Согласно новому исследованию, тысячи городов по всему миру могут полностью питаться от солнечных батарей, плавающих на резервуарах с водой. Это относительно простой способ получения возобновляемой энергии на местах при экономии воды.
Солнечные батареи, подвешенные над водой, или плавучие вольтаики, работают аналогично тем, что установлены на суше. Панели стоят на плоту вместо парковок, крыш или других наземных креплений. Они еще не были развернуты во многих местах по всему миру, и производили электричество, менее 1 процента от мировых наземных солнечных ферм в 2020 г. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature Sustainability, показывает, насколько потенциальные города могут выиграть от этой развивающейся технологии.
Исследователи обнаружили, что 6 256 городов в 124 странах теоретически могут удовлетворить всю свою потребность в электроэнергии за счет солнечных панелей, расположенных в близлежащих водоемах. Для этого достаточно покрыть около 30 процентов поверхности воды плавающими вольтаиками. Исследователи проанализировали 114 555 водохранилищ по всему миру, используя многочисленные базы данных, а затем смоделировали потенциальную выработку электроэнергии, используя реалистичные климатические данные.
А поскольку все эти плавающие массивы будут блокировать достаточно солнечного света, чтобы уменьшить испарение, исследователи прогнозируют значительную экономию воды. В совокупности панели позволят экономить воду, необходимую для 300 миллионов человек в год (или примерно 106 кубических километров в год). Это было бы чрезвычайно полезно, поскольку засухи, усугубляемые изменением климата, приводят к высыханию водохранилищ.
Есть и другие практические преимущества. На суше большие солнечные фермы могут конкурировать за место с другими приоритетами, такими как сельское хозяйство или сохранение среды обитания. Плавающие в водоемах фотоэлектрические панели могут избежать этого.
Конечно, разработчикам все равно придется оценивать каждый резервуар, чтобы исключить любые негативные побочные эффекты. Например, если покрыть солнечными батареями слишком большую часть резервуара, то в воде может стать меньше кислорода, что может навредить рыбам. Строительство искусственных резервуаров, а не естественных водоемов может быть менее вредным вариантом, отмечается в исследовании.
Исследование показало, что наибольший потенциал для флотации сосредоточен в местах, где уже есть много населенных пунктов, проживающих вблизи водохранилищ. Как правило, это небольшие населенные пункты с населением менее 50 000 человек, примерно как город размером с Берлингтон, штат Вермонт, или Харрисбург, штат Пенсильвания. Только 15 процентов опрошенных городов с населением более 1 миллиона человек могли бы удовлетворить весь свой спрос на электроэнергию только за счет плавучих солнечных ферм. Страной с наиболее подходящими водоемами являются США, за ними следуют Китай и Бразилия.
