Panele słoneczne na kanałach, czyli oszczędność wody i źródło energii
W 2014 roku w ramach projektu na University of California zainstalowano 1-megawatową instalację słoneczną nad kanałem w Dolinie Środkowej, co było wówczas pierwszym tego typu projektem w USA. Pięć lat później, bo w 2019 roku Sonoma County Water Agency zainstalowała nad kanałem w Russian River Valley jeszcze większą, bo 1,5-megawatową instalację słoneczną. Ogłoszony niedawno przez kalifornijską agencję projekt Nexus nie będzie więc aż tak innowacyjny (zwłaszcza że w Indiach takie instalacje już funkcjonują), jak z pozoru może się wydawać, ale będzie jednocześnie pierwszym pilotażowym projektem Stanów Zjednoczonych, w ramach to którego panele słoneczne zostaną umieszczone nad kanałami nawadniającymi, a wygenerowana przez nie energia elektryczna trafi do specjalnego typu akumulatorów przepływowych.
Czytaj też: Polskie panele słoneczne wygryzą chińską konkurencję
O samym projekcie Nexus dowiedzieliśmy się już w zeszłym roku. Wtedy to Kalifornia zainwestowała w firmę Turlock Irrigation District całe 20 milionów dolarów, aby ta zamontowała panele słoneczne na wodnych kanałach. Dziś z kolei dowiedzieliśmy się, że ten projekt, który ma zostać ukończony do 2024 roku, wykorzysta konkretny typ akumulatorów, stanowiąc pierwsze tego typu połączenie na całym świecie. Sam w sobie pomysł umieszczania paneli słonecznych na kanałach wodnych został wcześniej uwierzytelniony badaniami naukowców. Według przedstawionej w nich analizy otwarty system kanałów w Kalifornii mógłby “zaoszczędzić” nawet 238480 hektolitrów wody każdego roku, gdyby tylko zostały na niego nałożone pokrywy. To równowartość zaopatrzenia w wodę pitną aż dwóch milionów ludzi.
Po co jednak zasłaniać kanały np. betonowymi blokami, kiedy trwa era szału na źródła energii odnawialnej? Stąd właśnie pomysł nakrycia kanałów panelami słonecznymi, które nie tylko zapewnią oszczędności po stronie wody, ale też jednocześnie umożliwią generowanie nawet 13 gigawatów energii elektrycznej, czyli 1/6 tego, co produkuje już cały stan. Jednak wiele jeszcze wody upłynie w tymże kanale, zanim tak imponująca instalacja powstanie. Na ten moment projekt obejmie bowiem około 790 metrów kwadratowych paneli słonecznych na trzech sekcjach kanału o różnej orientacji i szerokości.
Czytaj też: Twoje panele słoneczne mają już 15 lat? Lepiej sprawdź falownik, zanim będzie za późno
Na papierze tego typu rozwiązanie jest świetne, bo z jednej strony panele słoneczne będą chronić wodę przed parowaniem i ograniczą w niej rozrost roślinności, a same będą przez nią również pasywnie chłodzone. Firmy potrzebują jednak solidnych danych, aby uzasadnić tego typu instalacje i te właśnie zapewni im projekt Nexus, który do magazynowania energii wykorzysta imponujące akumulatory przepływowe firmy ESS.
W przypadku tych akumulatorów do przechowywania energii wykorzystuje się wyjątkowy elektrolit łączący żelazo, sól i wodę. Proces ich ładowania oraz rozładowywania sprowadza się do tak zwanej reakcji redoks, czyli redukcji i utleniania. Działa to tak, że przy utlenianiu akumulatory tracą poziom naładowania, a przy redukcji zyskują, wykorzystując “ten sam elektrolit zarówno po ujemnej, jak i dodatniej stronie równania”. To z kolei ma gwarantować, że chemia stojąca za całym procesem “pozostaje stabilna dla dowolnej liczby głębokich cykli ładowania i rozładowania”.
Czytaj też: Ten system chłodzi panele słoneczne jak lodówkę. Efekt? Rekordowy wzrost wydajności
Ta technologia magazynowania energii pozwoliła firmie ESS wyeliminować potrzebę stosowania szeregu stałych ogniw lub modułów i osiągnąć tym samym lepszą pojemność magazynowania energii, bezpieczeństwo oraz wysoką skalowalność. Firma zapewnia zresztą, że te akumulatory są idealne w roli magazynów energii, bo mają być niezawodne, opłacalne, wytrzymałe (do ponad 20 lat od rozpoczęcia pełnoprawnej pracy) i ponoć nawet niepodatne na degradacje.
