Индия традиционно использовала угольные электростанции, которые производили 72 % электроэнергии страны в 2018-1919 годах. Однако их технических возможностей не хватало, чтобы полностью обеспечить электроэнергией всех людей, проживающих в этой стране. Учитывая, что Индия считается страной с большим количеством солнечных дней в году (более 300) и острой потребностью в электроэнергии, она является идеальным местом для использования солнечных батарей.
Проблема пространства в Индии
Индия - это страна с высокой плотностью населения. В среднем на один квадратный километр приходится 464 человека. Кроме того, земля здесь очень дорогая и участки часто имеет несколько владельцев. Чтобы приобрести какую-либо территорию, необходимо соблюсти очень много формальностей. Таким образом, строительство солнечных ферм осложняется нехваткой территорий.
Расположение солнечных панелей на крышах домов не может полностью решить энергетическую проблему, так как там не получается разместить достаточное количество батарей.
Покрытие каналов солнечными батареями
В штате Гуджарат нашли решение территориальной проблемы, решив покрывать солнечными панелями оросительные каналы. Эта конструкция решила еще множество других проблем, связанных с экономией воды и охлаждением панелей.
Данное сооружение выглядит следующим образом: солнечные панели подвешены на металлической конструкции над каналом.
Этот проект запустили в производство, оборудовав участок протяженностью 750 метров в Гуджарате в 2014 году. Успех проекта привел к созданию первой крупномасштабной солнечной электростанции стоимостью 18,3 миллиона долларов.
По словам экспертов, энергия, вырабатываемая солнечными батареями, может обеспечивать фермеров электричеством в течение сезона интенсивного орошения, а вне сезона ее можно будет продавать распределительным компаниям.
В целом у штата Гуджарат уже есть более 80 000 километров оросительных каналов. По данным Государственной электроэнергетической корпорации штата Гуджарат, если 30 % из них будут оснащены солнечными панелями, можно будет производить 18 000 МВт электроэнергии, что также позволит сэкономить 90 000 акров (34 622 га) земли.
Взаимная выгода
Преимущество установки солнечных станций на каналах заключаются не только в местном производстве энергии и сохранении земли.
С одной стороны, солнечные электростанции строятся намного быстрее, чем крупные угольные или газовые. С другой стороны, панели, расположенные над каналом защищают его от испарения. В Индии, где преобладают солнечные дни с высокой температурой воздуха, испарение воды представляет собой большую проблему.
Еще одним плюсом является то, что солнечные панели не допускают прямых солнечных лучей к воде, что сдерживает цветение в каналах. Рост водорослей может засорить водяные насосы.
Помимо этого, вода также положительно влияет на солнечные батареи. Она помогает панелям оставаться прохладными, что повышает их эффективность как минимум на 2,5-5 %.
Эксплуатация
Как и солнечные батареи, установленные на земле или на крышах, панели на каналах нуждаются в периодической чистке. Ведь выработка электроэнергии снижается, если на них скапливается пыль.
Стоит отметить, что эксплуатация и техническое обслуживание панелей над каналами представляет собой большую проблему. Чтобы обеспечить возможность очистки, необходимо построить специальные пандусы для персонала. Некоторые компании могут позволить себе установить специальные автоматические опрыскиватели и роботов для очистки панелей в недоступных участках.
Кроме того, солнечные каналы расположены на больших расстояниях и не могут быть защищены пограничными стенами или ограждениями. Солнечные батареи довольно дорогие, поэтому их часто воруют с целью перепродать или использовать в личных целях. Для контроля за воровством планируется установка камер слежения по периметру каналов.
Солнечные панели также служат препятствием для ремонта каналов или удаления ила. Очень часто деревья вдоль канала вырубаются, так как участки должны быть свободными от тени. Это также вредит экологии.
Также очень актуальной является проблема коррозии металлических панелей, подвергающихся воздействию влаги. Опоры должны быть оцинкованы защитным слоем для борьбы со ржавчиной.
Где уже используют эту технологию?
К настоящему времени в восьми штатах Индии введены в эксплуатацию солнечные фермы над каналами. Как утверждают разработчики, эти инновационные проекты могут обеспечить дешевое и стабильное электричество миллионам фермеров и повысить их прибыль.
Несмотря на то что установка и эксплуатация этой системы имеет множество проблем, эксперты утверждают, что их можно будет легко устранить. Преимущество эффективного водяного охлаждения солнечных батарей и взаимная выгода для каналов, проходящих под ними, перекрывает все минусы. Поэтому, вполне вероятно, что такие "солнечные каналы" будут продолжать строиться.
