日本的浮動太陽能島嶼結束對核電的依賴?

日本在尋求結束對核電的依賴時轉向浮動太陽島

日本有兩家公司 最近公佈的 他們將開始建造兩個巨大的太陽能島嶼,這些島嶼將漂浮在水庫上。 這是繼全國最大的鹿兒島太陽能發電廠之後,該發電廠在2013晚期開業並被發現 漂浮在大海中 就在日本南部海岸附近。

這些舉措是因為日本希望從2011的福島災難中繼續前進,並在不依賴核電的情況下滿足其127m人的能源需求。 在30事件發生之前,該國的電力來自核能,併計劃將其推向40%。 但福島 摧毀公眾信心 在核電方面,以及極有可能在含有反應堆的地區發生地震時,日本正在尋找替代方案。

對於資源貧乏的國家來說,太陽能是一個明顯的解決方案。 它清潔,具有成本競爭力,對可以使用的地方沒有限制,並且有能力彌補能源短缺。 太陽能研究人員喜歡小跑的一個小事實是,在每個40分鐘左右,足夠的陽光會落在地球的陸地上。 為地球提供動力一年。 換句話說,如果我們用太陽能電池板覆蓋撒哈拉沙漠的一小部分,我們可以多次為世界供電。

該技術已經存在,因此產生足夠的太陽能主要歸結為一件事:空間。 對於像美國這樣擁有大量人口稀少的國家而言,這不是一個問題,而且全國各地已經安裝了大量的“太陽能農場”。

氣候加利福尼亞州的太陽能發電 - 祝你在日本尋找空間。
USFWS,CC BY

在日本空間有限的地方,需要更多的創造性解決方案。 這是決定將太陽能發電轉移到海上的主要原因。 雖然土地高度擁擠,因此價格昂貴,但大部分土地尚未使用。 因此,將這個空間用於浮動發電廠是很有意義的。

雖然浮動太陽能發電廠的概念最初確實看起來很刺耳。 水加電? 我們都被大眾文化和公共安全電影所提高,知道這兩者真的不混。


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但是,這不是某種人類將努力克服龐大的技術挑戰。 這些面板被設計成防水其中一些植物種類已建成已經在日本,包括大型裝置中 鹿兒島.

太陽能的一部分美妙之處在於它的使用簡單。 在基本層面上,一旦你購買了現成的光伏組件,它只是一個插入的情況。離岸太陽能養殖的主要工程挑戰只不過是建造一個碼頭並用太陽能電池板覆蓋它。

這可能略顯過分簡化,但考慮到與海上石油鑽井平台建設相比的相對困難。 當這一挑戰失敗時,這些代表了真正的工程挑戰和真正的風險,正如我們在2010中對墨西哥灣的深水地平線洩漏事件所看到的那樣。 相比之下,與近海太陽能相關的風險和難度相當小。

solar array2進水,斷電。 Hitesh Vip,CC BY-SA

浮動太陽能也有一些有趣的附帶福利。 太陽能模塊在冷卻時功能更好,因此將它們置於水附近實際上有助於提高性能。 在印度,它們也被用作有趣的雙重目的解決方案。 在古吉拉特邦,太陽能電池板安裝在納爾馬達運河的頂部,用於發電和發電 防止水從下面蒸發.

也沒有理由設計需要如此功能。 到目前為止,最獨特的應用就是“節能鴨”的概念, 巨型浮動太陽能電池板塗水禽 其中已經提出在哥本哈根海港充當既是旅遊勝地和碳中性電源坐。 這可能永遠不幸發生,但它是如何太陽能發電可以用許多不同的方式來施加相當精彩示範。

solar array3能源鴨,由藝術家Hareth Pochee,Adam Khan,Louis Leger和Patrick Fryer為哥本哈根港口提議。 2014 Land Art Generator Initiative

對於太空是一個問題的其他國家來說,太陽島肯定是一個解決方案 - 有朝一日,歐洲很大一部分力量可能是由海洋中的巨型太陽浮橋產生的。 技術存在,工程挑戰無法克服。 現在唯一的問題是,是否有將太陽島作為解決方案的意願,更重要的是我們是否將它們製成鴨形?

這篇文章最初發表於 談話
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關於作者

主要的Jon Major是利物浦大學的研究員。 他的研究興趣包括薄膜,光伏,半導體和透明導體。

披露聲明: 約翰·梅傑從工程和物理科學研究理事會(EPSRC)獲得資助。


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