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完璧な未来: 水に浮かぶ太陽光発電所

さらなるエネルギー資源を求める今日の世界において、水上に浮かぶ太陽光発電所という新たなコンセプトは、大きな喜びとなるでしょう。これは完全に理想で、導入は不可能だとの批評も多くあります。しかし、これはふと思いついた漠然としたアイデアではないのです。これに関し、いくつもの実験が行われてきました。これは、非従来の電力発電における新たなアプローチで、燃料経済だけでなく、ソーラー発電所を設置する土地の面積の助けにもなるのです。本プロジェクトの目標は、水上に太陽光発電所を設置することです。現在の技術制約を考慮し、その効率を補完するために、水力発電所と共同で開発される予定です。

Floating solar power plants

トレンド:

1. LSA: 海に浮かぶソーラーパネル

LSA - Floating solar panels

このプロジェクトは、「リキッド・ソーラー・アレイ」と呼ばれていて、太陽熱集中装置を海の真ん中に設置するという内容です。レンズとして機能する軽量のプラスチック・スクリーンが使用されています。集中装置は、設置されたフォトダイオードに入射放射を集め、物理学的に基本的焦点にくるようにします。システム全体は非常に軽いので、浮上法によって水の表面に浮かびます。晴れの日には、この集中装置は全ての入射放射を起電力に変換します。天気が悪い日には、ブイのように、ただ水に浮き沈みしています。技術メンテナンスを要するのは最低限であるため、これは非常に経済的なシステムです。このシステムは、オーストラリアの会社サンエネルギーによって開発され、インドも含め世界中で導入されています。初期導入コストは、おおよそ100万ドルです。自然のどんな状況にもこのシステムは耐久することができると言われています。

最初のこのモデルの成功によって、多くの国々が浮上太陽光発電所の開発に積極的になりました。その中で特に進んでいる国は、インド、フランス、イスラエルそしてアメリカです。インドにおいては、サンエネルギーと協力してタタ・パワーズが調査を行っています。このシステムの有能性と効率を調べるため、多くの試験が世界中の高性能の研究センターで行われています。

フランス南東部カダラッシュの浮上太陽光発電所を試験するために、フランスのEDFグループとイスラエルのソーラーリス・シナジーが共同ベンチャーを開始しました。例えばLSA(低コスト太陽電池アレイ)は水生エコシステムへの酸素浸透に影響を与えるのかなど、エンジニアたちは、このプロジェクトが環境に与える影響を実証しています。

2. ソウルのフローティング・アイランドSeoul's Floating Island

韓国・ソウルにて、また一つ素晴らしい傑作が開発されました。2011年に9月に、水上に浮かぶ島が作られたのです。この建設は全て、個人資産によって進められました。これは正真正銘の浮上太陽光発電所ではないと、すでに明らかにされています。

注目を集めるこの建築は、ハン川の真ん中にゆったりと浮かぶ3島からできています。3島は防水のチェーンで互いに結ばれていて、ブイにより安全性が確保されています。島はそれぞれ、異なったアクティビティに使用されます。

写真で見られるように、3島のうち最も大きい島は、バンポ・ハンガン・パークにあるバンポ・ブリッジの滝近くに設置されています。3階建てのコンベンション・センターは、700人の人を収容することができます。屋上はビジネス・センターになっています。

そろそろ、疑問を抱くかもしれませんね。一体何がこのプロジェクトにおいて特別なのでしょう?

最も特殊な点は、この島の屋根を覆うソーラーパネルが、島の全ての電力を供給していることです。54㎡にわたってパネルは設置され、毎日一部屋あたり6キロワットの電力を供給しています。

2番目の島は、文化的活動の中心地として開発されました。韓国の遺産の一部となる芸術などの文化的活動を促進することを目的としています。

3番目の島は、公共エンターテイメントのために開発されました。人々は、ヨットなど様々な水上スポーツに参加できます。

ここでもう一度、それぞれの島に敷設されたソーラーパネルから、島全体の電力が供給されている点が特徴です。送電網からは1ワットの電力も受容していません。環境にやさしい方法で、全てのニーズに応える自給自足の島なのです。

3. フローティング・ソーラー・スイレンの浮葉

Floating Solar Lily pads

浮上太陽光発電所の3つ目の例が、グラスゴーにあります。グラスゴーのZMアーキテクチャーが、スイレンの形をした浮上太陽光発電所を開発しました。このソーラー・リリー・パッズは、クライド川に設置されました。スイレンの浮葉部分は、入射太陽放射線を電力に変換するのに十分な効率の太陽光電池になっています。もう一つの機能は、システムを最適効率で機能させるため、太陽放射の強度の変化と共に浮葉を回す電気モーターが浮葉に付いていることです。設計者は、パフォーマンスとエネルギー輸送能力を効率化させるため、このシステムに電気グリッドを加えました。

コンセプト:

これまでに取り上げた全てのシステムの主な特色は、これら全てが水上に設置されていることです。陸地は、固定のためにのみ使用されています。

a. LSAの場合、太陽電池はプラスチックのレンズに囲まれいるので、全ての入射放射が電池に向かって当てられます。これにより、太陽パワーを最大限に引き出すことができます。効率的な機能のため、システム全体がサイクロンや潮流に耐えられるよう設計されています。これによって、システムはボートのようにデザインされていて、水上に浮かんだままでいられます。

b.ソウルのフローティング・アイランドの目的は、自給自足の建物が建設できるということを世の中に知らしめるためでした。太陽から最大限の効率を引き出し、街の中に類似の建築を求める島の経済を節約するためです。

c. フローティング・ソーラー・リリーの浮葉は、ソーラーパネルが最大限の太陽放射に晒されている時には最大の電力が作れることを示しています。また、浮葉の下のモーターは、自転や雲量による太陽の強度の変化に応じて浮葉を傾けています。

長所:

a. このようなプロジェクトの発展により、多くの陸地開発が控えられる。

b. 初期の設置コストは、通常の太陽光発電所も含めどんな発電所の設置よりも低いため、非常に経済的です。

c. 技術メンテナンスの必要がありません。よって、メンテナンス・コストを削減することができます。

d. 非常に少ない材料で設置することができます。よって、資源が節約されます。

e. 水力発電を補完するために、このプロジェクトの開発が提言されています。水力発電所の総効率を向上させることができるでしょう。

f. 発電された追加電力は、電力への高まる需要に応えることができます。

g. エネルギー生成において、化石燃料は一切使用しません。よって、環境にやさしく、地球温暖化を促進しません。

影響:

このような技術によって、70%の人口が貧困に苦しむインドといった発展途上国にも電力を供給することができます。前述の通り、この技術の導入は、多くの陸地を必要としません。よって、人工の多いインドやアフリカなどの国において、この技術は多くの利益をもたらすことができます。初期段階として、本システムの水力発電との共同設置が提言されているため、水力発電所の効率は向上するでしょう。従来のエネルギー源を一切利用しないため、石炭のための陸地採掘は減少するでしょう。これによって、地すべりや干ばつといった採掘による環境的影響が軽減します。

要約して申し上げますと、この技術の導入によって、国家はコストの低い電力を発電することができるのです。

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