Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο ανέλυσε το δυναμικό εγκατάστασης πλωτών φωτοβολταϊκών στους υδατοταμιευτήρες του Χονγκ Κονγκ, εξετάζοντας παράλληλα τη δυνατότητα συνδυασμού τους με συστήματα παραγωγής και αποθήκευσης πράσινου υδρογόνου.
Οι επιστήμονες ανέπτυξαν δύο βασικά σενάρια. Στο πρώτο, τα πλωτά φωτοβολταϊκά καλύπτουν άμεσα τις ανάγκες ηλεκτροδότησης των νοικοκυριών, ενώ μέρος της παραγόμενης ενέργειας αξιοποιείται για την παραγωγή υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης. Το υδρογόνο αποθηκεύεται και επαναμετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια κατά τις νυχτερινές ώρες ή σε περιόδους χαμηλής ηλιακής παραγωγής. Στο δεύτερο σενάριο, το υδρογόνο χρησιμοποιείται αποκλειστικά για την τροφοδοσία του τομέα των μεταφορών.
Όπως επισημαίνει ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης, Aritra Ghosh, η έρευνα προσφέρει μια ρεαλιστική λύση για το Χονγκ Κονγκ, όπου η έλλειψη διαθέσιμης γης περιορίζει τις δυνατότητες ανάπτυξης χερσαίων φωτοβολταϊκών και οι στέγες κτιρίων αποτελούν μέχρι σήμερα την κύρια επιλογή. Η αξιοποίηση 18 υφιστάμενων ταμιευτήρων για πλωτά φωτοβολταϊκά θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της ηλιακής παραγωγής και να ενισχύσει ουσιαστικά τον εξηλεκτρισμό του οικιακού τομέα.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, κάλυψη του 60% της επιφάνειας των ταμιευτήρων με πλωτά φωτοβολταϊκά θα μπορούσε να αποδώσει περίπου 4,8 TWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, ενώ πλήρης κάλυψη 100% θα αύξανε την παραγωγή στις 7,72 TWh τον χρόνο. Σε συνδυασμό με αποθήκευση υδρογόνου, το σενάριο πλήρους κάλυψης θα μπορούσε να καλύψει τις ανάγκες περίπου 490.000 νοικοκυριών.
Η ανάλυση βασίστηκε σε 17 ταμιευτήρες ύδρευσης και έναν μεγαλύτερο αρδευτικό ταμιευτήρα, με τον ταμιευτήρα Plover Cove να συνεισφέρει σχεδόν το ήμισυ της συνολικής παραγωγής. Σε περίπτωση 100% κάλυψης, τα πλωτά φωτοβολταϊκά θα μπορούσαν να καλύψουν το 17,2% της συνολικής ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας του Χονγκ Κονγκ (με βάση τα στοιχεία του 2022) και έως το 61% της κατανάλωσης του οικιακού τομέα. Με κάλυψη 60%, το ποσοστό κάλυψης της οικιακής ζήτησης διαμορφώνεται στο 36,5%.
Οι ερευνητές εστίασαν τελικά στο σενάριο κάλυψης 60%, καθώς θεωρείται το πλέον ισορροπημένο: μεγιστοποιεί την ενεργειακή απόδοση, περιορίζει την εξάτμιση του νερού και την ανάπτυξη φυκών και μειώνει τις επιπτώσεις στα υδάτινα οικοσυστήματα.
Όσον αφορά το υδρογόνο, η ετήσια παραγωγή εκτιμάται ότι μπορεί να κυμανθεί από περίπου 180.000 kg έως και πάνω από 36 εκατ. kg, ανάλογα με το μέγεθος του ταμιευτήρα και το προφίλ ζήτησης. Το εξισωμένο κόστος υδρογόνου (LCOH) υπολογίστηκε μεταξύ 10,2 και 19,4 δολαρίων ανά κιλό, επίπεδα που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν υφιστάμενα και μελλοντικά έργα υδρογονοκίνητων λεωφορείων και άλλων οχημάτων στο Χονγκ Κονγκ.
Παράλληλα, το εξισωμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας (LCOE) για τα συστήματα πλωτών φωτοβολταϊκών εκτιμήθηκε στα 0,037 δολάρια ανά kWh, με λόγο απόδοσης (PR) περίπου 88% σε όλες τις τοποθεσίες. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι για την επίτευξη του στόχου του Χονγκ Κονγκ για συμμετοχή 1-2% της ηλιακής ενέργειας στο ενεργειακό μείγμα έως το 2035, θα αρκούσε η κάλυψη μόλις 6-12% της επιφάνειας των ταμιευτήρων.
