Introducere Putem afirma că, cererea de energie va continua să crească semnificativ până la jumătatea secolului din cauza creșterii populației globale, a creșterii consumului de energie pe cap de locuitor (corelat cu bunăstarea) și a electrificării transportului, încălzirii și industriei. Există o nevoie urgentă de a reduce emisiile de carbon pentru a face față crizei climatice din ce în ce mai accentuate. Această provocare necesită soluții care să poată atât să satisfacă cerințele crescute de energie, dar și să contribuie la atingerea obiectivelor de reducere la 0 a emisiilor de carbon. Soluția principală este tehnologia de panouri fotovoltaice solare (PV), susținută de energia eoliană. În 2022, a fost instalată mai multă capacitate de generare solară PV decât toate celelalte surse combinate. Agenția Internațională a Energiei (IEA) prognozează că cererea mondială de electricitate va crește până la aproximativ 60.000 de terawați-oră (TWh) până în 2050, în comparație cu nivelurile actuale, chiar și după luarea în considerare a măsurilor sporite de eficiență energetică. Agenția Internațională pentru Energie Regenerabilă (IRENA) prognozează că producția mondială de electricitate se va dubla aproape, ajungând la aproximativ 50.000 de TWh în 2050. În această perspectivă, dezvoltarea tehnologiei PV solare și a energiei eoliene joacă un rol crucial în satisfacerea cererii în creștere și în atingerea obiectivelor globale de sustenabilitate și redimensionare a economiei spre o sursă cu zero de emisii de carbon. Panourile solare plutitoare montate pe apele de la Ecuator O echipa de cercetători de la Universitatea Națională din Canberra, Australia, a realizat un studiu complex, publicat în revista Solar pe 27 iulie 2023, și a dezvoltat o soluție revoluționară pentru omenire. Descoperirea constă în posibilitatea de a genera energie electrică într-o cantitate impresionantă folosind panouri solare amplasate pe mările liniștite de la ecuator. Aceste panouri solare pot produce 35.000 de terawați-oră pe an, depășind producția globală actuală de 30.000 de terawați-oră. Cercetarea a identificat că o instalație de panouri solare amplasată în Indonezia ar putea asigura această producție colosală de energie electrică, fiind o soluție benefică pentru țările dens populate din Asia de Sud-Est și Africa de Vest. Un avantaj major al acestei invenții este faptul că regiunile de la Ecuator oferă condiții relativ nemișcate și pașnice pentru amplasarea panourilor solare plutitoare offshore, fără a necesita structuri de inginerie costisitoare. Hărțile termice globale demonstrează că arhipelagul indonezian și zona ecuatorială de lângă Nigeria în Africa de Vest au cel mai mare potențial pentru rețele solare plutitoare offshore. În contextul decarbonizării și electrificării economiei globale până în 2050, energia solară și eoliană vor juca un rol esențial. De exemplu, doar 70 de kilometri pătrați de panouri solare ar putea acoperi toate cerințele energetice ale unui milion de oameni într-o economie cu emisii de carbon zero. Aceste panouri solare pot fi amplasate pe acoperișuri, în zone aride, integrate cu agricultura sau plasate pe corpuri de apă, inclusiv lacuri și rezervoare interioare. Lucrarea recent publicată a cercetătorilor explorează oceanele globale pentru a identifica regiunile cu valuri și vânturi reduse în ultimii 40 de ani. Astfel de locații sunt ideale pentru panourile solare plutitoare, deoarece nu necesită investiții costisitoare în lucrări inginerești. Regiunile care nu sunt afectate de valuri mai mari de 6 metri și vânturi mai puternice de 15 m pe secundă pot genera până la un milion de TWh pe an, ceea ce depășește necesarul pentru o economie globală decarbonizată care susține 10 miliarde de oameni. Prin amplasarea panourilor solare plutitoare în apropierea ecuatorului, în special în și în jurul Indoneziei și a regiunii ecuatoriale din Africa de Vest, se poate rezolva și problema conflictelor de utilizare a terenurilor. Aceste regiuni au o creștere rapidă a populației și valori ridicate de mediu. Indonezia, cu o populație densă, poate beneficia semnificativ de potențialul mare de energie solară și de posibilitatea stocării energiei produse în timpul zilei prin hidrocentrale pentru utilizare în perioadele nocturne. Principii de funcționare Fiind în medii de ocean deschis, sistemele solare PV plutitoare offshore pot beneficia de o radiație solară mai constantă și mai intensă datorită efectelor reduse de umbrire și acoperire cu nori. Acest lucru poate duce la randamente energetice mai mari și la o eficiență generală crescută în comparație cu sistemele instalate în ape dulci. Sistemele solare PV plutitoare pot fi amplasate în zone în care există disponibilitate limitată de teren pentru panourile solare montate pe sol. Aceste sisteme pot fi combinate cu turbine eoliene pentru a crea sisteme hibride, având factori de capacitate combinați mai mari decât fiecare în parte și partajând puncte de conectare la rețea. Deși potențialul pentru sistemele solare PV plutitoare în corpuri de apă dulce a fost studiat pe scară largă, explorarea sistemelor oceanice cu panouri solare plutitoare rămâne limitată. Un studiu recent realizat de Oliveira-Pinto oferă o bună recenzie a literaturii referitoare la potențialul sistemelor solare PV plutitoare offshore, tehnologiile disponibile, provocările tehnice și riscurile asociate. Mediile oceanice oferă o suprafață abundentă, permițând astfel implementarea pe scară largă a sistemelor solare PV plutitoare. Sistemele PV plutitoare au performanțe ușor mai bune, în medie, pe o bază anuală decât sistemele terestre din apropiere. Cantitatea de PV plutitor instalată la nivel mondial în 2021 a fost de aproximativ 3,8 GW. În China a fost construită o centrală mare de PV plutitor cu o capacitate de 320 MW. Se preconizează că extinderea viitoare a PV plutitor va fi impulsionată de țările asiatice precum China, Indonezia, India, Coreea de Sud, Thailanda și Vietnam. Coreea de Sud are ca obiectiv instalarea a 2,1 GW de PV plutitor. Silalahi DF, Blakers A. Global Atlas of Marine Floating Solar PV Potential. Solar. 2023; 3(3):416-433. https://doi.org/10.3390/solar3030023 Condiții de montare și mentenanță Cu toate acestea, sistemele solare PV plutitoare offshore se confruntă și cu câteva provocări și limitări, inclusiv riscul de coroziune din cauza apei sărate, contaminarea de organisme marine, necesitatea unor structuri plutitoare robuste și fiabile, sisteme de ancorare și fixare care să reziste în mediile marine dure, precum și potențiale impacturi ecologice și de mediu asupra ecosistemelor marine. Vânturile puternice și valurile mari pot cauza daune majore. Asigurarea siguranței și fiabilității în condiții