الألواح الشمسية العائمة توفر طاقة غير محدودة للدول البحرية الاستوائية.. شرق آسيا وغرب أوروبا الأفضل عالميا

معظم المواقع الجيدة قريبة من خط الاستواء في إندونيسيا وحولها وغرب إفريقيا مناطق ذات نمو سكاني مرتفع وقيم بيئية عالية يمكن أن تساعد الألواح الشمسية البحرية العائمة في الحلول

يمكن أن توفر مجموعات كبيرة من الألواح الشمسية العائمة في البحار الاستوائية الهادئة طاقة شمسية غير محدودة للبلدان ذات الكثافة السكانية العالية في جنوب شرق آسيا وغرب إفريقيا.

تظهر ورقة بحثية حديثة أن إندونيسيا لديها حوالي 140 ألف كيلومتر مربع من المناظر البحرية التي لم تشهد أمواجًا أكبر من 4 أمتار ولا رياحًا أقوى من 10 أمتار في الثانية خلال الأربعين عامًا الماضية. هذه مساحة كافية لتوليد حوالي 35000 تيراواط ساعة (تيراواط ساعة) من الطاقة الشمسية سنويًا  وهو ما يماثل إنتاج الكهرباء العالمي الحالي (30 ألف تيراواط ساعة في السنة ).

في حين أن معظم محيطات العالم تعاني من العواصف ، فإن بعض المناطق الاستوائية لديها بيئة بحرية حميدة ، مما يعني أنه ليست هناك حاجة إلى هياكل هندسية واسعة ومكلفة لحماية الألواح الشمسية العائمة في الخارج.

تُظهر الخرائط الحرارية عالية الدقة للعالم أن الأرخبيل الإندونيسي وغرب إفريقيا الاستوائية بالقرب من نيجيريا هما أكثر المناطق المحتملة لصفائف الطاقة الشمسية العائمة البحرية.

الطاقة الشمسية في منتصف القرن

بحلول منتصف القرن ، سيكون الاقتصاد العالمي منزوعًا من الكربون وكهربة إلى حد كبير ، مدعومًا بكميات هائلة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح . في عام 2050 ، من المتوقع أن تكون نيجيريا وإندونيسيا ثالث و سادس دولة من حيث عدد السكان على التوالي.

يمكن أن تتسبب الكثافة السكانية العالية في حدوث صراع بين الزراعة والبيئة وحصاد الطاقة الشمسية. موقعها الاستوائي (“في حالة ركود”) يعني أن موارد الرياح ضعيفة.

لحسن الحظ ، يمكن لهذه البلدان (وجيرانها) أن تحصد طاقة غير محدودة من الألواح الشمسية العائمة في البحار الاستوائية الهادئة التي لا تتعرض لرياح قوية أو موجات كبيرة.

يمكن لحوالي 70 كيلومترًا مربعًا من الألواح الشمسية أن توفر جميع متطلبات الطاقة لمليون شخص ثري في اقتصاد خالٍ من الكربون، ستكون المجتمعات الأقل كثافة في استخدام الطاقة قادرة على توفير الطاقة لأكثر من مليوني شخص بنفس منطقة الألواح الكهروضوئية .

يمكن وضع الألواح على أسطح المنازل ، في المناطق القاحلة ، في مكان مشترك مع الزراعة ، وتطفو على المسطحات المائية. يمكن وضع الألواح الشمسية العائمة في البحيرات والخزانات الداخلية، أو في المناطق المحمية البحرية.

تتمتع الطاقة الشمسية العائمة الداخلية بإمكانيات كبيرة وهي تنمو بالفعل بسرعة.

تم إصدار ورقة بحثية مؤخرًا لمسح المحيطات العالمية للعثور على المناطق التي لم تشهد أمواجًا كبيرة أو رياحًا قوية على مدار الأربعين عامًا الماضية. لا تتطلب الألواح الشمسية العائمة في مثل هذه المناطق دفاعات هندسية قوية ومكلفة.

يمكن للمناطق التي لا تعاني من موجات أكبر من 6 أمتار ولا رياح أقوى من 15 مترًا / ثانية أن تولد ما يصل إلى مليون تيراوات في الساعة سنويًا، وهو ما يمثل حوالي 5 أضعاف الطاقة السنوية اللازمة لاقتصاد عالمي منزوع الكربون بالكامل يدعم 10 مليار شخص من الأثرياء .

معظم المواقع الجيدة قريبة من خط الاستواء، في إندونيسيا وحولها وغرب إفريقيا الاستوائية، هذه مناطق ذات نمو سكاني مرتفع وقيم بيئية عالية، يمكن أن تساعد الألواح الشمسية البحرية العائمة في حل نزاع استخدام الأراضي.

إندونيسيا

بحلول منتصف القرن ، قد يتجاوز عدد سكان إندونيسيا 315 مليون شخص . ستكون هناك حاجة إلى حوالي 25000 كيلومتر مربع من الألواح الشمسية لدعم إندونيسيا الغنية بعد إزالة الكربون بالكامل من الاقتصاد باستخدام الطاقة الشمسية. لحسن الحظ ، تمتلك إندونيسيا إمكانات هائلة في مجال الطاقة الشمسية وأيضًا إمكانات هائلة لتخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها لتخزين الطاقة الشمسية بين عشية وضحاها.

إندونيسيا دولة ذات كثافة سكانية عالية ، لا سيما في جاوة وبالي وسومطرة. لحسن الحظ ، لدى إندونيسيا خيار تعويم أعداد كبيرة من الألواح الشمسية على بحرها الداخلي الهادئ. مساحة إندونيسيا البحرية البالغة 6.4 مليون كيلومتر مربع أكبر 200 مرة مما هو مطلوب إذا تم تلبية جميع احتياجات إندونيسيا المستقبلية من الطاقة من الألواح الشمسية العائمة البحرية.

الطاقة الشمسية العائمة في الخارج

تشهد معظم المناظر البحرية العالمية أمواجًا أكبر من 10 أمتار ورياحًا أقوى من 20 م / ث. تعمل العديد من الشركات على تطوير دفاعات هندسية للألواح البحرية العائمة التي يمكنها تحمل العواصف. تتطلب البيئات البحرية الحميدة على طول خط الاستواء دفاعات أقل قوة وتكلفة.

تتجمع المناطق الأكثر توقعًا في حدود 5-12 درجة من خط العرض لخط الاستواء ، بشكل أساسي في وحول الأرخبيل الإندونيسي وفي خليج غينيا بالقرب من نيجيريا. تتمتع هذه المناطق بإمكانيات منخفضة لتوليد الرياح ، وكثافة سكانية عالية ، ونمو سريع في كل من السكان واستهلاك الطاقة ، وأنظمة إيكولوجية كبيرة سليمة لا ينبغي تطهيرها من أجل المزارع الشمسية. نادرا ما تؤثر العواصف الاستوائية على المناطق الاستوائية.

النطاق الاقتصادي للطاقة الكهروضوئية العائمة في الخارج في أمريكا الوسطى والجنوبية محدود بسبب العواصف الاستوائية والأمواج الكبيرة. تتمتع منطقة الشرق الأوسط بإمكانيات تقنية كبيرة ، على الرغم من وجود منافسة قوية من مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الأرضية. لدى أوروبا بعض الآفاق في المناطق المحمية ، مثل شمال البحر الأدرياتيكي وحول الجزر اليونانية.

لا تزال صناعة الطاقة الشمسية العائمة البحرية في مهدها. الألواح الشمسية البحرية لها جوانب سلبية مقارنة باللوحات البرية ، بما في ذلك التآكل الملحي والقاذورات البحرية. تُفضل البحار الضحلة لتثبيت الألواح في قاع البحر. الاحترار العالمي قد يغير أنماط الرياح والأمواج. مطلوب اهتمام دقيق لتقليل التأثير على البيئة البحرية وعلى صيد الأسماك.

على الرغم من هذه التحديات ، يمكن أن توفر الألواح العائمة البحرية مكونًا كبيرًا من مزيج الطاقة للبلدان التي لديها إمكانية الوصول إلى البحار الاستوائية الهادئة. بحلول منتصف القرن ، سيعتمد حوالي مليار شخص في هذه البلدان في الغالب على الطاقة الشمسية، مما يتسبب في أسرع تغيير للطاقة في التاريخ .