Водният фотоволтаик, известен също като плаващ фотоволтаик, е нов тип фотоволтаичен метод за генериране на енергия. Основната му функция е да изгради фотоволтаична електроцентрала на водната повърхност. Следва подробно въведение във водната фотоволтаика:
Принцип на работа:
Фотоволтаичните панели се потапят във вода и използват слънчева енергия, за да преобразуват светлинната енергия в електрическа.
Когато светлината свети върху фотоволтаичната клетка, светлинната енергия се абсорбира от фотоволтаичната клетка и се преобразува в постоянен ток чрез фотоволтаичния ефект.
Фотоволтаичният ефект се отнася до феномена, че взаимодействието между фотони и полупроводникови материали във фотоволтаичните клетки произвежда двойки електрон-дупка, като по този начин генерира ток.
Предимства:
Спестете земя: Построен върху водната повърхност, той не заема земни ресурси и може да намали разходите за придобиване на земя.
Увеличаване на генерирането на електроенергия: Водата има охлаждащ ефект върху фотоволтаичните модули, което може да потисне повишаването на температурата на повърхността на модулите, като по този начин увеличава производството на електроенергия. Например, според експериментален сравнителен анализ на големи водни фотоволтаични електроцентрали в префектура Хиого, Япония, производството на енергия от панелите се е увеличило с около 14% поради охлаждащия ефект на водната повърхност.
Намаляване на изпарението и размножаването на водорасли: На теория може да намали изпарението на водната повърхност, да потисне възпроизвеждането на водорасли във водата и е благоприятно за опазването на водните ресурси.
Удобна работа и поддръжка: Фотоволтаичната електроцентрала е изградена във водата, което може да намали замърсяването на праха върху компонентите и да улесни почистването на компонентите.
Ползи за туризма: Фотоволтаичните компоненти са спретнато подредени на водната повърхност, което може да се използва като характерна атракция, която да носи ползи за туризма.
Сценарии на приложение:
Комбинация от селско стопанство и рибарство: Създаването на плаващи водни фотоволтаични системи във водите в близост до земеделска земя и рибни езера може да постигне координирано развитие на селското стопанство и рибарството.
Резервоари и водноелектрически централи: Създаването на плаващи водни фотоволтаични системи във водите надолу по течението на резервоари и водноелектрически централи може да се възползва от двойните енергийни предимства на слънчевата енергия и водата.
Градски пейзаж: Създаването на плаващи водни фотоволтаични системи в градски реки, езера и други води може да подобри градската среда и да осигури нови пейзажи за града.
Предизвикателства и недостатъци:
Високи изисквания за плаващо оборудване: Плаващите водни фотоволтаици изискват плаващо оборудване за поддържане на фотоволтаични панели, а изискванията за производителност на плаващото оборудване са високи.
Високи изисквания за избор на място: Мястото на плаващото водно фотоволтаично енергийно поле трябва да бъде избрано във водна зона с голяма площ, добри условия на осветление и добри условия за развитие.
Има много несигурни фактори: силни ветрове, водни нива, лед и други фактори оказват голямо влияние върху него. В същото време е необходимо да се следи дали фотоволтаичните компоненти имат неблагоприятно въздействие върху качеството на водата и водните организми.
В обобщение, като нов тип фотоволтаично производство на електроенергия, водните фотоволтаици имат значителни предимства и широки перспективи за приложение, но също така са изправени пред някои предизвикателства и недостатъци. С напредъка на технологиите и намаляването на разходите, неговото внедряване и приложение ще бъде по-широкообхватно.