その湖 ジェイスバイエルン州シュタルンベルク地区にあるこの場所は、もはや単なる廃墟となった砂利採取場ではない。数週間前から、かつて見たことのないものがそこに設置されている。まるでフェンスのように垂直に並んだ太陽光パネルが水面に浮かんでいるのだ。従来の太陽光発電技術のように南向きに傾けられているのではなく、東西方向に垂直に設置されている。日の出と日の入りを捉え、夜明けから夕暮れまで発電量を供給するシステムだ。まさに、 世界初の垂直浮体式太陽光発電所、SINN Powerと契約し、 すでにサイトのネットワーク消費量は60%削減されており、完全稼働後は70%削減される可能性があります。 湖の表面積の 5% 未満を占めるものとしては悪くない。
スキップフロートシステムの仕組み
ジャイスに設置された1,87メガワットの発電所は、 スキップフロートと呼ばれる特許取得済みのシステムこれらは、東西方向に垂直に設置された両面太陽光パネルで、少なくとも幅4メートルの水路によって区切られています。これらの空間は光の反射と空気の循環を可能にし、従来のシステムよりも優れた熱バランスを維持します。 各モジュールはキール構造によって水面下約1,6メートルに固定されている。これにより、パネルは風に合わせて振動し、機械的なストレスなしに湖の水位の変化に適応できるようになります。
年間の発電量は約2ギガワット時と推定されており、数百世帯の電力供給に十分な量です。しかし、真のイノベーションは 分散型発電プロファイル従来の太陽光発電システムは、エネルギー価格が安く、電力網が既に飽和状態にある日中に発電を集中させます。垂直太陽光発電は、需要が高く電力が最も高くなる朝と夕方にピークをシフトさせます。 欧州共同研究センターの研究によって実証されたこの構成により、エネルギー価格が安定し、高価なストレージの必要性が軽減されます。
「このプロジェクトは革新的で、土地を必要とせず、特に3月から12月までの最も日照時間の多い時期に稼働する当社の生産施設に最適なので、比較的簡単に実施できます。」
ゴットフリート・ジェイス工場が建設されたジャイス採石場の所長
垂直太陽光発電が優れている理由
垂直太陽光発電の成功の背後にある物理学は、オランダ応用科学研究機構 （TNO）研究者らは、 垂直パネルの熱伝達率は水平パネルのほぼ2倍である。実際には、冷却性能が向上し、動作温度を低く抑え、変換効率を向上させます。この利点は、従来のシステムが過熱により効率が低下する夏場に特に顕著です。
Un ライプツィヒ大学の研究グループ ドイツにおいて、新規太陽光発電設備の大部分が東西方向に垂直に設置されるというシナリオをモデル化した。その結果は以下の通りである。 エネルギー貯蔵の必要性は劇的に減少し、追加の貯蔵がない場合には、年間10メガトン以上のCO₂を削減できる可能性がある。「垂直型太陽光発電システムは、貯蔵容量が少なく、ガス火力発電所の使用も少なくて済む」と研究者らは、 スマートエネルギー.
環境への影響はゼロ、むしろプラス
浮体式施設に関する懸念の一つは、水生生態系への影響である。シュタルンベルクプロジェクトは、適切な設計によって、 悪影響はないしかし、生態学的利益は達成できる。このプラントはヤイス湖の面積の4,65%を占めており、これはドイツの法定上限である15%を大きく下回っている。 連邦水資源法4 メートルのオープンウォーター廊下は、光の通過、空気の循環、水生動物の移動を確保します。
最初の環境モニタリングでは、 水質の改善と魚類や水鳥のための新たな生息地の創出 浮体構造物の周囲に部分的な日陰を設けることで、藻類の過剰な増殖を抑え、最適な酸素供給を維持します。ネットワークへの接続は、海底を乱すことなく、浮体ケーブルと陸上電源を介して行われます。 SINNパワー 同社はすでに1,7MWの第2フェーズを計画しており、これにより生態学的安全マージンを大きく維持しながら、総被覆率を地表面積の10%未満に抑えることになる。
Il SINN PowerのCEO, フィリップ・シンは、このシステムが 1,6メートル以上の深さのすべての人工水域 この技術は、安定した電力網対応のエネルギーを求める産業および高消費ユーザーをターゲットとしています。この技術は既に洋上利用が可能で、海洋運用の技術要件を満たしているため、さらに幅広い可能性が開かれています。
浮体式太陽光発電の欧州における状況
バイエルン工場はヨーロッパのパノラマに溶け込んでいます 浮体式太陽光発電 急速に成長しています。 BayWa re業界リーダーの一社である同社は、オランダに既に25MWを超える浮体式発電所を建設しており、ドイツ、フランス、イタリア、スペインでも合計100MWのプロジェクトを開発中です。スロベニアは、ドゥルズミリェ湖に140MWの発電所を建設すると発表しました。これは、フランスの現在の記録である74,3MWを上回り、ヨーロッパ最大規模となります。
Il 技術的な可能性は非常に大きいの研究 国立再生可能エネルギー研究所 アメリカの研究者は、世界中の水力発電用貯水池に、年間最大10.600テラワット時の発電能力を持つ浮体式太陽光発電システムを設置できると試算しました。これは現在の世界の電力需要のほぼ半分に相当します。ヨーロッパでは、人工貯水池の表面積のわずか1%を活用するだけで、1平方メートルの土地も使わずに20ギガワットの新たな発電容量を設置できる可能性があります。
Il フラウンホーファー研究所 ドイツの研究者は、ドイツ国内の旧褐炭鉱山跡地の湖沼を利用するだけで、15GWの浮体式発電所を建設できると推定しています。これは、過去の産業の傷跡をエネルギー転換のための資源へと変換する具体的な機会を示しています。
垂直ソーラー、私たちは何を待っているのでしょうか?
工場の開所式には、 マルクス・ソーダーバイエルン州首相、 エゴン・ウェストファル最高経営責任者（CEO） バイエルンヴェルク、および ステファン・フライシュタルンベルク地区行政官。この出来事は、この地域におけるこのプロジェクトの戦略的重要性を強調するものです。バイエルン州は2030年までに電力の80%を再生可能エネルギーで賄うことを目指しており、このようなシステムはその重要なピースとなります。
「私たちはエネルギー貯蔵と変換というテーマを探求することに興味を持っています」とジェイス氏は述べた。「この分野でも、実現可能で経済的な解決策がすぐに見つかるかどうか、非常に楽しみです。」構想は、水上太陽光発電と貯蔵システム、あるいは電力エネルギー変換システムを組み合わせ、施設の自家消費とエネルギー自立を最大化することだ。
バイエルンで起こっていることは、誰かが平地ではなく丘陵地帯にブドウの木を植えようと決めた時のようなものです。最初は奇妙に思えましたが、やがてそれが当たり前のことに思えるようになりました。垂直に浮かぶパネルも、同じような軌跡を辿るかもしれません。技術的な好奇心から産業標準へと。 ポルトガルですでに起こっているようにアルケヴァ太陽光発電所では、水上太陽光発電と揚水発電を組み合わせて、完璧にバランスのとれたハイブリッド システムを構築しています。
バイエルン、イタリア、フランスの湖のうち、発電所になるのを待っているものがあといくつあるでしょうか?
