Плавающие солнечные панели: перспективы и экологические последствия

от

Плавающие солнечные панели становятся перспективным решением в области чистой энергетики, однако их воздействие на окружающую среду зависит от местоположения, как показало новое исследование.

Учёные из Орегонского государственного университета и Геологической службы США смоделировали влияние плавающих солнечных фотоэлектрических систем на 11 водохранилищах в шести штатах.

Их моделирование показало, что системы последовательно охлаждали поверхностные воды и изменяли температуру воды на разных уровнях водохранилищ. Однако панели также увеличили изменчивость условий обитания для водных видов.

«Разные водохранилища будут реагировать по-разному в зависимости от таких факторов, как глубина, динамика циркуляции и виды рыб, важные для управления», — сказал Эван Бредвег, ведущий автор исследования и бывший научный сотрудник Орегонского государственного университета. «Нет универсальной формулы для проектирования этих систем. Это экология — это сложно».

Рынок плавающих солнечных панелей утвердился и растёт в Азии, но в Соединённых Штатах он ограничен небольшими пилотным проектами.

Тем не менее, исследование, опубликованное ранее в 2025 году Национальной лабораторией возобновляемой энергии Министерства энергетики США, показало, что водохранилища США могут разместить достаточно систем плавающих солнечных панелей для выработки до 1476 тераватт-часов в год, что достаточно для питания примерно 100 миллионов домов.

Плавающие солнечные панели имеют ряд преимуществ. Охлаждающий эффект воды может повысить эффективность панелей примерно на 5–15%. Системы также могут быть интегрированы с существующей гидроэлектрической и передающей инфраструктурой. Они также могут помочь снизить испарение, что особенно ценно в более тёплых и сухих климатах.

Однако эти преимущества сопровождаются вопросами о потенциальном воздействии на водные экосистемы, область, которой уделялось ограниченное внимание со стороны учёных.

«Понимание экологических рисков и изменчивости экологических реакций на размещение плавающих фотоэлектрических систем имеет решающее значение для информирования регулирующих органов и руководства по устойчивому развитию энергетики», — сказал Бредвег.

Новое исследование использовало передовые методы моделирования для оценки последствий размещения плавающих солнечных панелей на водохранилищах. Исследователи изучили водохранилища в Орегоне, Огайо, Вашингтоне, Айдахо, Теннесси и Арканзасе, проанализировав двухмесячные периоды летом и зимой.

Они обнаружили, что изменения температуры и динамики кислорода, вызванные плавающими солнечными панелями, могут влиять на доступность среды обитания как для тепловодных, так и для холодноводных видов рыб. Например, более низкие температуры воды летом обычно благоприятны для холодноводных видов, хотя этот эффект наиболее выражен, когда покрытие панелями превышает 50%.

Исследователи отмечают необходимость дальнейших исследований и долгосрочного мониторинга, чтобы гарантировать, что плавающие фотоэлектрические системы поддерживают цели в области чистой энергетики без ущерба для водных экосистем.

«История показала, что крупномасштабные модификации пресноводных экосистем, такие как гидроэлектростанции, могут иметь непредвиденные и долгосрочные последствия», — сказал Бредвег.

Соавторами статьи являются Иван Арисмэнди из Департамента рыболовства, дикой природы и наук об охране природы штата Орегон; Сара Хенкель из Морского научного центра Хэтфилда при Орегонском государственном университете; и Кристина Мёрфи из исследовательской группы по совместным исследованиям рыб и дикой природы Геологической службы США в штате Мэн.

Предоставлено:
[Орегонский государственный университет](https://phys.org/partners/oregon-state-university/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте