Водяна фотоелектрична, також відома як плаваюча фотоелектрична, є новим типом фотоелектричного методу виробництва електроенергії. Його головна особливість – будівництво фотоелектричної станції на поверхні води. Нижче наведено детальний вступ до водяної фотоелектричної енергії:
Принцип роботи:
Фотоелектричні панелі занурюють у воду і використовують сонячну енергію для перетворення енергії світла в електричну.
Коли світло світить на фотоелектричний елемент, світлова енергія поглинається фотоелектричним елементом і перетворюється на постійний струм через фотоелектричний ефект.
Фотоелектричний ефект стосується явища, коли взаємодія між фотонами та напівпровідниковими матеріалами у фотоелектричних елементах створює електронно-діркові пари, таким чином генеруючи струм.
Переваги:
Економте землю: побудований на поверхні води, він не займає земельних ресурсів і може зменшити витрати на придбання землі.
Збільшення виробництва електроенергії: вода має охолоджуючий ефект для фотоелектричних модулів, що може пригнічувати підвищення температури поверхні модулів, тим самим збільшуючи виробництво електроенергії. Наприклад, згідно з експериментальним порівняльним аналізом великомасштабних водяних фотоелектричних електростанцій у префектурі Хього, Японія, виробництво електроенергії панелями зросло приблизно на 14% завдяки охолоджувальному ефекту поверхні води.
Зменшення випаровування та розмноження водоростей: теоретично це може зменшити випаровування поверхні води, придушити розмноження водоростей у воді та сприяє захисту водних ресурсів.
Зручна експлуатація та обслуговування: фотоелектрична станція побудована у воді, що може зменшити забруднення пилу на компонентах і полегшити очищення компонентів.
Переваги для туризму: фотоелектричні компоненти акуратно розташовані на поверхні води, що може бути використано як характерний атракціон, який приносить переваги туризму.
Сценарії застосування:
Поєднання сільського господарства та рибальства: встановлення плавучих водяних фотоелектричних систем у водах поблизу сільськогосподарських угідь та рибних ставків може досягти узгодженого розвитку сільського господарства та рибальства.
Водосховища та гідроелектростанції: Встановлення плавучих водяних фотоелектричних систем у нижніх водах водосховищ і гідроелектростанцій може скористатися подвійними енергетичними перевагами сонячної енергії та води.
Міський ландшафт: встановлення плавучих водяних фотоелектричних систем у міських річках, озерах та інших водах може покращити міське середовище та створити нові ландшафти для міста.
Проблеми та недоліки:
Високі вимоги до плавучого обладнання: плавуче фотоелектричне обладнання потребує плавучого обладнання для підтримки фотоелектричних панелей, а вимоги до продуктивності плавучого обладнання високі.
Високі вимоги до вибору місця: місце розташування плавучої водяної фотоелектричної установки має бути вибрано в акваторії з великою площею, хорошими умовами освітлення та хорошими умовами розвитку.
Є багато невизначених факторів: сильний вітер, рівень води, лід та інші чинники мають великий вплив на це. Водночас необхідно контролювати, чи фотоелектричні компоненти негативно впливають на якість води та водні організми.
Таким чином, як новий тип фотоелектричної генерації електроенергії, водяна фотоелектрична система має значні переваги та широкі перспективи застосування, але вона також стикається з деякими проблемами та недоліками. З розвитком технології та зменшенням витрат її розгортання та застосування буде ширшим.