La fotovoltaica d'aigua, també coneguda com a fotovoltaica flotant, és un nou tipus de mètode de generació d'energia fotovoltaica. La seva característica principal és construir una central fotovoltaica a la superfície de l'aigua. A continuació es presenta una introducció detallada a l'aigua fotovoltaica:
Principi de funcionament:
Els panells fotovoltaics estan immersos en aigua i utilitzen l'energia solar per convertir l'energia lluminosa en energia elèctrica.
Quan la llum brilla a la cèl·lula fotovoltaica, l'energia lluminosa és absorbida per la cèl·lula fotovoltaica i es converteix en corrent continu mitjançant l'efecte fotovoltaic.
L'efecte fotovoltaic es refereix al fenomen que la interacció entre fotons i materials semiconductors a les cèl·lules fotovoltaiques produeix parells d'electrons-forat, generant així corrent.
Avantatges:
Estalviar la terra: construïda sobre la superfície de l'aigua, no ocupa recursos terrestres i pot reduir els costos d'adquisició de terres.
Augmentar la generació d'energia: l'aigua té un efecte de refrigeració en els mòduls fotovoltaics, que pot suprimir l'augment de la temperatura superficial dels mòduls, augmentant així la generació d'energia. Per exemple, segons l'anàlisi comparativa experimental de centrals fotovoltaiques d'aigua a gran escala a la prefectura de Hyogo, Japó, la generació d'energia dels panells va augmentar aproximadament un 14% a causa de l'efecte de refrigeració de la superfície de l'aigua.
Reduir l'evaporació i la reproducció d'algues: en teoria, pot reduir l'evaporació de la superfície de l'aigua, suprimir la reproducció d'algues a l'aigua i és propici per a la protecció dels recursos hídrics.
Funcionament i manteniment còmodes: la central fotovoltaica està construïda a l'aigua, cosa que pot reduir la contaminació de la pols dels components i facilitar la neteja dels components.
Beneficis turístics: els components fotovoltaics estan ben disposats a la superfície de l'aigua, que es poden utilitzar com a atracció característica per aportar beneficis turístics.
Escenaris d'aplicació:
Combinació d'agricultura i pesca: la instal·lació de sistemes fotovoltaics d'aigua flotant a les aigües properes a terres de conreu i estanys de peixos pot aconseguir el desenvolupament coordinat de l'agricultura i la pesca.
Embassaments i centrals hidroelèctriques: La instal·lació de sistemes fotovoltaics d'aigua flotant a les aigües aigües avall dels embassaments i centrals hidroelèctriques pot aprofitar els avantatges energètics duals de l'energia solar i l'aigua.
Paisatge urbà: La instal·lació de sistemes fotovoltaics d'aigua flotant en rius, llacs i altres aigües urbans pot millorar l'entorn urbà i proporcionar nous paisatges per a la ciutat.
Reptes i desavantatges:
Requisits elevats per a equips flotants: la fotovoltaica d'aigua flotant requereix equips flotants per suportar panells fotovoltaics, i els requisits de rendiment dels equips flotants són alts.
Requisits elevats de selecció del lloc: el lloc del camp d'energia fotovoltaica d'aigua flotant s'ha de seleccionar en una zona d'aigua amb una gran superfície, bones condicions d'il·luminació i bones condicions de desenvolupament.
Hi ha molts factors incerts: els forts vents, els nivells d'aigua, el gel i altres factors hi tenen un gran impacte. Al mateix temps, cal controlar si els components fotovoltaics tenen efectes adversos sobre la qualitat de l'aigua i els organismes aquàtics.
En resum, com a nou tipus de generació d'energia fotovoltaica, l'aigua fotovoltaica té avantatges importants i àmplies perspectives d'aplicació, però també s'enfronta a alguns reptes i inconvenients. Amb l'avenç de la tecnologia i la reducció de costos, el seu desplegament i aplicació serà més extens.