Vann fotovoltaisk, også kjent som flytende fotovoltaisk, er en ny type fotovoltaisk kraftproduksjonsmetode. Hovedfunksjonen er å bygge en solcellekraftstasjon på vannoverflaten. Følgende er en detaljert introduksjon til vannfotovoltaisk:
Arbeidsprinsipp:
Fotovoltaiske paneler er nedsenket i vann og bruker solenergi til å konvertere lysenergi til elektrisk energi.
Når lys skinner på solcellecellen, absorberes lysenergien av solcellecellen og omdannes til likestrøm gjennom solcelleeffekten.
Den fotovoltaiske effekten refererer til fenomenet at samspillet mellom fotoner og halvledermaterialer i fotovoltaiske celler produserer elektron-hull-par, og dermed genererer strøm.
Fordeler:
Lagre land: Bygget på vannoverflaten, okkuperer det ikke landressurser og kan redusere kostnadene for landerverv.
Øk kraftproduksjon: Vann har en kjølende effekt på solcellemoduler, som kan undertrykke økningen i overflatetemperaturen til modulene, og dermed øke kraftproduksjonen. For eksempel, ifølge den eksperimentelle komparative analysen av storskala vannfotovoltaiske kraftstasjoner i Hyogo Prefecture, Japan, økte kraftproduksjonen til panelene med omtrent 14 % på grunn av kjøleeffekten til vannoverflaten.
Reduser fordampning og reproduksjon av alger: I teorien kan det redusere fordampningen av vannoverflaten, undertrykke reproduksjonen av alger i vannet, og bidrar til å beskytte vannressursene.
Praktisk drift og vedlikehold: Solcellekraftverket er bygget i vannet, noe som kan redusere forurensning av støv på komponentene og lette rengjøringen av komponentene.
Turismefordeler: De solcellekomponentene er pent arrangert på vannoverflaten, som kan brukes som en karakteristisk attraksjon for å gi turistfordeler.
Applikasjonsscenarier:
Kombinasjon av jordbruk og fiskeri: Ved å sette opp flytende vannfotovoltaiske anlegg i farvannet nær jordbruksland og fiskedammer kan man oppnå en koordinert utvikling av jordbruk og fiskeri.
Reservoarer og vannkraftstasjoner: Å sette opp flytende vannfotovoltaiske systemer i nedstrømsvannet til reservoarer og vannkraftstasjoner kan dra nytte av de doble energifordelene med solenergi og vann.
Bylandskap: Å sette opp flytende vann solcelleanlegg i urbane elver, innsjøer og andre vann kan forbedre bymiljøet og gi nye landskap for byen.
Utfordringer og ulemper:
Høye krav til flytende utstyr: Solceller med flytende vann krever flytende utstyr for å støtte solcellepaneler, og ytelseskravene til flytende utstyr er høye.
Høye krav til stedsvalg: Plasseringen av det flytende vannfotovoltaiske kraftfeltet må velges i et vannområde med stort areal, gode lysforhold og gode utviklingsforhold.
Det er mange usikre faktorer: sterk vind, vannstand, is og andre faktorer har stor innvirkning på det. Samtidig er det nødvendig å overvåke om de solcellekomponentene har uheldige effekter på vannkvalitet og vannlevende organismer.
Oppsummert, som en ny type fotovoltaisk kraftproduksjon, har vannfotovoltaisk betydelige fordeler og brede bruksmuligheter, men den har også noen utfordringer og ulemper. Med fremskritt av teknologi og kostnadsreduksjoner, vil implementeringen og anvendelsen bli mer omfattende.