Beamte der Del-Co Water Company, einer gemeinnützigen Genossenschaft im Norden von Ohio, suchten nach Möglichkeiten, Solarenergie hinzuzufügen, um den CO2-Fußabdruck ihrer energieintensiven Pumpensysteme zu reduzieren. Doch der Entwicklungsdruck am Stadtrand von Columbus machte Land für einen Solarpark knapp.
„Das Wachstum vollzieht sich in einem solchen Tempo, dass Land unglaublich wertvoll ist“, sagte Jason Rafeld, Chief Legal and Strategy Officer von Del-Co Newsweek. Dann, sagte er, sei jemand auf die Idee gekommen, die Solaranlage an einem anderen Ort als an Land zu platzieren. „Nun, was wäre, wenn wir es auf unsere Stauseen geben würden?“
Genau das wird der Baubeginn tun, der bald beginnen soll. Rafeld sagte, ein 32 Hektar großes Del-Co-Reservoir werde über ein drei Hektar großes Netz aus schwimmenden Photovoltaik-Solarmodulen verfügen, das neueste Beispiel einer Technologie, die erneuerbare Energien an Orten erweitert, an denen nur wenig Land verfügbar ist.
Mit freundlicher Genehmigung von D3Energy
Mit der 1,2-Megawatt-Anlage setzt Del-Co auf schwimmende Solaranlagen, und Rafeld sagte, wenn Tests zeigen, dass sie gut passt, plant das Unternehmen, seine anderen Reservoirs um weitere schwimmende Solaranlagen zu erweitern. Bisher, sagte er, sehe er keine Anzeichen dafür, dass die Kunststoffflöße und -platten die Wasserqualität oder die Leistung des Stausees negativ beeinflussen würden, und sie könnten sogar einige Vorteile haben.
„Viel Algenwachstum entsteht durch Sonnenlicht. Wenn wir also die Sonne auf einem Teil blockieren, könnte es zu weniger Algenwachstum kommen“, sagte er. Dies könnte die Wartungskosten senken und weniger chemische Behandlungen zur Bekämpfung des Algenwachstums erfordern. In trockeneren Gebieten können die Paneele auch den Wasserverlust durch Verdunstung reduzieren.
„Wir sind sehr zuversichtlich, dass dies erfolgreich sein wird“, sagte Rafeld.
Floating-Solarenergie ist in den letzten Jahren in den USA nur langsam gewachsen und könnte bald viel größeres Aufsehen erregen, da immer mehr Unternehmen staatliche Anreize für Solarenergie nutzen und gleichzeitig Landnutzungskonflikte und hohe Kosten vermeiden wollen.
Forscher des National Renewable Energy Lab des US-Energieministeriums fanden heraus, dass der Einsatz schwimmender Solaranlagen in nur einem kleinen Teil der Seen, Teiche und Stauseen des Landes 10 Prozent der aktuellen Stromerzeugung in den USA liefern könnte. Das NREL bewertete das Potenzial für schwimmende Solaranlagen und fand mehr Mehr als 24.000 künstlich angelegte Gewässer waren für die Technologie geeignet, und viele liegen an Orten mit hohen Landkosten und hohen Strompreisen.
Länder in Asien sind führend beim Einsatz schwimmender Solaranlagen, und eine Studie von Wissenschaftlern der Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, ergab ein enormes globales Potenzial für fast 115.000 Stauseen auf der ganzen Welt. Die Forscher identifizierten 6.256 Gemeinden in 124 Ländern, die durch den Einsatz schwimmender Solarenergie energieautark werden könnten.
Sitz in Miami D3Energy liefert die Einheiten, die Del-Co installieren wird. Entwicklungsdirektor Stetson Tchividjian sagte Newsweek dass die Solarpaneele und die Elektronik alle die gleichen sind wie bei jeder anderen Installation, sie werden einfach auf einem schwebenden Gestell montiert und nicht auf dem Dach oder am Boden. Das Gestell besteht aus geformtem HDPE-Kunststoff und ähnelt einem Schwimmdock.
„Wir bauen das Ganze Reihe für Reihe an Land auf, fast wie ein riesiges Lego-Set, und lassen es dann ins Wasser“, sagte er, und die Flöße werden dann an Ort und Stelle verankert. Tchividjian sagte, die Einheiten seien kostenmäßig konkurrenzfähig zu landgestützten Einheiten und benötigen weniger Platz für die Stromerzeugung, da sie enger zusammenpassen. (Die höheren Racks für landgestützte Arrays werfen einen Schatten auf benachbarte Panels und erfordern zusätzlichen Abstand. Die tief liegenden schwebenden Arrays beschatten sich gegenseitig nicht und können eng zusammenpassen.)
„Wir haben tatsächlich knapp zwei Acres pro Megawatt im Vergleich zum Bodensystem mit fünf Acres“, sagte er.
D3Energy hatte ein breites Kundenspektrum, darunter Wasserversorger wie Del-Co, den Armeestützpunkt Fort Liberty in North Carolina (ehemals Fort Bragg) und Elektrizitätsversorgungsunternehmen wie Duke Energy, das neben seinem Fossil auch schwimmende Solaranlagen in einen Kühlteich einbaute Brennstoffkraftwerk in Bartow, Florida.
Mit freundlicher Genehmigung von D3Energy
Florida sei ein besonders guter Ort für schwimmende Solaranlagen, sagte Tchividjian. Schließlich ist es der Sunshine State und Florida hat nur wenig Land, aber viel Wasser.
Justin Kramer verwaltet neue Technologien für die Orlando Utilities Commission, die D3Energy dazu veranlasste, schwimmende Solaranlagen einzubauen, um Wassersysteme mit Strom zu versorgen und ihre 240.000 Kunden mit Strom zu versorgen.
„Wir haben in unserem gesamten Gebiet viele Regenwasserteiche“, sagte Kramer Newsweek. „Diese Teiche liegen direkt an Straßen, die über Stromleitungen und alles andere verfügen.“
Laut Kramer bilden die schwimmenden Arrays eine vorteilhafte Rückkopplungsschleife, da der Schatten das Wasser kühler hält. Das hilft einigen Wasserlebewesen, während das kühlere Wasser wiederum die Effizienz der Solarpaneele verbessert, die bei Temperaturen knapp unter 80 Grad am besten funktionieren.
Orlando Utilities hat mit dem Flughafen Orlando und dem Verkehrsministerium von Florida zusammengearbeitet, um weitere für die Technologie geeignete Gewässer zu identifizieren, und Kramer sagte, schwimmende Solarenergie werde einen großen Beitrag dazu leisten, dass das Unternehmen sein Ziel erreicht, bis 2050 CO2-neutral zu sein.
Tchividjian sagte, er habe es genossen zu beobachten, wie sich die Technologie von einer Neuheit zu einer bewährten Energiequelle entwickelte. Er sagte, dass jedes neue Projekt das Wissen darüber erweitert, wie schwimmende Solarenergie funktioniert, und dass das Vertrauen in die Technologie wächst. Der Boom bei Solaranreizen habe dies zum geschäftigsten Jahr des Unternehmens gemacht.
„Wo es Wasser gibt, wird dies für viele verschiedene Kunden zu einem großen Anziehungspunkt“, sagte er.