แผงโซลาร์ลอยน้ำ นวัตกรรมใหม่เพื่อพลังงานสะอาด

'แผงโซลาร์ลอยน้ำ' นวัตกรรมใหม่เพื่อพลังงานสะอาด

หนึ่งในนวัตกรรมที่ร้อนแรงที่สุดสำหรับการผลิตไฟฟ้าที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ คือ floating photovoltaics (FPV) หรือแผงโซลาร์บนโครงสร้างที่ลอยอยู่ในน้ำ รวมทั้งในทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ และทะเล บางโครงการในเอเชียมีแผงโซลาร์หลายพันแผงเพื่อสร้างพลังงานหลายร้อยเมกะวัตต์

แผงโซลาร์ลอยน้ำ หรือ FPV มีจุดเริ่มต้นอยู่ในเอเชียและยุโรปที่ซึ่งมีเหตุผลทางเศรษฐกิจมากมายบวกกับการมีที่ดินเปล่าที่มีมูลค่าสูงสำหรับการเกษตร

ระบบขนาดปานกลางระบบแรกถูกติดตั้งที่ประเทศญี่ปุ่น และที่โรงกลั่นไวน์ในแคลิฟอร์เนียในปี ค.ศ. 2007 และ 2008

บนพื้นดิน โครงการที่มีขนาดหนึ่งเมกะวัตต์จะต้องใช้พื้นที่ระหว่าง 10,000 - 16,000 ตร.ม. แต่โครงการโซลาร์ลอยน้ำนั้นจะน่ามีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นหากสามารถสร้างขึ้นบนแหล่งน้ำที่อยู่ติดกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่มีสายส่งอยู่แล้ว

ส่วนใหญ่แล้ว โครงการที่มีขนาดใหญ่จะอยู่ในประเทศจีนและอินเดีย นอกจากนี้ยังมีโรงงานขนาดใหญ่ในบราซิล โปรตุเกส และสิงคโปร์ด้วย

ฟาร์มโซลาร์ลอยน้ำขนาด 2.1 กิกะวัตต์ที่ถูกเสนอให้สร้างขึ้นบนพื้นที่ราบน้ำขึ้นน้ำลงบนชายฝั่งทะเลเหลืองในเกาหลีใต้ จะมีแผงโซลาร์เซลล์จำนวน 5 ล้านแผงบนพื้นที่ 30 ตารางกิโลเมตรที่ติดป้ายราคา 4 พันล้านดอลลาร์ กำลังเผชิญกับอนาคตที่ไม่แน่นอนกับการที่มีรัฐบาลชุดใหม่ในกรุงโซล โดยประธานาธิบดี ยูน ซุก ยอล กล่าวว่า เขาต้องการที่จะเพิ่มพลังงานนิวเคลียร์มากกว่าพลังงานแสงอาทิตย์

นอกจากนี้แล้ว เทคโนโลยีที่ว่านี้ยังสร้างความหวังให้กับบรรดานักวางแผนในแถบตอนใต้ของทะเลทรายซาฮาร่าในแอฟริกา ซึ่งถือเป็นพื้นที่ที่มีอัตราการเข้าถึงไฟฟ้าที่ต่ำที่สุดในโลก และมีปริมาณแสงแดดมากมาย

Sika Gadzanku นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ในโคโลราโด อธิบายว่า สำหรับประเทศที่พึ่งพาไฟฟ้าพลังน้ำเป็นจำนวนมาก จะมีข้อกังวลว่าการผลิตไฟฟ้าจะลดลงในช่วงที่เวลาแห้งแล้ง และด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ก็มีการคาดหวังว่าจะได้เห็นเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วมากขึ้น ทำให้มีโอกาสที่ FPV จะเป็นตัวเลือกของพลังงานหมุนเวียน

“ดังนั้น แทนที่จะต้องพึ่งพาพลังงานน้ำ ก็สามารถใช้ FPV ให้มากขึ้นและลดการพึ่งพาพลังน้ำ ทำให้ในช่วงฤดูแล้งก็สามารถเปลี่ยนไปใช้พลังงานโซลาร์ลอยน้ำแทนได้” นักวิจัยผู้นี้กล่าว

ผลการศึกษาวิจัยที่ได้รับทุนจากคณะกรรมาธิการยุโรป ระบุว่า การครอบคลุมแหล่งกักเก็บพลังงานน้ำด้วยแผงโซลาร์ลอยน้ำเพียง 1 เปอร์เซ็นต์ ก็สามารถเพิ่มการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำในแอฟริกาได้ถึงปีละ 50%

อย่างไรก็ตาม ยังมีอันตรายจากพลังงานโซลาร์ลอยน้ำที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น ที่โรงงานแห่งหนึ่งซึ่งถูกไฟไหม้ในจังหวัดชิบะของประเทศญี่ปุ่นในปี 2019 ซึ่งเจ้าหน้าที่กล่าวโทษว่า เกิดจากพายุไต้ฝุ่นทำให้แผงโซลาร์ลอยเคลื่อนทับกัน จนเกิดความร้อนจัดและอาจเกิดประกายไฟที่โรงงานขนาด 180,000 ตร.ม. ที่มีแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำมากกว่า 50,000 แผงที่เขื่อนยามาคุระ

ส่วนอุปสรรคที่สำคัญที่สุดในการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในวงกว้างในปัจจุบัน ก็คือเรื่องของราคา การสร้างแผงโซลาร์ลอยน้ำมีราคาแพงกว่าการติดตั้งบนบกที่มีขนาดใกล้เคียงกัน

แต่ด้วยต้นทุนที่สูงกว่า ก็ย่อมมีประโยชน์ที่มากกว่า เนื่องจากการระบายความร้อนของแหล่งน้ำ แผงโซลาร์ลอยน้ำจึงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าแผงโซลาร์เซลล์ทั่วไป นอกจากนี้ยังช่วยลดการเปิดรับแสงและลดอุณหภูมิของน้ำ ตลอดจนลดการเจริญเติบโตของสาหร่ายที่เป็นอันตรายอีกด้วย

ที่มา: