Міжнародна дослідницька група проаналізувала наслідки встановленняплаваюча фотовольтаїка(FPV) на єгипетському водосховищі Асуанська висока гребля (AHDR). Використовуючи чисельний аналіз, вони врахували можливе виробництво електроенергіїплаваюча фотовольтаїказаводу, на додаток до зменшення випаровування.
«Це дослідження вивчає переваги системи FPV за 12 років, з 2005 по 2016 рік, щодо AHDR», — сказали вони. «Ми також досліджуємо різні сценарії доповнення гідроенергетики Асуанської високої греблі (AHD)Плаваюча фотоелектрична системаі використання додаткової води для управління водосховищами або зрошення».
AHD був побудований у 1960-х роках, щороку виробляє 10 000 ГВт-год гідроенергії. По суті, гребля також створила AHDR, одне з найбільших рукотворних водосховищ у світі. Вся водойма тягнеться приблизно на 500 км уздовж річки Ніл; 330 км з них знаходиться в Єгипті, де воно називається озером Насер, і 170 км - в Судані, де воно називається озером Нубія. Його загальна площа становить 6 000 км2, а його сховище становить 169 мільярдів кубічних метрів (BCM). Однак швидкість випаровування висока через дуже жаркий і сухий клімат регіону.
Для свого дослідження вчені припустили побудувати установку FPV на водосховищі з охопленням панелей 0%, 10%, 45% і 90% озера. «За даними Міжнародного енергетичного агентства (2020), річне споживання електроенергії на африканському континенті становить 715,6 ТВт-год. Щоб покрити це за рахунок FPV на AHDR, буде достатньо зайнятості 45% FPV. Інвестиційні витрати (CAPEX) такого проект становитиме приблизно 14,6 мільярда доларів», – підкреслили вони.
Для моделювання установок вчені використовували гідродинамічну Загальну модель озера, вертикальну 1D модель, яка представляє гідродинамічні процеси стоячих водойм. Вони припустили кути нахилу 12 градусів або 30 градусів, використовуючи модулі LONGi LR4, з відстанню між рядами 1,44 м. У разі 90% покриття FPV розрахована встановлена потужність становила 735 ГВт.
«Щоб оцінити внесок системи FPV на AHDR в енергопостачання Єгипту, ми розрахували електричний вихід за допомогою програмного забезпечення моделювання Zenit», — пояснила група. «Моделювання було оцінено з точки зору електричної видачі електростанції та коефіцієнта продуктивності».
Результати моделювання показали, що у випадку 0% покриття панелі, яка склалася сьогодні, сукупна річна втрата води на випаровування коливалася від 10,65 до 13,17 млрд куб. Загальні втрати від випаровування за 2005–2016 рр. склали 141,6 млрд. кубометрів, тоді як середньорічні втрати становили 11,8 млрд. кубометрів, а середня швидкість випаровування на добу становила 6,5 мм.
