Laut einer neuen Studie, die in veröffentlicht wurde, könnten Bundesreservoirs dazu beitragen, den Solarenergiebedarf des Landes zu decken Sonnenenergie.
Für die Studie haben Evan Rosenlieb und Marie Rivers, Geodatenwissenschaftler am National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums, sowie Aaron Levine, ein leitender Rechts- und Regulierungsanalyst am NREL, erstmals genau quantifiziert, wie viel Energie könnte durch schwimmende Solarpanel-Projekte erzeugt werden, die auf bundeseigenen oder regulierten Stauseen installiert werden. (Spezifische Details zu jedem Reservoir finden Entwickler auf der Website AquaPV.)
Und das Potenzial ist überraschend groß: Die Stauseen könnten genügend schwimmende Solarmodule beherbergen, um bis zu 1.476 Terawattstunden zu erzeugen, also genug Energie, um etwa 100 Millionen Haushalte pro Jahr mit Strom zu versorgen.
„Das ist ein technisches Potenzial“, sagte Rosenlieb, und meinte damit die maximale Energiemenge, die erzeugt werden könnte, wenn jedes Reservoir möglichst viele schwimmende Solarpaneele beherbergen würde. „Wir wissen, dass wir das alles nicht entwickeln können. Aber selbst wenn man 10 % von dem entwickeln könnte, was wir identifiziert haben, wäre das ein langer Weg.“
Levine und Rosenlieb müssen noch darüber nachdenken, wie sich die Aktivitäten von Menschen und Wildtieren auf die Entwicklung schwimmender Solarenergie in bestimmten Stauseen auswirken könnten. Sie planen jedoch, diese Einschränkung in zukünftigen Arbeiten anzugehen.
Diese Studie liefert weitaus genauere Daten zum Potenzial schwimmender Solarenergie in den Vereinigten Staaten. Und diese Genauigkeit könnte Entwicklern helfen, Projekte an US-amerikanischen Stauseen einfacher zu planen und Forschern dabei zu helfen, besser einzuschätzen, wie diese Technologien in die umfassenderen Energieziele des Landes passen.
Schwimmende Solarmodule, auch Floating PV genannt, bieten viele Vorteile: Diese auf Bojen befestigten Kraftwerke erzeugen nicht nur Strom, sondern konkurrieren auch nicht um begrenzte Flächen. Außerdem beschatten und kühlen sie Gewässer, was dazu beiträgt, Verdunstung zu verhindern und wertvolle Wasservorräte zu schonen.
„Aber wir haben keine Großanlagen wie an einem großen Stausee gesehen“, sagte Levine. „In den Vereinigten Staaten haben wir kein einziges Projekt mit mehr als 10 Megawatt.“
Frühere Studien haben versucht zu quantifizieren, wie viel Energie das Land mit schwimmenden Solarpaneelen erzeugen könnte. Aber Levine und Rosenlieb sind die ersten, die darüber nachdenken, welche Wasserquellen die richtigen Bedingungen für den Betrieb solcher Kraftwerke haben.
In manchen Stauseen entstehen beispielsweise durch den Schiffsverkehr Wellen, die die Festmacherleinen beschädigen oder die Schwimminfrastruktur beeinträchtigen könnten. Andere werden zu kalt, sind zu flach oder haben abfallende Böden, die zu steil sind, um die Solarmodule an Ort und Stelle zu befestigen.
Dennoch könnten einige Wasserkraftspeicher ideale Standorte für schwimmende Solarkraftwerke sein. Ein hybrides Energiesystem, das sowohl auf Solarenergie als auch auf Wasserkraft basiert, könnte das Stromnetz zuverlässiger und widerstandsfähiger mit Energie versorgen. Wenn beispielsweise eine Dürre das Reservoir einer Wasserkraftanlage erschöpft, könnten Solarpaneele Energie erzeugen, während die Anlage pausiert, damit das Wasser wieder aufgefüllt werden kann.
Und um neue Pumpspeicherkraftwerke zu bauen, bei denen Wasser von einem Stausee zu einem höher gelegenen Stausee gepumpt wird, um bei Bedarf Energie zu speichern und zu erzeugen, schaffen einige Entwickler völlig neue Gewässer. Diese neuen Stauseen sind von natürlich fließenden Flüssen abgekoppelt, und kein Mensch oder Tier ist in Bezug auf Erholung, Lebensraum oder Nahrung auf sie angewiesen (zumindest noch nicht).
Zukünftig planen die Forscher zu untersuchen, welche Standorte in der Nähe von Übertragungsleitungen oder Strombedarf liegen, wie viel die Entwicklung an bestimmten Standorten kosten könnte, ob ein Standort zum Schutz der lokalen Umwelt gemieden werden sollte und wie Entwickler mit staatlichen und bundesstaatlichen Vorschriften umgehen können . Das Team möchte außerdem noch weitere potenzielle Standorte bewerten, darunter andere, kleinere Stauseen, Flussmündungen und sogar Meeresstandorte.
Die Forschung wurde vom Solar Energy Technologies Office und dem Water Power Technologies Office im Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE) des DOE finanziert.
