מפעל שמש צף Cirata: עוד מקרה מוצלח, סולל את הדרך ל-FPV

לאחרונה, נשיא אינדונזיה הכריז על חיבור הרשת הרשמי עם קיבולת מלאה של תחנת כוח סולארית צפה Cirata, מעורר תשומת לב משמעותית בתעשייה. למפעל, הממוקם במאגר של תחנת הכוח הידרומית Cirata במחוז מערב ג'אווה, הספק כולל של 192MWp, עם תוכניות להרחבה עתידית ל-500MW. זהו הפרויקט הסולארי הצף הראשון במים עמוקים ממאה מטרים והוא עומד כגדול בדרום מזרח אסיה והשלישי בגודלו בעולם. התחנה צפויה לייצר 300,000 MWh מדי שנה, להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני ב-214,000 טון ולספק חשמל נקי לכ-50,000 משקי בית. הצלחתו של מפעל בקנה מידה גדול זה מדגישה שוב את היתכנותן של מערכות פוטו-וולטאיות צפות. אז, מה זה ולמה זה הופך פופולרי? בואו נצלול לתוכו.

מה זה צף מערכת פוטו וולטאית?

מערכת פוטו-וולטאית צפה (FPV) היא טכנולוגיה הכוללת התקנת פאנלים סולאריים על פלטפורמות צפות כמו מאגרים כדי לרתום אנרגיה סולארית לייצור חשמל. טכנולוגיה זו משלבת טכניקות של אנרגיה ימית ומתחדשת, תוך שימוש בפאנלים סולאריים עמידים בפני אבק, נטולי עופרת, עמידים מאוד ללחות ועמידים למים. מערכות פוטו-וולטאיות צפות חולקות קווי דמיון רבים עם מערכות מבוססות קרקע, כשההבחנה העיקרית היא התקנתן על משטחי מים, מה שמבטל את הצורך בקרקע. אפילו במדינות עם אדמות עצומות ועשירות במשאבים, אזורים ליד ערים גדולות צורכות אנרגיה ואזורי תעשייה עשויים להיעדר קרקע זמינה לבניית מפעלים סולאריים או להתמודד עם עלויות גבוהות. במקרים כאלה, מערכות פוטו-וולטאיות צפות הופכות לפתרון אטרקטיבי, שכן הן אינן מוגבלות בזמינות הקרקע.

מהו פוטנציאל של פוטו-וולטאי צף מערכות?

חוקרים אספו מידע משלושה מאגרי מידע עולמיים, הכוללים למעלה מ-13.11 מיליון מאגרים. בהתבסס על מודלים של סימולציית ביצועים פוטו-וולטאיים מונעי אקלים, אזורים עם פוטנציאל FPV הגבוה ביותר מרוכזים בחלקים של ארצות הברית, מזרח ברזיל, פורטוגל, ספרד, צפון דרום אפריקה, זימבבואה, הודו ומזרח סין. בין אלה, לארצות הברית יש את הפוטנציאל הגדול ביותר, אם כי טכנולוגיה פוטו-וולטאית צפה עדיין אינה מאומצת באופן נרחב. לעומת זאת, מדינות עם שטחי קרקע קטנים, כמו יפן, סינגפור ודרום קוריאה, מגלות עניין חזק יותר במערכות פוטו-וולטאיות צפות. יפן, במיוחד, הקימה את תחנת הכוח הפוטו-וולטאית הצפה הראשונה בעולם כבר בשנת 2007, והיא נותרה המאמצת המובילה של טכנולוגיה זו. לסין יש יותר מ-15,000 מאגרים עם פוטנציאל לפיתוח פוטו-וולטאי צף, המדורגים במקום השני בעולם ומסוגלים להפיק טריליון קילוואט-שעה בשנה.

מה הם היתרונות של פוטו-וולטאי צף מערכות?

חיסכון במשאבי קרקע: בהשוואה למערכות חשמל פוטו-וולטאיות מסורתיות אשר תופסות שטחי קרקע גדולים, מערכות פוטו-וולטאיות צפות יכולות לעשות שימוש מלא בגופי מים, ולהתקין אותם באזורי מים שאינם בשימוש כגון אגמים, מאגרים או בריכות. זה מפחית את תפוסת הקרקע ומשמר את המערכות האקולוגיות של מקווי המים. בנוסף, בנייה על גופי מים מלאכותיים מביאה יתרונות באינטגרציה קלה עם תחנות כוח קיימות, מקדמת פשטות וסינרגיות.

יעילות דור משופרת: בעוד פאנלים סולאריים מתפקדים היטב גם בטמפרטורות גבוהות, טמפרטורות נמוכות משפרות את הביצועים שלהם. מים מספקים קירור לפנלים על פני המים, ומשפרים את יעילותם. מחקרים מצביעים על כך שיעילות הייצור של פאנלים סולאריים צפים גבוהה ב-11% מזו של אלו הבסיסיים. בנוסף, ההשתקפות על פני המים יכולה לשפר עוד יותר את היעילות, ולהפוך למעשה אנרגיית שמש לחשמל.

שמירה על איכות סביבה: על ידי חסימת אור השמש מלהגיע לפני המים, פאנלים סולאריים צפים מפחיתים את האידוי של אגמים ומאגרים. ההערכות מצביעות על כך שכיסוי של 30% מהמאגרים העולמיים בפאנלים סולאריים עשוי לחסוך מדי שנה משאבי מים לשרת 300 מיליון אֲנָשִׁים. התקנת פאנלים סולאריים צפים על תחנות כוח הידרו מגדילה את המים הזמינים לייצור כוח מים, ואגמים תעשייתיים משיגים חיסכון במים לשימוש חקלאי. הצללים שמטילים פאנלים סולאריים מפחיתים גם את הגידול הנרחב של אצות במקווי מים מתוקים, מונעים בעיות בריאותיות ממקורות מי שתייה ומונעים מוות של צמחי מים ובעלי חיים אחרים.

פליטת פחמן מופחתת: רתימת אנרגיה נקייה מפאנלים סולאריים צפים מסייעת להפחית את ההסתמכות על ייצור חשמל מבוסס דלק מאובנים, ובכך להפחית את פליטת גזי חממה. בנוסף, בעוד שכוח המים מתחדש, הפעלת תחנות כוח הידרו יכולה לייצר פליטות פחמן משמעותיות. ניצול פאנלים סולאריים צפים באזורי סרק מאפשר דור כפול, לקזז את פליטת הפחמן מהפעלת התחנה.

דחיפה לפיתוח כלכלי: מעבר לאספקת חשמל לכל החיים והעבודה לקידום פיתוח כלכלי, מדינות מסוימות פיתחו את הפוטנציאל התיירותי של מערכות פוטו-וולטאיות צפות, והעצימו עוד יותר את הערכים שלהן. ניתן לבנות שבילים לצד סכרים, המאפשרים למבקרים ללכת לאורך שפת המים וליהנות ממערך הפאנלים הסולאריים ומהנוף הטבעי של האגם.

Beny זמינה לכם כאן בישראל: אופטימלי לתפעול מערכת יציב

הסביבה בה פועלות מערכות פוטו-וולטאיות צפות מציבה אתגרים משמעותיים בבנייה ובתפעול. גורמים כגון לחות גבוהה, גלים, כוחות רוח, קורוזיביות וקשיי תחזוקה גבוהים הנובעים מסביבות מימיות מצריכים התייחסות מדוקדקת במהלך תכנון הצמח. כיצרנית רכיבים פוטו-וולטאיים מובילה, Beny מכיר היטב את הגורמים הללו ומציע מגוון פתרונות תמסורת והפצה בזרם ישר (DC) המותאמים בצורה מושלמת לתכנון ולדרישות המערכת. המוצרים שלה כוללים בין היתר:

מפסקים DC: Beny מספקת ללקוחות פתרונות שונים של מפסק זרם DC, לרבות מפסקי מעגלים יצוקים, מפסקים זעירים ומערכת אחסון אנרגיה בסוללות (BESS) מפסקי זרם המתאימים לתרחישי יישומים שונים. מפסקי זרם אלו מציעים פונקציות הגנה מפני עומס יתר, קצר חשמלי ואנטי-חזרה, יחד עם מחסומי הבזק קשת, המשפרים את הבטיחות והיציבות של מערכות פוטו-וולטאיות.

מתגי בידוד DC: מתגים אלו הם ציוד חשמלי בעל ביצועים גבוהים המיועד למערכות פוטו-וולטאיות ואחסון אנרגיה. עם עיצוב מודולרי, הם מכסים מתחים מדורגים מ-DC300V עד DC1600V וזרמים מדורגים מ-8A עד 800A. באמצעות פטנט של טכנולוגיית כיבוי קשת DC, הם יכולים לכבות קשתות תוך 3ms בלבד ומגיעים עם ידית נעילה למניעת פעולה מקרית.

נחשול התקני הגנה: Beny מציע גם מגיני מתח DC וגם זרם חילופין (AC), המספקים הגנה מסוג T1, T1+T2 ו-T2 למערכות. מצוידים בהתקן ניתוק תרמי עם מחוון תקלות, הם מגיעים גם עם מגעי אות מרחוק אופציונליים. במקרה של מתח נחשול, מגנים אלו יכולים לספק תגובה מהירה ברמה של ננו-שניה לשמירה על יציבות המערכת.

כיבוי מהיר התקנים: גם BFS-21 וגם BFS-22 יכולים לשלוט במודולים בודדים או מרובים, להפחית את עלויות הציוד ולשפר את הגמישות של עיצוב המערכת. במקרה של תקלה במערכת, Benyה-RSDs של RSD יכולים להפחית במהירות את המתח לרמה בטוחה תוך מיקרו-שניות. באמצעות טכנולוגיית Power Line Communication (PLC), הם משדרים במהירות אותות חריגים במהלך מקרי חירום או פעולות תחזוקה. יתרה מכך, יש להם אמצעים יזומים, כגון כיבוי אוטומטי ברמת המודול במקרים של התחממות יתר או הפסקת חשמל, המונעים למעשה התחממות יתר של המערכת ומפחיתים את הסיכון לנזק או כשל.

הכל Beny מוצרים תואמים לתקני איכות בינלאומיים וקיבלו אישורי תעשייה כגון UL, REC, TÜV Rheinland, AS, CE, CB, RoHS וכו'. הם גם כוללים רמות הגנה גבוהות, תוך שימוש בחומרים עמידים בפני UV ומעכבי בעירה, ועברו בדיקות סביבתיות קיצוניות מ-40°C עד +85°C, מתאים לסביבות קשות כמו מערכות פוטו-וולטאיות צפות. מוצרים אלו מספקים ערבות אמינה לפעולה יציבה ומאובטחת של מערכות פוטו-וולטאיות.

הערה: הפרטים עשויים להשתנות בהתאם למוצר ולדגם. אנא עיין במדריך המוצר הספציפי לקבלת מידע נוסף.