TLDR: Od 25 % až skoro do 50 % může různá konfigurace plovoucí fotovoltaiky využívající sladkovodních rezervoárů pokrýt světový hlad po elektřině. Studie tuna.

Studie na vodě

Pokud vás triggerují solární panely hovící si na loukách a polích, mám pro vás nového soka – a to solární panely hovící si na rybníce! Podle nové studie totiž právě takové panely mohou teoreticky (teoreticky!) pokrýt až třetinu světové energetické spotřeby. Jak k tomu došli a zdali to nemá nějaký háček, na to vše se podíváme v novém artiklu!

Solární energie dnes generuje zhruba 3,6 % světové spotřeby– jde sice o narůstající segment obnovitelné energetiky, ale spolu s ním roste i hlad po energiích… který mnohé státy nejrychleji a nejsnáze pokrývají uhlím. Moc se na Asii netvařte kysele, notoricky uhelná je stále i česká energetika.

Jednou z nevýhod solárů je i skutečnost, že zabírají plochu – buďto plochu polí, kde může být výhodnější pěstovat plodiny, anebo plochu střech, kde je instalace panelů zase složitější. Změnit by to mohl koncept „plovoucí fotovoltaiky“, která se snaží přesně o to, co má v názvu – postavení panelů na hladinu vodních nádrží, typicky rezervoárů pitné vody (ergo nacházející se relativně blízko městům).

Podle vědátorů z nové studie se plovoucí fotovoltaika vyznačuje celou řadou zajímavých benefitů. Nejde jen o to, že panely využívají levně plochu nádrží. Tím, že plovoucí solární panely chrání vodu před sluncem, mohou také výrazně snížit odpařování. Voda přitom může zároveň pomoct ochlazovat panely, které pracují efektivněji při nižších teplotách, a proto získávají další energii.

Celkově by mohly plovoucí panely podle autorů práce zajistit 1/5 až 1/2 světové potřeby elektřiny a zároveň ušetřit 26 bilionů litrů vody před odpařováním.

Různé scénáře

Vědátoři k tomu došlo kombinací několika databází mapujících vodní nádrže po celém světě. To jim umožnilo identifikovat celkem 114 555 vodních ploch o celkové rozloze 556 111 km². Když poté použili model vyvinutý v Sandia National Laboratory simulující výkonnost solárních panelů v různých klimatických podmínkách a regionální hydrologické simulace, vyšla jim finální efektivita plovoucích panelů.

„Ale co když panely zastíní biočichy žijící v těch nádržích?“ možná se táží různé jazykové? Modely ze studie vycházely z premisy, že solární panely pokryjí pouze část plochy nádrže. To bylo provedeno právě s ohledem na praktické obtíže při budování větších polí a také na potenciální ekologický dopad úplného zakrytí vodní plochy.

Ukázalo se tak, že 30 % povrchu nádrže nebo 30 km² (podle toho, která hodnota je nižší) by bylo s to pokrýt zhruba 40 % současné světové spotřeby. Pokud by se celkové pokrytí omezilo na mnohem rozumnějších 10 %, byli bychom blíže oné 1/4 spotřeby. Naopak pokud bychom se na rybky vykvákli a největší nádrže by směly pokrýt až 50 km2, pak by celková kapacita vzrostla na téměř polovinu celosvětové potřeby elektřiny.

Samozřejmě platí, že tato kapacita není rozdělena rovnoměrně – subsaharské země mají o dost méně rezervoárů než třeba Holandsko a Bangladéš. Zajímavější je, že by podle analýzy až 6 256 měst (většina menších – do 50 tisíc obyvatel) teoreticky mohlo pokrýt veškerou svou potřebu elektřiny pomocí plovoucích panýlků.

Jen první studie

Podobně jako v pradávném nápadu, jestli bychom neměli vydláždit panely Saharu, je nyní potřeba se zastavit a obligátně dodat – jde jenom o kalkulaci teoretické efektivnosti. Nikdo nenavrhuje, že máte hned zítra jít místní rybník vydláždit panely. Vědátoři ze studie brali jenom dílčí ohled na ekologický aspekt, neřešili vůbec aspekt ekonomiky ani politiky…

Pokud se sníží odpařování, co to udělá s deštěm? Pokud se Bangladéš stane elektrickou supervelmocí, co to udělá s vyhlídkami Čadu? O kolik dražší bude instalace a především údržba plovoucích panelů? Jak se změní jejich životnost? A nakonec – co ty rybky a jiní vodní biočichové z nádrží?

To všecko jsou legitimní otázky, na které ale budou muset odpovědět až jiné práce – a třeba i praktické testy. Plovoucí panely se již leckde zkoušejí, nejslavněji asi elektrárna u Te-čou/Dezhou v Číně. Ale zatím není jasné, jestli jde o pověstnou stříbrnou kulku v honbě za nízkoemisní energetikou, anebo nečekanou reinkarnaci Antidolfa Ekoitlera!

Je ale dobré zmínit, že čekat na to absolutně dokonalé řešení, které bude zcela bez chybičky, nemusí být zrovna nejlepší postup. Bavíme-li se o zásobování víc jak 8 miliard lidí elektřinou, budou u toho bohužel vždycky chca nechca létat nějaké třísky – zejména ekonomické a ekologické. Podstatné nakonec bude spíše zvolit to nejmenší zlo, kdy onen háček spolkne spíše menšina ryb nežli většina zbylých biočichů…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz