Новая устойчивая к ураганам плавучая солнечная ферма может помочь заменить ископаемое топливо

Новая солнечная энергетическая платформа меняет наши представления о возобновляемых источниках энергии, предлагая новую форму морских плавучих станций. Платформа, получившая название «Demonstrator », недавно была отбуксирована вверх по реке в Нидерландах, чтобы смоделировать влияние ветра и воды в открытом море, и она прошла испытания с честью.

В то время как идеальным окружением для создания SolarDuck являются города и острова около экватора (где меньше ветра для энергии ветра), следующий вариант Demonstrator «может противостоять силам урагана», испытываемым на Бермудских островах и во Флориде и их окрестностях, — объяснил технический директор SolarDuck Дон Хугендорн. видеоинтервью с компанией Interesting Engineering.

Городам и островам в «солнечном поясе» нужна солнечная энергия, но не хватает земли
SolarDuck спроектировал плавучие солнечные энергетические конструкции, чтобы выдерживать прибрежные морские условия и ураганные ветры, но также оптимизировал их для естественных гаваней, устьев и других прибрежных регионов, преодолевая волны высотой более 10 футов (3 м). В ходе испытаний вверх по реке треугольная платформа прошла на 31 милю (50 км), испытывая силу 17,6 тонны (16 метрических тонн) при движении со скоростью 7 узлов.

А учитывая ускоряющиеся темпы изменения климата , время появления Demonstrator в мире является удачным. Города повсюду от Токио до Нью-Йорка начинают серьезно относиться к логистике отказа от ископаемого топлива. Но многим не хватает основной экономической силы, которая делает города привлекательными: доступной недвижимости. «Такие города, как Гонконг, Сингапур и другие острова, находятся вне суши, — сказал Хугендорн. И эти платформы могут начать снабжать энергией значительные объединения по всему экватору, где солнце постоянно, но мало ветра, что сделает использование энергии ветра непрактичным.

Мы упоминали, что Демонстратор гигантский? Источник: SolarDuck

Например, в Гонконге Хугендорн и его коллеги из SolarDuck рассматривали возможность установки солнечных панелей на небоскребах, «но вы можете генерировать только 10% или 11% потребностей города в энергии», — сказал он. А земля очень дорогая, в городе много новых домов, построенных сейчас как плавучие конструкции. Несмотря на это ограничение, у многих мировых лидеров есть практические причины предпочитать солнечную энергию ветру. «Solar на сегодняшний день является самым дешевым способом для производства возобновляемой энергии» в Sunbelt, согласно  с AltEnergy Mag отчета . Солнцезащитный пояс — это глобальное кольцо около экватора, где много солнечного света, а ветра нет.

Следующий демонстратор SolarDuck будет в 13 раз больше

«Идея основана на нашем морское наследие,» сказал генеральный директор SolarDuck Коэн Бюргерс в виде PV журнал отчете . «Наша компания является дочерним предприятием исследовательского отдела Damen Shipyards Group в Нидерландах, компании, которая использует лучшие отраслевые практики для разработки надежного решения, способного справиться с суровыми морскими условиями». Примечательно, что Damen Shipyards Group спроектировала 154-футовые (47-метровые) лодки, используемые береговой охраной США.

Следующий вариант Демонстратора будет в 13 раз больше. Источник:  SolarDuck

«Конечно, в море все может двигаться», — сказал руководитель отдела морского инжиниринга профессор Делфтского технологического университета Андрей Метрикин , который также является заведующим кафедрой динамики твердых тел и структур, в рекламном видеоролике о недавних испытаниях Demonstrator вверх по реке. Это означает, что солнечные энергетические платформы должны выдерживать гораздо более тяжелые нагрузки, поэтому, по словам Хугендорна, следующий вариант Demonstrator будет в 13 раз больше. Но, очевидно, солнечные панели не будут плавать сами по себе. Точно так же любой контакт с морской водой может серьезно повредить электронику и другие материалы массива. Но есть еще одна, даже более фундаментальная проблема в сценариях сильного ветра.

SolarDuck стремится к установкам мощностью 10 МВт, подходящим для морских стационарных ветряных турбин.

«Направление подъема вверх и вниз имеет большое значение — вы не хотите, чтобы плавающие сборки солнечных панелей улетали прочь», — сказал Хугендорн. «Вы хотите, чтобы они были достаточно жесткими», чтобы оставаться прочными, но при этом устойчивыми к обрастанию и росту водорослей. Форма платформы также имеет решающее значение для морской плавучей платформы. Квадраты, например, не идеальны. «Когда у вас есть крутильная волна — волна, приближающаяся к квадрату под углом 45 градусов, — одна сторона платформы будет двигаться вверх, а другая — вниз», — пояснил Хугендорн. В отличие от других оффшорных компаний, производящих солнечные платформы, SolarDuck отказалась от квадратной конструкции в пользу чего-то более элегантного. «Если вы посмотрите на легкие конструкции, такие как краны, нефтяные вышки, Эйфелева башня, они все треугольники».

Кроме того, угол наклона солнечных панелей добавляет дополнительный эффект очистки во время дождя. «Очень легкий, жесткий, прочный», треугольная конструкция «может деформироваться при дополнительных нагрузках», — пояснил Хугендорн. И, конечно же, треугольники переходят друг в друга. Первоначально тестируя только одну модель, компания планирует вскоре расширить и без того большую сборку Demonstrator. «Мы хотим использовать электростанции мощностью 10 МВт — примерно 240 м на 240 м (примерно 790 футов на 790 футов), что составляет примерно 10 на 10 платформ», — сказал Хугендорн. «По сути, это примерно 100 платформ, соединенных вместе».

«Это даст вам пиковую мощность в 10 МВт, что эквивалентно новой морской стационарной ветряной турбине», — добавил Хоогендорн. И это не остановится на достигнутом. «Затем вы можете построить ферму с пиковой мощностью 500 МВт с 50 из этих 10 на 10 сборок, что эквивалентно морской ветряной электростанции». Еще многое предстоит сделать, прежде чем солнечные энергетические платформы, такие как SolarDuck, распространятся по всему миру, но в ближайшие годы лидеры в таких городах, как Сингапур и Гонконг, могут найти новый способ радикального масштабирования усилий по производству устойчивой энергии.