الأنظمة الشمسية العائمة تعزز كفاءة الطاقة الشمسية الأرضية، وفقًا لتقرير IEA PVPS
أشار تقرير جديد صادر عن برنامج أنظمة الطاقة الكهروضوئية التابع لوكالة الطاقة الدولية (IEA PVPS) إلى أن الأنظمة الشمسية العائمة (FPV) التي تُثبت على المياه الداخلية الصغيرة يمكن أن تكون مكملًا قيمًا للأنظمة الشمسية المثبتة على الأرض، وذلك إذا ما تحققت التوقعات المتعلقة بإنتاج الطاقة على مدى عمر النظام.
تحليل البصمة الكربونية للأنظمة الشمسية العائمة
أجرى التقرير، الذي نُشر ضمن Task 12 تحت عنوان “تحليل البصمة الكربونية للأنظمة الشمسية العائمة 2024“، مقارنة بين نظامين شمسيين عائمين، أحدهما في ألمانيا يعتمد على عوامات مصنوعة من مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والآخر في هولندا يعتمد على عوامات من الصلب والبولي إيثيلين. تم مقارنة هذين النظامين بنظام افتراضي مثبت على الأرض يعمل في كولونيا بألمانيا.
استخدمت جميع الأنظمة نفس الألواح الشمسية بنسبة كفاءة 20.5% من نوع PERC المصنوعة في الصين، بمعدل تدهور يبلغ 0.7% سنويًا ونسبة أداء 0.80 ولكن الاختلافات بين هذه الأنظمة كانت في التوجيه، وزاوية الميل، ونسبة تغطية الأرض.
البصمة الكربونية للأنظمة
بلغت البصمة الكربونية للنظام المثبت على الأرض حوالي 1,100 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/كيلووات، أما بالنسبة للنظام الشمسي العائم في ألمانيا، فقد بلغت البصمة الكربونية 1,280 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/كيلووات، وفي هولندا 1,300 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/كيلووات. وأوضح التقرير أن الأنظمة العائمة تسجل بصمة كربونية أعلى بنسبة 15% مقارنة بالأنظمة الأرضية ذات الاتجاه الشرقي-الغربي، وبنسبة 25% مقارنة بالأنظمة الأرضية الموجهة نحو الجنوب بزاوية ميل مثالية.
توصيات لتقليل البصمة الكربونية
تشكل عملية تصنيع الألواح الشمسية أكبر مساهمة في البصمة الكربونية، حيث تمثل من60% إلى 70% من إجمالي الانبعاثات. ولتقليل هذه البصمة، ينصح التقرير بمراقبة معدل تدهور الألواح الشمسية مع مرور الوقت، بالإضافة إلى تحسين أداء الأنظمة وموثوقيتها.
أوصى التقرير أيضًا بتصنيع الألواح الشمسية داخل الاتحاد الأوروبي باستخدام مصادر كهرباء منخفضة الكربون بدلاً من الصين، وهو ما من شأنه أن يقلل البصمة الكربونية بشكل ملحوظ. كذلك استخدام مواد معاد تدويرها لدعم الهيكل وإعادة تدوير HDPE في نهاية عمر النظام، بدلًا من حرقه، يمكن أن يقلل البصمة الكربونية للأنظمة العائمة بنسبة تزيد عن 40%
الحاجة إلى مزيد من البحث
على الرغم من النتائج الإيجابية، أشار التقرير إلى الحاجة لمزيد من الأبحاث لفهم عمر الألواح الشمسية وأداء الأنظمة العائمة ومعدل التدهور. وسيكون لهذا الفهم العميق تأثير كبير في تحديد كفاءة الأنظمة العائمة على المدى الطويل.
