακής ενέργειας.
Η τοποθέτηση ηλιακών πάνελ στην επιφάνεια του νερού συνεπάγεται τη φυσική ψύξη τους, διατηρώντας τα δροσερά και αυξάνοντας την απόδοσή τους.
Επίσης, η χρήση διφασικών ηλιακών πάνελ επιτρέπει σε αυτά να παράγουν ενέργεια και από τις δύο πλευρές, χρησιμοποιώντας και την άμεσα προσπίπτουσα ηλιακή ακρινοβολία, αλλά και την ακτινοβολία που αντανακλάται στο νερό.
3. Εξοικονόμηση υδάτινων πόρων
Ένα άλλο αξιοσημείωτο οφέλος των πλωτών φωτοβολταϊκών είναι ότι τα πάνελ μπορούν να βοηθήσουν στη σκίαση του υδάτινου σώματος, εμποδίζοντας την εξάτμιση γλυκού νερού.
Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο σε ξηρά κλίματα ή κατά τη διάρκεια των ξηρασιών το καλοκαίρι.
Πράγματι, μια μελέτη του 2021 έχει αποδείξει ότι η κάλυψη 4.000 μιλίων των καναλίων της Καλιφόρνια με ηλιακά πάνελ θα μπορούσε να διατηρήσει 65 δισεκατομμύρια γαλόνια νερού ετησίως μειώνοντας την εξάτμιση.
4. Περιβαλλοντική αειφορία
Αδιαμφισβήτητα, η παραγωγή ενέργειας μέσω πλωτών φωτοβολταϊκών συστημάτων συμβάλλει στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και στην μετάβαση σε ένα πιο πράσινο μέλλον.
5. Συνδυασμός έργων ΑΠΕ
Η εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών πάρκων σε υδροηλεκτρικά φράγματα επιτρέπει την αξιοποίηση της υπάρχουσας υποδομής χρησιμοποιώντας την ενέργεια των ηλιακών πάνελ, μειώνοντας το κόστος ανάπτυξης και των δύο έργων.
Παράλληλα, εξετάζεται ο συνδυασμός υπεράκτιων αιολικών πάρκων και πλωτών φωτοβολταϊκών πάνελ, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ίδια διασυνδετική γραμμή.
Περιορισμοί των Πλωτών Φωτοβολταϊκών Πάρκων
- Μειωμένη απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας σε θαλάσσια πλωτά πάρκα: Οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών πάνελ σε θαλάσσια ύδατα αντιμετωπίζουν προκλήσεις, καθώς το θαλασσινό νερό μπορεί να αφήσει μια επικάλυψη στα πάνελ, μειώνοντας την απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας και συνεπώς την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
- Υψηλό κόστος εξοπλισμού: Οι πλωτές φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις είναι λιγότερο συνήθεις και επομένως απαιτούν ειδικό εξοπλισμό στήριξης, ώστε τα πάνελ να επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού. Έτσι, τα ιδιαίτερα τεχνικά χαρακτηριστικά της τεχνολογίας αυτής καθιστούν την προμήθεια του εξειδικευμένου αυτού εξοπλισμού ακριβή, αυξάνοντας τα κόστη ανάπτυξης τέτοιων ενεργειακών έργων ΑΠΕ.
- Δυσκολία εύρεσης τοποθεσίας εγκατάστασης: Η εγκατάσταση πλωτών φωτοβολταϊκών σταθμών είναι μια πολύπλοκη διαδικασία αφού η επιλογή τοποθεσίας μπορεί να είναι δύσκολη και χρονοβόρα λόγω του υψηλού ανέμου, των κυμάτων και των δυσκολιών στήριξης του εξοπλισμού. Έτσι, αυξάνονται τα προβλήματα άδειας και τα κόστη ανάπτυξης και κατασκευής.
- Δυσκολίες στη συντήρηση: Η πρόσβαση σε φωτοβολταϊκά πάνελ που βρίσκονται στην επιφάνεια του νερού, μπορεί να δυσχεραίνει τις διαδικασίες συντήρησης και επιδιόρθωσης.
- Πιθανές επιπτώσεις στα υδάτινα οικοσυστήματα: Η κατασκευή πλωτών φωτοβολταϊκών μπορεί να διαταράξει την υδρόβια ζωή, ιδιαίτερα σε παρθένες περιοχές. Αφού εγκατασταθούν, τα πάνελ που σκιάζουν την επιφάνεια του νερού μειώνουν το διαθέσιμο ηλιακό φως, επηρεάζοντας τα οικοσυστήματα. Για παράδειγμα, έρευνες έχουν δείξει ότι οι φάρμες ηλιακής ενέργειας που επιπλέουν μπορούν να επηρεάσουν την υποκείμενη στρώση νερού σε ένα υδάτινο σώμα. Οι αλλαγές στην κατάσταση του νερού μπορεί να οδηγήσουν στην ανεπάρκεια των κατώτερων στρωμάτων, αυξάνοντας τις συγκεντρώσεις θρεπτικών ουσιών και σκοτώνοντας τα ψάρια. Περισσότερες έρευνες χρειάζονται για να εξεταστούν και να ελαχιστοποιηθούν οι οικολογικές επιπτώσεις των πλωτών φωτοβολταϊκών σταθμών.
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των Πλωτών Φωτοβολταϊκών
| Πλεονεκτήματα | Μειονεκτήματα |
|---|---|
| Πρόσθετη παραγωγή ενέργειας ΑΠΕ χωρίς τη χρήση πρόσθετης γης | Υψηλό κόστος αρχικής εγκατάστασης |
| Αξιοποίηση υδάτινων σωμάτων όπως ταμιευτήρες, λίμνες και φράγματα | Πιθανός αντίκτυπος στα υποκείμενα υδάτινα οικοσυστήματα |
| Αυξημένη απόδοση χάρη στην ψύξη από το υποκείμενο νερό | Πιθανή μειωμένη απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας λόγω επικάλυψης αλάτων θαλασσινού νερού |
| Εξοικονόμηση υδάτινων πόρων χάρη στον περιορισμό εξάτμισης του νερού | Δυσκολίες αδειοδότησης και συντήρησης |
| Περιορισμένη ανάπτυξη φυκών και συγκέντρωση αλάτων που προκαλείται από την εξάτμιση | Περιορισμένη επεκτασιμότητα σε μικρά υδάτινα σώματα |
| Μειωμένη «αντιπαράθεση» με άλλους σκοπούς χρήσης γης | Περιορισμένη ωριμότητα και αποδεδειγμένη απόδοση της τεχνολογίας των πλωτών φωτοβολταϊκών |
Πηγή: Floatovoltaics: Floating Solar Panels (https://www.greenlancer.com/po...)
Πόσο κοστίζουν τα Πλωτά Φωτοβολταϊκά
Το κόστος των πλωτών ηλιακών πάνελ ποικίλλει ανάλογα με πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων του κόστους των συστημάτων στήριξης, του τρόπου και εξοπλισμού διασύνδεσής τους, των εργατικών και της χωρητικότητας του συστήματος.
Επομένως, τα πλωτά φωτοβολταϊκά είναι πολύ πιο ακριβά ανά MW σε σχέση με τα συμβατικά χερσαία πάρκα, καθώς τα πρώτα είναι μικρότερα στην κλίμακα και απαιτούν περισσότερη έρευνα.
Ποια έρευνα χρειάζεται για την προώθηση των Πλωτών Φωτοβολταϊκών
Χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να βελτιωθεί η απόδοση και το κόστος των υφιστάμενων συστημάτων πλωτών φωτοβολταϊκών.
Οι ερευνητές μπορούν να αναλύσουν περαιτέρω τις επιδράσεις των περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως των ανέμων και τα κυμάτων στην προσανατολισμένη θέση των ηλιακών πάνελ και να βελτιστοποιήσουν τα συστήματα στήριξης.
Οι προσπάθειες μπορούν επίσης να επικεντρωθούν στη δημιουργία πιο φιλικών προς το περιβάλλον υλικών για τα πλωτά πάνελ, εξασφαλίζοντας παράλληλα ότι οι εγκαταστάσεις δεν βλάπτουν τα θαλάσσια οικοσυστήματα.
Τέλος, υπάρχει επίσης ανάγκη για έρευνα σχετικά με τον πιο αποτελεσματικό συνδυασμό των πλωτών φωτοβολταϊκών πάρκων με τις υφιστάμενες ηλιακές και αιολικές ενεργειακές υποδομές στην ξηρά και στη θάλασσα για τη βελτίωση της αποθήκευσης και της διανομής ενέργειας.
Πλωτά Φωτοβολταϊκά στην Ελλάδα και Νομοθετικό πλαίσιο
Με παρέμβαση του υπουργού Περιβάλλοντος και Ενέργειας, προτεραιοποιείται η εγκατάσταση 10 πιλοτικών θαλάσσιων πλωτών φωτοβολταϊκών πάρκων ισχύος από 0,5 MW έως και 1 MW.
Συγκεκριμένα, με νομοθετική ρύθμιση, εξαιρούνται τα πιλοτικά αυτά έργα από τις ανταγωνιστικές διαδικασίες υποβολής προσφορών σύνδεσης με το δίκτυο, δηλαδή διασφαλίζεται η προτεραιότητα σύνδεσής τους.
Με τη νέα αυτή ρύθμιση, το ΥΠΕΝ ενθαρρύνει την ανάπτυξη πλωτών φωτοβολταϊκών σε θαλάσσια ύδατα, με μικρής αρχικά εμβέλειας έργα, που όμως θα είναι ενδεικτικά του πραγματικού επενδυτικού ενδιαφέροντος.
Ήδη δύο μεγάλου βεληνεκούς έργα σε θαλάσσια ύδατα έχουν υποβληθεί για αδειοδότηση στην αρμόδια αρχή (ΡΑΑΕΥ).
Το πρώτο ίσχυος 11,6 GW προβλέπει την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ έκτασης 95.6 τ.χλμ. στον βόρειο Ευβοϊκό Κόλπο, στον νότιο Ευβοϊκό και στον κόλπο της Δομβραίνης.
Ένα ακόμη μεγάλο έργο ισχύος 7 GW, έχει αιτηθεί άδεια για εγκατάσταση πλωτού φωτοβολταϊκού στην περιοχή της Αμφιλοχίας.
Μικρότερης κλίμακας έργα (1 MW) έχουν υποβληθεί για αίτηση στη ΡΑΑΕΥ για θαλάσσια περιοχή της Βοιωτίας και την Κάρυστο.
Το τρέχον νομοθετικό πλαίσιο δίνει κίνητρα και για την ανάπτυξη πλωτών φωτοβολταϊκών σε τεχνητές λίμνες, δηλαδή κατά προτεραιότητα σύνδεση στο δίκτυο και διασφάλιση λειτουργικής ενίσχυσης.
Η νέα νομοθετική πρωτοβουλία αναμένεται να αφορά την ανάπτυξη 10 πλωτών φωτοβολταϊκών σταθμών με ισχύ έως και 8 MW έκαστος σε λιμνοδεξαμενές ή τεχνητές λίμνες, οι οποίες δεν εμπίπτουν σε κανένα καθεστώς προστασίας καθώς και σε τεχνητά υδάτινα σώματα που έχουν δημιουργηθεί σε εξαντλημένες εξορυκτικές εκμεταλλεύσεις μεταλλείων, ορυχείων, λατομείων κ.λπ.
Το ΥΠΕΝ δε σχεδιάζει επί του παρόντος τουλάχιστον κάποια παρέμβαση για την εγκατάσταση πλωτών φωτοβολταϊκών σε φυσικές λίμνες.
Το θεσμικό πλαίσιο επιτρέπει την τοποθέτηση πλωτών φωτοβολταϊκών πάρκων στις τεχνητές λίμνες και στους ταμιευτήρες που αποτυπώνονται στα Σχέδια Διαχείρισης Λεκανών Απορροής Ποταμών (ΣΔΛΑΠ) των υδατικών διαμερισμάτων της χώρας και δεν εμπίπτουν σε κανένα καθεστώς προστασίας, με την κάλυψη να φτάνει σε ποσοστό έως και 10% της έκτασής τους.
Επενδυτικά έργα για συνολική ισχύ πάνω από 800 MW έχουν υποβληθεί σχεδόν σε όλες τις τεχνητές λίμνες και ταμιευτήρες της χώρας, όπως στον τεχνητό ταμιευτήρα Καστρακίου, τον τεχνικό ταμιευτήρα Πουρναρίου και την τεχνητή λίμνη Πολυφύτου Κοζάνης.
Αξίζει να σημειωθεί πως γερμανική εταιρεία, η οποία κατασκεύασε το μεγαλύτερο πλωτό φωτοβολταϊκό της Ευρώπης στην Ολλανδία, διασφάλισε από τη ΡΑΑΕΥ άδεια για ισχύ περίπου 230 MW στην περιοχή των Κρεμαστών.
Πρέπει να υπογραμμίσουμε ότι κατά την εγκατάσταση και λειτουργία των φωτοβολταϊκών συστημάτων, δεν θα πρέπει να παρεμποδίζεται η αλιευτική, ναυταθλητική, εμπορική και οικοτουριστική δραστηριότητα εντός των τεχνητών ταμιευτήρων και των θαλάσσιων περιοχών της χώρας.
Πλωτά Φωτοβολταϊκά: Εγκαταστάσεις Ηλιακής Ενέργειας του Μέλλοντος
Συμπερασματικά, τα πλωτά φωτοβολταϊκά αναδεικνύονται ως μια υποσχόμενη τεχνολογία για την παραγωγή αειφόρου ενέργειας στην Ελλάδα και παγκοσμίως.
Με τη σωστή νομοθετική υποστήριξη, επιστημονική έρευνα και αποτελεσματική εφαρμογή, οι πλωτοί φωτοβολταϊκοί σταθμοί μπορούν να συμβάλλουν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και στην ενίσχυση της αειφορίας στον τομέα της ενέργειας.
Στη Synenergy Advisors στηρίζουμε την ανάπτυξη έργων που προωθούν την πράσινη ενέργεια, με ομαλή ένταξη και σεβασμό στο φυσικό περιβάλλον και στο οικοσύστημα.
