In den letzten Jahren ist die Anzahl der Photovoltaik-Kraftwerke auf Straßen stark gestiegen. Gleichzeitig herrscht jedoch ein erheblicher Mangel an verfügbaren Flächen für Installation und Bau, was die weitere Entwicklung dieses Kraftwerkstyps einschränkt. Gleichzeitig rückt ein weiterer Zweig der Photovoltaik-Technologie – schwimmende Kraftwerke – in den Fokus der Öffentlichkeit.

Im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaikkraftwerken werden schwimmende Photovoltaikanlagen auf der Wasseroberfläche installiert. Sie beanspruchen nicht nur keine Landressourcen, was die Produktion und das Leben der Menschen fördert, sondern verbessern durch die Kühlung der Photovoltaikmodule und der Kabel auch die Effizienz der Stromerzeugung. Schwimmende Photovoltaikkraftwerke können zudem die Wasserverdunstung reduzieren und das Algenwachstum hemmen, was sich positiv auf die Aquakultur und den täglichen Fischfang auswirkt.

Im Jahr 2017 wurde in der Gemeinde LiuLong, Gemeinde Tianji, Bezirk Panji, Stadt Huainan, Provinz Anhui, das weltweit erste schwimmende Photovoltaik-Kraftwerk mit einer Gesamtfläche von 1.393 Mu errichtet. Als weltweit erstes schwimmendes Photovoltaik-Kraftwerk besteht die größte technische Herausforderung darin, dass es sich einerseits bewegt und andererseits nass ist.

Die „Bewegung“ bezieht sich auf die Berechnung der Wind- und Wellenströmungssimulation. Da sich schwimmende PV-Module im Gegensatz zum konstanten statischen Zustand herkömmlicher PV-Anlagen oberhalb der Wasseroberfläche befinden, müssen für jede Standard-Stromerzeugungseinheit detaillierte Wind- und Wellenströmungssimulationsberechnungen durchgeführt werden, um eine Grundlage für die Auslegung des Verankerungssystems und der Schwimmkörperstruktur zu schaffen und so die Sicherheit der schwimmenden Anlagen zu gewährleisten. Das adaptive Wasserstandsverankerungssystem der schwimmenden Anlagen verwendet Bodenankerpfähle mit ummantelten Stahlseilen zur Verbindung mit der Randverstärkung der angebrachten Anlagen. Die Verankerungspunkte jeder Anlage werden alle 6 Meter gesetzt, wobei ein Spielraum für das Kabel bleibt, um eine gleichmäßige Kraft, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten und die optimale Kopplung von „Dynamik“ und „Statik“ zu erreichen.

Mit „nass“ ist der Vergleich der Zuverlässigkeit von Doppelglasmodulen, N-Typ-Modulen und PID-resistenten konventionellen Modulen mit nicht-glasbasierter Rückwand in feuchter Umgebung über einen langen Zeitraum hinweg gemeint. Außerdem wird die Auswirkung auf die Stromerzeugung überprüft, und die Haltbarkeit der Materialien des Schwimmkörpers usw. wird überprüft, um die Sicherheit der geplanten Lebensdauer des schwimmenden Kraftwerks von 25 Jahren zu gewährleisten und eine zuverlässige Datenunterstützung für nachfolgende Projekte bereitzustellen. Datenunterstützung.

Schwimmende Kraftwerke können auf einer Vielzahl von Gewässern errichtet werden, sei es auf natürlichen Seen, künstlichen Stauseen, Kohlebergbaugebieten oder Kläranlagen, solange eine ausreichende Wassermenge für die Installation der Anlagen vorhanden ist. Wenn schwimmende Kraftwerke diese Anforderungen erfüllen, kann nicht nur das Abwasser zu einem neuen Kraftwerksträger regeneriert werden, sondern auch die Selbstreinigungskraft schwimmender Photovoltaikanlagen wird maximiert. Durch die Abdeckung der Wasseroberfläche wird die Verdunstung reduziert, das Wachstum von Mikroorganismen im Wasser gehemmt und so die Wasserqualität verbessert. Schwimmende Photovoltaikanlagen können die Wasserkühlung optimal nutzen und so die Kühlprobleme von Straßen-Photovoltaikanlagen lösen. Gleichzeitig wird erwartet, dass schwimmende Kraftwerke die Stromerzeugungseffizienz um etwa 5 % steigern, da sie keinen Schatten über dem Wasser haben und vollständig dem Licht ausgesetzt sind.

Nach Jahren des Baus und der Entwicklung sind die Möglichkeiten zur Photovoltaik auf Straßen aufgrund der knappen Landressourcen und der Auswirkungen auf die umliegende Umwelt stark eingeschränkt. Zwar lässt sich die Nutzung durch die Erschließung von Wüsten- und Berggebieten bis zu einem gewissen Grad erweitern, doch trägt dies nur zur Linderung der Symptome bei, behebt jedoch nicht die Grundursache. Mit der Entwicklung der schwimmenden Photovoltaik-Technologie benötigt dieses neue Kraftwerk keinen wertvollen Landbesitz mehr und kann stattdessen größere Wasserflächen und Straßenflächen nutzen, wodurch ein Mehrgewinn erzielt wird.