«Безграничная» энергия: как плавучие солнечные панели вблизи экватора могут обеспечивать энергией будущие населенные пункты

Jul 13, 2023

Профессор инженерных наук Австралийского национального университета

Кандидат технических наук, Школа инженерии, Австралийский национальный университет

Эндрю Блейкерс получает финансирование от ARENA, P4I и подобных организаций.

Текущая докторская диссертация Дэвида Фирнандо Силалахи финансируется Индонезийским благотворительным фондом образования (LPDP).

Австралийский национальный университет предоставляет финансирование как член The Conversation AU.

Посмотреть всех партнеров

Огромные массивы солнечных панелей, плавающие в спокойных морях вблизи экватора, могли бы обеспечить эффективно неограниченную солнечную энергию густонаселенным странам Юго-Восточной Азии и Западной Африки.

Наше новое исследование показывает, что морская солнечная энергия только в Индонезии может генерировать около 35 000 тераватт-часов (ТВт-ч) солнечной энергии в год, что аналогично текущему мировому производству электроэнергии (30 000 ТВт-ч в год).

И хотя в большинстве океанов мира случаются штормы, в некоторых регионах на экваторе относительно тихо и мирно. Таким образом, относительно недорогих инженерных сооружений может быть достаточно для защиты морских плавучих солнечных панелей.

Наши глобальные тепловые карты высокого разрешения показывают, что Индонезийский архипелаг и экваториальная часть Западной Африки вблизи Нигерии имеют наибольший потенциал для морских плавучих солнечных батарей.

Подробнее: Отчаиваетесь по поводу изменения климата? Эти 4 диаграммы неудержимого роста солнечной энергетики могут изменить ваше мнение

Согласно нынешним тенденциям, к 2050 году мировая экономика будет в значительной степени декарбонизирована и электрифицирована, чему будет способствовать огромное количество солнечной и ветровой энергии.

Около 70 квадратных километров солнечных панелей могут обеспечить все потребности в энергии миллиона богатых людей в условиях экономики с нулевым выбросом углерода. Панели можно размещать на крышах домов, в засушливых районах, рядом с сельскохозяйственными объектами или плавать на водоемах.

Но страны с высокой плотностью населения, такие как Нигерия и Индонезия, будут иметь ограниченное пространство для сбора солнечной энергии.

Их тропическое расположение в так называемых «упадочных» широтах также означает бедность ветровых ресурсов. К счастью, эти страны – и их соседи – могут эффективно получать неограниченную энергию от солнечных батарей, плавающих в спокойных экваториальных морях.

Плавающие солнечные панели также можно размещать на внутренних озерах и водохранилищах. Плавающая солнечная энергия внутри страны имеет большой потенциал и уже быстро растет.

В нашей недавно опубликованной статье исследуются мировые океаны, чтобы найти регионы, в которых не было больших волн или сильных ветров за последние 40 лет. Плавающие солнечные панели в таких регионах не требуют мощной и дорогостоящей инженерной защиты.

Регионы, где нет волн высотой более 6 метров и ветров силой более 15 метров в секунду, могут генерировать до одного миллиона ТВтч в год. Это примерно в пять раз больше годовой энергии, чем необходимо для полностью декарбонизированной глобальной экономики, поддерживающей 10 миллиардов богатых людей.

Большинство хороших мест расположены недалеко от экватора, в Индонезии и ее окрестностях, а также в экваториальной части Западной Африки. Это регионы с высокими темпами роста населения и высокими экологическими ценностями. Морские плавучие солнечные панели могут помочь разрешить конфликт, связанный с землепользованием.

Индонезия — густонаселенная страна, особенно на островах Ява, Бали и Суматра. К середине столетия население Индонезии может превысить 315 миллионов человек.

К счастью, Индонезия обладает огромным потенциалом солнечной энергии, а также огромным потенциалом хранения гидроэнергии для хранения солнечной энергии в ночное время.

Около 25 000 квадратных километров солнечных панелей потребуется для поддержки богатой Индонезии после полной декарбонизации экономики с использованием солнечной энергии.

Индонезия имеет возможность разместить огромное количество солнечных панелей в своих спокойных внутренних морях. В регионе около 140 000 квадратных километров морского ландшафта, на котором за последние 40 лет не было ни волн высотой более 4 метров, ни ветров силой более 10 метров в секунду.

Морская площадь Индонезии в 6,4 миллиона квадратных километров в 200 раз больше, чем требуется, если бы все будущие потребности Индонезии в энергии были удовлетворены за счет морских плавучих солнечных панелей.