Pływająca fotowoltaika we Włoszech: moduły LONGi z tylnym kontaktem niemal podwajają moc instalacji Bubano PV

Pływająca instalacja fotowoltaiczna w północnych Włoszech przeszła w 2024 roku znaczną modernizację. Włoska firma energetyczna Bryo, wykorzystując moduły LONGi z tylnym kontaktem zarówno do modernizacji, jak i do zwiększenia mocy wytwórczej, zwiększyła zainstalowaną moc elektrowni do około 948 kWp bez powiększania zajmowanej powierzchni na wodzie.

Pływające systemy fotowoltaiczne mogą wykorzystywać byłe jeziora po kamieniołomach i sztuczne zbiorniki do produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, nie zajmując dodatkowej ziemi. Instalacje te stawiają również specyficzne wymagania techniczne, zwłaszcza że ich konstrukcje wsporcze i komponenty elektryczne są narażone na stałą wilgoć i ruch wody.

Pływająca instalacja PV Bubano, zlokalizowana w pobliżu Imoli w regionie Emilia-Romania we Włoszech, jest jednym z wcześniejszych przykładów tej technologii. Uruchomiona w 2011 roku z mocą 496,8 kWp, instalacja przeszła znaczącą modernizację zainicjowaną przez Bryo w 2024 roku. Projekt ten niemal podwoił jej zainstalowaną moc poprzez połączenie modernizacji i dodania dodatkowej mocy wytwórczej fotowoltaiki.

Pływająca instalacja fotowoltaiczna zmodernizowana po ponad dekadzie

Instalacja Bubano zajmuje teren byłego basenu kamieniołomu w gminie Mordano. Kiedy instalacja weszła do eksploatacji w 2011 roku, pływająca fotowoltaika znajdowała się jeszcze na wczesnym etapie rozwoju komercyjnego.
W 2024 roku Bryo rozpoczęło modernizację instalacji we współpracy z LONGi Solar. Projekt obejmował wymianę oryginalnych modułów fotowoltaicznych i falowników, odnowienie konstrukcji pływających oraz dodanie mocy wytwórczej w istniejącym obszarze instalacji.

Zarówno zmodernizowana sekcja, jak i dodatkowa sekcja fotowoltaiczna wykorzystują moduły LONGi z tylnym kontaktem o mocy 585 Wp każdy. W ramach modernizacji Bryo wymieniło oryginalne moduły na 856 modułów LONGi, co przełożyło się na moc 500,76 kWp. Ich wyższa moc pozwoliła na zajęcie mniejszej powierzchni na konstrukcji pływającej przez istniejącą moc wytwórczą.
Uwolniony obszar pozwolił na zainstalowanie dodatkowych 764 modułów LONGi, co zwiększyło moc wytwórczą o 446,94 kWp. Łącznie zmodernizowana instalacja wykorzystuje 1620 modułów i ma moc nominalną 947,7 kWp, w porównaniu do 496,8 kWp przed modernizacją.

Bryo zainwestowało w projekt około 1 miliona euro, w tym wymianę falowników i odnowienie konstrukcji pływających. Oczekiwano, że modernizowana sekcja wygeneruje rocznie 553,5 MWh, podczas gdy dodatkowa moc miała przyczynić się do produkcji kolejnych 511 MWh. Łącznie prognozowano, że zmodernizowana instalacja wyprodukuje około 1,06 GWh energii elektrycznej rocznie.

Technologia tylnego kontaktu umożliwia zwiększenie mocy na istniejącej powierzchni wodnej

Technologia LONGi z tylnym kontaktem umieszcza styki elektryczne na tylnej stronie ogniw słonecznych, eliminując metalowe linie siatkowe z przodu i zwiększając powierzchnię dostępną do absorpcji światła. Taka architektura ogniw wspiera wyższą sprawność modułów i moc wyjściową.

W przypadku pływających instalacji fotowoltaicznych moc modułu jest szczególnie istotna tam, gdzie dostępna powierzchnia wodna jest ograniczona. W Bubano moduły zastępcze pozwoliły na utrzymanie pierwotnej mocy wytwórczej na mniejszej powierzchni, pozostawiając wystarczająco dużo miejsca na dodatkową sekcję fotowoltaiczną.

Środowisko pracy wpływa również na wybór modułów i projekt systemu. Pływające instalacje są stale narażone na wilgoć, a ruch konstrukcji wsporczych stanowi specyficzne wyzwanie dla połączeń mechanicznych i infrastruktury elektrycznej.

Woda może również moderować temperaturę pracy modułów w pewnych warunkach. Ponieważ sprawność fotowoltaiczna generalnie spada wraz ze wzrostem temperatury ogniw, niższe temperatury pracy mogą przyczynić się do wyższej produkcji energii elektrycznej. Stopień tego efektu zależy od lokalnych warunków i projektu systemu pływającego. W Bubano wzrost zainstalowanej mocy jest bezpośrednio przypisywany modernizacji i bardziej efektywnemu wykorzystaniu dostępnej przestrzeni.

Produkcja energii z pływającej PV przyczynia się do lokalnej społeczności energetyki odnawialnej

Instalacja Bubano jest powiązana ze Społecznością Energii Odnawialnej dystryktu Imola, znaną jako CER del Circondario Imolese. Społeczność, stworzona przy udziale Bryo i Gminy Imola, umożliwia lokalnym uczestnikom czerpanie korzyści z produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych i wymiany energii. Dodatkowa moc fotowoltaiczna w Bubano miała na celu dostarczenie energii elektrycznej dla społeczności.

Według Bryo, instalacja mogłaby wygenerować energię elektryczną równoważną rocznemu zużyciu około 200 gospodarstw domowych. Pierwotne ogłoszenie projektu szacowało również unikanie emisji na około 530 ton CO₂ rocznie.
Projekt ten zatem łączy techniczną modernizację istniejącej pływającej instalacji PV z dodatkową produkcją energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych dla otaczającego regionu.

Znaczenie ekonomiczne i środowiskowe pływającej fotowoltaiki

Pływająca fotowoltaika oferuje dodatkowe możliwości produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, szczególnie tam, gdzie odpowiednia ziemia jest rzadka lub podlega konkurencyjnym zastosowaniom. Badanie Banku Światowego szacuje, że pokrycie zaledwie 1% ocenianych na świecie powierzchni sztucznych zbiorników mogłoby pomieścić około 404 GWp mocy pływającej fotowoltaiki.

Badania sugerują również, że bliskość wody może poprawić wydajność fotowoltaiki. Recenzowane badanie oparte na pomiarach terenowych w Holandii i Singapurze wykazało, że efekty chłodzenia mogą zwiększyć roczne uzyski energii o odpowiednio do 3% i 6%, w zależności od klimatu i projektu systemu. Takie zyski mogą przyczynić się do ekonomiki projektu, chociaż konstrukcje pływające i wymagania instalacyjne zazwyczaj wiążą się z wyższymi kosztami początkowymi niż konwencjonalne systemy naziemne.

Modernizacja Bubano podkreśla dalszy czynnik ekonomiczny. Modernizacja istniejącej pływającej instalacji może stworzyć przestrzeń na dodatkową moc wytwórczą bez konieczności zajmowania większej powierzchni wodnej. W tym przypadku Bryo niemal podwoiło moc nominalną instalacji, zachowując jej pierwotny ślad, co pozwoliło istniejącemu aktywu odnawialnej energii na wytworzenie znacznie większej ilości energii elektrycznej w ramach tych samych granic terenu.