Flydende solcelleparker kan nedkøle klimatruede søer

Solenergi er nu den billigste kilde til elektricitet i historien ifølge en 2020 rapport fra Det Internationale Energiagentur. Men pladsmangel er en bremse på dette kraftcentret for ren energi. techst oversat artiklen Floating solar farms could cool down lakes threatened by climate change fra The Conversation.

I modsætning til kraftværker, der arbejder med fossile brændstoffer, har solcelleparker brug for en masse plads til at generere nok elektricitet til at holde trit med efterspørgslen. De fleste solcelleparker er opstillet som jordmonterede paneler, der optager jord, som kan bruges til at dyrke mad eller give levesteder for dyrelivet.

Giles Exley er lektor i energi og miljø, Lancaster University.

Selv om elektricitet og vand normalt ikke blandes sammen, bliver et voksende antal flydende solcelleparker igangsat på verdensplan. Flydende solcelleparker på en sø eller et vandreservoir kan lyde som en ulykke, der bare venter på at ske, men de seneste undersøgelser har vist, at teknologien genererer mere elektricitet i forhold til solceller på tage eller på jord-monterede solanlæg. Det skyldes køleeffekten af vandet under panelerne, som kan øge effektiviteten i disse systemer med op mod 12,5%.

Når det er sagt, er søer og reservoirer allerede meget vigtige for mennesker og for planeten. Mens disse ferskvandsressourcer dækker mindre end 1% af Jordens overflade, nærer de næsten 6% af dens biodiversitet og leverer drikkevand og afgrødevanding, der er afgørende for milliarder af mennesker. Det er bekymrende, at klimaændringerne har øget overfladetemperaturerne i søer globalt med gennemsnitligt 0,34 °C pr. årti siden 1985, hvilket har medvirket til giftige algeopblomstringer, sænket vandstanden og forhindret opblanding af de forskellige vandlag, der naturligt dannes i større og dybere søer, og det udsulter dybderne for ilt.

Men vil hastværket for at fjerne fossil energi og for at bremse den globale opvarmning ved at bygge flydende solcelleparker ikke bare øge presset på verdens dyrebare ferskvandsreserver? Det er bemærkelsesværdigt, at vi i ny forskning fandt, at omhyggeligt designede flydende solcelleparker rent faktisk kan reducere de trusler, som klimaændringerne udsætter søer og reservoirer for.

En buffer mod opvarmning

Sammen med kolleger, brugte jeg en computermodel til at simulere, hvordan flydende solcelleparker kan påvirke søens vandtemperaturer. Vores simuleringer er baseret på Windermere, den største sø i England og en af de mest velundersøgte søer i verden.

Flydende solcelleparker reducerer omfanget af vind og sollys der når søens overflade, og ændrer dermed mange af de processer, der foregår i søen. Da hver flydende solcellepark har et unikt design, kørte vi simuleringer for at se, hvordan søtemperaturerne ændrede sig med over 10.000 unikke kombinationer af vindhastighed og solstråling.

En række solpaneler holdt på plads på et reservoir overflade med en fortøjning reb. Foto: Giles Exley

En flydende solcellepark genererer fx elektricitet til et vandrensningsanlæg på et reservoir i det nordvestlige England. Vores resultater tyder på, at ændringerne i vandtemperaturer forårsaget af flydende solcelleparker kan være lige så stor som klimaændringerne selv, bare i den modsatte retning.

En flydende solcellepark, der reducerer vindhastighed og solstråling med 10% på tværs af hele søen vil kunne opveje et årti med opvarmning fra klimaændringer. Design, der skygger for søen ved at reducere sollys mere end beskytte den, ved at reducere vind, havde den største kølende effekt. Fordampningen faldt, og søen blev ofte opblandet, hvilket hjælper med til at ilte det dybereliggende vand.

Disse virkninger kan variere afhængigt af en søs dybde, overfladeareal og beliggenhed. Men økologiske processer i søer påvirkes mest af vindhastighed og sollys, hvilket er, hvad vores simuleringer fokuserede på.

Globalt potentiale

Mens de fleste af vores simuleringer indikerede en win-win for søer og flydende solcelleparker, havde nogle uønskede bivirkninger. I et lille antal simuleringer, fandt vi, at solcelleparker, der reducerede vindhastigheden på søens overflade mere, end de reducerede sollys, faktisk kan virke som eller endda forstærke virkningerne af klimaændringerne. Derved kan varigheden af klimapåvirkningen vare længere i dybere søer. Heldigvis mener vi, at omhyggelig udformning af solcelleparker bør reducere disse risici.

Mængden af flydende solenergi er øget med mere end hundrede gange i de seneste fem år og er nu oppe på 2,6 gigawatt kapacitet i 35 lande. Hvis bare 1% af overfladearealet af alle menneskeskabte vandområder (som er lettere at få adgang til og typisk mindre økologisk følsomme end naturlige søer) var dækket af flydende solpaneler, kunne det generere 400 gigawatt – nok elektricitet til at drive 44 milliarder LED-pærer i et år.

Flydende solenergi vil sandsynligvis yde et vigtigt bidrag til at mindske co2 udledning fra verdens energiforsyninger. Som en heldig sideeffekt, tyder vores forskning også på, at det kan have den ekstra fordel at udligne en del af skaderne på søer forårsaget af stigende temperaturer.

Alligevel dækker vores simuleringer kun de fysiske virkninger af flydende solenergi, mens andre spørgsmål forbliver uløste. Hvordan vil solcelleparker interagere med det liv, der i øvrigt leves på søen, som fx sport eller akvakultur? Hvordan vil der ske med søens dyreliv? Og hvilke søer er bedst egnet til placering af en flydende solcellefarm? Arbejdet med fuldt ud at forstå potentialet i denne teknologi er kun lige begyndt.

Oversat af Jørgen Madsen

Læs den originale artikel fra The Conversation her.

Denne uge:

Flydende solcelleparker kan nedkøle klimatruede søer

Solenergi er nu den billigste kilde til elektricitet i historien ifølge en 2020 rapport fra Det Internationale Energiagentur. Men pladsmangel er en bremse på dette kraftcentret for ren energi. techst oversat artiklen Floating solar farms could cool down lakes threatened by climate change fra The Conversation.

I modsætning til kraftværker, der arbejder med fossile brændstoffer, har solcelleparker brug for en masse plads til at generere nok elektricitet til at holde trit med efterspørgslen. De fleste solcelleparker er opstillet som jordmonterede paneler, der optager jord, som kan bruges til at dyrke mad eller give levesteder for dyrelivet.

Giles Exley er lektor i energi og miljø, Lancaster University.

Selv om elektricitet og vand normalt ikke blandes sammen, bliver et voksende antal flydende solcelleparker igangsat på verdensplan. Flydende solcelleparker på en sø eller et vandreservoir kan lyde som en ulykke, der bare venter på at ske, men de seneste undersøgelser har vist, at teknologien genererer mere elektricitet i forhold til solceller på tage eller på jord-monterede solanlæg. Det skyldes køleeffekten af vandet under panelerne, som kan øge effektiviteten i disse systemer med op mod 12,5%.

Når det er sagt, er søer og reservoirer allerede meget vigtige for mennesker og for planeten. Mens disse ferskvandsressourcer dækker mindre end 1% af Jordens overflade, nærer de næsten 6% af dens biodiversitet og leverer drikkevand og afgrødevanding, der er afgørende for milliarder af mennesker. Det er bekymrende, at klimaændringerne har øget overfladetemperaturerne i søer globalt med gennemsnitligt 0,34 °C pr. årti siden 1985, hvilket har medvirket til giftige algeopblomstringer, sænket vandstanden og forhindret opblanding af de forskellige vandlag, der naturligt dannes i større og dybere søer, og det udsulter dybderne for ilt.

Men vil hastværket for at fjerne fossil energi og for at bremse den globale opvarmning ved at bygge flydende solcelleparker ikke bare øge presset på verdens dyrebare ferskvandsreserver? Det er bemærkelsesværdigt, at vi i ny forskning fandt, at omhyggeligt designede flydende solcelleparker rent faktisk kan reducere de trusler, som klimaændringerne udsætter søer og reservoirer for.

En buffer mod opvarmning

Sammen med kolleger, brugte jeg en computermodel til at simulere, hvordan flydende solcelleparker kan påvirke søens vandtemperaturer. Vores simuleringer er baseret på Windermere, den største sø i England og en af de mest velundersøgte søer i verden.

Flydende solcelleparker reducerer omfanget af vind og sollys der når søens overflade, og ændrer dermed mange af de processer, der foregår i søen. Da hver flydende solcellepark har et unikt design, kørte vi simuleringer for at se, hvordan søtemperaturerne ændrede sig med over 10.000 unikke kombinationer af vindhastighed og solstråling.

En række solpaneler holdt på plads på et reservoir overflade med en fortøjning reb. Foto: Giles Exley

En flydende solcellepark genererer fx elektricitet til et vandrensningsanlæg på et reservoir i det nordvestlige England. Vores resultater tyder på, at ændringerne i vandtemperaturer forårsaget af flydende solcelleparker kan være lige så stor som klimaændringerne selv, bare i den modsatte retning.

En flydende solcellepark, der reducerer vindhastighed og solstråling med 10% på tværs af hele søen vil kunne opveje et årti med opvarmning fra klimaændringer. Design, der skygger for søen ved at reducere sollys mere end beskytte den, ved at reducere vind, havde den største kølende effekt. Fordampningen faldt, og søen blev ofte opblandet, hvilket hjælper med til at ilte det dybereliggende vand.

Disse virkninger kan variere afhængigt af en søs dybde, overfladeareal og beliggenhed. Men økologiske processer i søer påvirkes mest af vindhastighed og sollys, hvilket er, hvad vores simuleringer fokuserede på.

Globalt potentiale

Mens de fleste af vores simuleringer indikerede en win-win for søer og flydende solcelleparker, havde nogle uønskede bivirkninger. I et lille antal simuleringer, fandt vi, at solcelleparker, der reducerede vindhastigheden på søens overflade mere, end de reducerede sollys, faktisk kan virke som eller endda forstærke virkningerne af klimaændringerne. Derved kan varigheden af klimapåvirkningen vare længere i dybere søer. Heldigvis mener vi, at omhyggelig udformning af solcelleparker bør reducere disse risici.

Mængden af flydende solenergi er øget med mere end hundrede gange i de seneste fem år og er nu oppe på 2,6 gigawatt kapacitet i 35 lande. Hvis bare 1% af overfladearealet af alle menneskeskabte vandområder (som er lettere at få adgang til og typisk mindre økologisk følsomme end naturlige søer) var dækket af flydende solpaneler, kunne det generere 400 gigawatt – nok elektricitet til at drive 44 milliarder LED-pærer i et år.

Flydende solenergi vil sandsynligvis yde et vigtigt bidrag til at mindske co2 udledning fra verdens energiforsyninger. Som en heldig sideeffekt, tyder vores forskning også på, at det kan have den ekstra fordel at udligne en del af skaderne på søer forårsaget af stigende temperaturer.

Alligevel dækker vores simuleringer kun de fysiske virkninger af flydende solenergi, mens andre spørgsmål forbliver uløste. Hvordan vil solcelleparker interagere med det liv, der i øvrigt leves på søen, som fx sport eller akvakultur? Hvordan vil der ske med søens dyreliv? Og hvilke søer er bedst egnet til placering af en flydende solcellefarm? Arbejdet med fuldt ud at forstå potentialet i denne teknologi er kun lige begyndt.

Oversat af Jørgen Madsen

Læs den originale artikel fra The Conversation her.

Log ind

Opret kundekonto

Dine personlige data vil blive anvendt til at understøtte din brugeroplevelse,, til at administrere adgang til din konto, og til andre formål, som er beskrevet i vores persondatapolitik.

Ja tak, jeg vil gerne have et gratis prøveabonnement og adgang til alle artikler

Enkelt abonnement



Gruppeabonnement



Gavekort