Na našem portálu jsme nedávno informovali o čínských úspěších ve výrobě solárních panelů. Tamní společnosti posilují svoje světové dominantní postavení v tomto sektoru a masivně investují do výrobních kapacit. Vysoký podíl vyrobených kolektorů přitom absorbuje domácí trh. Solární farmy v Číně rostou jako příslovečné houby po dešti. Těší se široké podpoře lokálních samospráv, protože účinně přispívají ke snížení emisí z elektráren spalujících uhlí. A budují se i na vodní hladině.

Příklon k obnovitelným zdrojům energie Čína deklarovala ještě před konáním letních olympijských her v Pekingu v roce 2008. Tehdy byly v širokém okolí olympijského areálu odstaveny uhelné elektrárny, aby se rozptýlil smog a snížila se koncentrace drobných částic. Mnohé z nich již do provozu opětovně uvedeny nebyly a stát se intenzivně soustředil na jejich nahrazení udržitelnými zdroji energie. Samozřejmě nikoli jen na papíře.
Podíl zelené energie poprvé přesáhl fosilní
V loňském roce tak souhrnný instalovaný výkon čínských elektráren na bázi obnovitelných zdrojů energie poprvé překročil instalovaný výkon tepelných elektráren a tvoří více než 50 % celkového výkonu. Řečí čísel: výkon elektráren napájených z obnovitelných zdrojů loni činil celkem 1,45 mld. kW z celkového výkonu veškerých elektráren 2,9 mld. kW. Přitom souhrnná kapacita větrných elektráren a solárních elektráren přesáhla miliardu kW.
Výrazným trendem je tedy budování rozsáhlých solárních farem. Tato strategie však naráží na limity: reliéf vhodný pro výstavbu fotovoltaických projektů se nezřídka nachází v pásmech úrodné zemědělské půdy. Její ochrana je vzhledem ke všeobecnému úsilí o potravinovou bezpečnost země prioritou. Proto se již více než dekádu rozvíjí inovativní podobor fotovoltaického průmyslu – budování slunečních elektráren na vodní ploše.
Výhody „floatovoltaiky"
Plovoucí solárních projekty představují výhodnou alternativu k pozemním. Solární fotovoltaické projekty konstruované a instalované na vodní ploše mají především vyšší účinnost. Jaké jsou další benefity tzv. floatovoltaiky?
Solární panely fungují lépe, pokud jsou ochlazovány. Plovoucí kolektory jsou pasivně chlazeny vodou a solární pole má v daném konceptu až o 15 % vyšší výkon než pole pozemní o stejné ploše. Plovoucí plošiny zastiňují vodu a snižují tak odpar až o 70 %. Tato vlastnost nabývá na důležitosti s klimatickými změnami a úsilím o ochranu vodních zdrojů zejména v teplejších oblastech. Proto má floatovoltaika podporu např. v jižních regionech USA. Zastínění současně pomáhá omezit bujení škodlivých řas pod hladinou.
O úspoře cenné zemědělské půdy již byla řeč, obdobnou výhodou je také úspora plochy jako takové především u hustě zastavěných urbanistických celků. Vodní solární systémy jsou méně náročné na údržbu: vzhledem k tomu, že bývají umístěny mimo potenciální zdroje znečištění, není třeba je pravidelně čistit, jako je tomu u pozemních nebo střešních systémů.

Vzorový projekt v Huainanu
Milníkem v novém energetickém odvětví se stal rok 2017, kdy byla na vodní nádrži u města Huainan (východočínská provincie Anhui) spuštěna v té době největší plovoucí elektrárna na světě. Projekt na ploše asi 86 hektarů byl osazen 160 tisíci kolektory a pokrýval spotřebu 15 tisíců domácností. Solární panely byly instalovány na plovoucích bójích; celou soustavu upevňovalo přibližně tisíc železobetonových pilotů a k jejímu monitorování byly nasazeny drony. Elektrárnu o plánované životnosti 25 let postavila společnost Sungrow.
V době svého uvedení do provozu tato elektrárna vzbudila značný rozruch. O vystavění obdobného zařízení projevily zájem Indonésie, Japonsko, Vietnam, Singapur a další státy. Právě v Indonésii společnost Sungrow následně vybudovala plovoucí elektrárnu, která držela rekord projektu realizovaného na vodní nádrži s největší hloubkou. Od té doby se s rekordy roztrhl pytel.
TOP 5
Na počátku loňského roku sestavil portál YSG věnovaný solární energii žebříček pěti největších aktivních plovoucích zařízení světa. První příčku obsadila farma v čínském Dingzhuangu o výkonu 320 MW. (Pro srovnání, svého času největší, výše zmíněný projekt v Huainanu měl kapacitu „pouhých“ 40 MW!) Elektrárna vybudovaná pekingskou společností Huaneng Power International plave na hladině nádrže v Shandongu u pobřeží Žlutého moře.
Dvojku loni představoval Three Gorges New Energy Floating Solar Farm o výkonu 150 MW, který se nachází nedaleko někdejší světové jedničky u města Huainan. Three Gorges výmluvně symbolizuje pokrok od fosilních paliv k obnovitelným zdrojům energie. Nachází se na jezeře vzniklém po zřícení bývalého uhelného dolu, který představoval pro celý region značnou ekologickou zátěž. Elektřinu dodává do 94 000 domácností.
Třetí místo patřilo opět čínské firmě. Společnost CECEP provozovala zařízení s výkonem 70 MW. Čtvrtou největší elektrárnu vybudovala firma Sembcorp na přehradě Tengeh v Singapuru (60 MW) jako příspěvek k národnímu plánu čtyřnásobného zvýšení kapacity solární energie do roku 2025. Konečně místo páté, sluneční elektrárna na přehradě Sirindhorn v Thajsku s kapacitou 45 MW. Autoři žebříčku uvádějí, že i když plocha panelů odpovídající zhruba 70 fotbalovým hřištím ve skutečnosti zabírá pouhé 1 % plochy nádrže, roční úspora pitné vody díky zamezení odparu pod panely dosahuje celých 460 000 m3.
Gigant o třetinové kapacitě JET
Přehled loňských rekordů brzy ztratí aktuálnost, neboť vyrůstají mnohé další projekty. A jsou to opět čínské společnosti, které aspirují na nová světová prvenství. Letošní pomyslný zlatý pohár s určitostí získá plovoucí elektrárna budovaná na již osvědčených zatopených propadlinách ve vytěžených uhelných revírech provincie Anhui. Loni v březnu byla dokončena její první etapa o kapacitě 250 MW.
Objekt, který je součástí komplexní základny pro větrnou energii, solární energii a skladování energie, zainvestovala nám již známá Three Gorges Corporation ve spolupráci s partnery Energy Engineering Group Anhui Electric Power Design Institute a China Energy Construction Group. Celkový instalovaný výkon solárního systému má být 650 MW, což je přibližně třetina výkonu JE Temelín.
Kromě výroby elektřiny má projekt za cíl vylepšovat fungování vodního ekosystému. Fotovoltaické komponenty jsou rovnoměrně rozmístěny tak, aby odstiňovaly partie umělého jezera o určité hloubce, kde se nejvíce daří mikroorganismům, jež z vody odebírají kyslík a brání většímu rozvoji populací ryb. Spolu se samočištěním vody a ochranou před jejím odpařováním tak konstrukce podporuje model udržitelného rybolovu v rámci programu s názvem „Fishery-Photovoltaic Complementary“. Uvádí se, že po dokončení projektu může průměrná roční kapacita výroby elektřiny dosáhnout 710 milionů KWh. Uspoří se přibližně 228 000 tun uhlí a do atmosféry unikne až o 600 000 tun CO2 méně.
Expanze mimo klidné vody
Závěrem doplňme, že čínští inženýři vyvíjejí zařízení vhodná i pro podmínky výrazně odlišné od klidných hladin jezer a přehradních nádrží. Dalším průlomem v oblasti čisté energie mají být solární farmy na moři. Loňský úspěšný experiment společnosti State Power Investment Corp., největšího čínského hráče v oblasti obnovitelných zdrojů energie, a norské inovativní firmy Ocean Sun AS potvrdil, že solární technologie jsou realizovatelné i na moři. To umožní odklon od fosilních paliv i u přímořských států s omezeným územím. Čína již plánuje rozsáhlé projekty u svého východního pobřeží.

Ivan Černý