Izazovi zbog kojih je postavljanje solarne farme manje izvedivo

Gotovo 4,18 bilijuna kWh električne energije proizvedeno je u Sjedinjenim Državama u komunalnim postrojenjima za proizvodnju električne energije u 2018. godini, a oko 17% proizvedeno je iz obnovljivih izvora. Statistički podaci koje je nedavno objavila Američka uprava za energetske informacije navode da je približno 67 milijardi kWh ukupne električne energije proizvedene u zemlji prošle godine proizvedeno iz sunčeve energije, što čini udio od samo 1,6%. Slična je slika i u europskim zemljama, gdje je oko 17,5% ukupne potrošnje energije u Europskoj uniji u 2017. godini dolazilo iz obnovljivih izvora. Međutim, udio sunčeve energije ostaje značajno nizak.

Svijest o prednostima solarne energije u nadoknađivanju ugljičnog dioksida i drugih štetnih emisija brzo se povećava, što pojačava profitabilne potencijale postavljanja solarne farme ne samo u SAD-u već i širom svijeta. Ipak, postoje neki praktični izazovi u komercijalizaciji solarnih instalacija i postavljanju solarne farme, poput pada cijena nafte i plina i tehničkih poteškoća u integraciji elektroenergetskih mreža sa solarnom na jeftiniji način.

Uprkos takvim problemima, mogućnosti za solarne poljoprivrednike neizmjerne su; međutim, neki važni izazovi moraju se uzeti u obzir prilikom postavljanja solarne farme i sakupljanja sunčeve energije.

Prepreke u sakupljanju solarne energije postavljanjem solarne elektrane

Solarna gradnja, iako mnogo jeftinija, postala je 'skupi' posao u smislu vještina. Iako troškovi postavljanja solarne farme naglo opadaju, drugi izazovi, poput nedostatka radne snage s odgovarajućim vještinama i iskustvom te sinkronizacija s tehnologijama koje se neprestano razvijaju usred trajne potrage za čistom energijom, smanjuju troškove poslovanja s solarnom energijom -učinkovit.

Nadalje, drugi izazovi kao što su različiti zahtjevi za gradilištem, brzo umnožavanje dobavljača opreme, nedostatak alata za procjenu učinkovitosti postrojenja i slab prodor učinkovitih alata i dalje ograničavaju usvajanje solarne energije kao potencijalnog izvora proizvodnje električne energije. Međutim, postoji nekoliko osnovnih ograničenja koja priroda solarne energije posjeduje, a koja su i danas najistaknutiji blokovi za solarne poljoprivrednike.

Tri su glavna izazova koji dolaze sa solarnom energijom slaba otpremnost, razrijeđeni oblik i problemi s blizinom solarne farme. Solarne tvrtke morat će usvojiti ispravan pristup kako bi razumjele najvažnije izazove dok uspostavljaju solarnu farmu radi postizanja boljih performansi i produktivnosti u narednoj budućnosti.

1. Održavanje pouzdanosti i dostupnosti električne energije na solarni pogon

Iako se svijet kreće prema čistim i zelenim izvorima energije, cilj da se u potpunosti oslanjamo na solarnu energiju smatra se nerealnim. Potražnja i potrebe potrošača u pogledu električne energije mijenjaju se svaki dan tijekom svake sezone, a nesigurnost solarnih izvora u različitim regijama čini izazovom osigurati 100% pouzdanu opskrbu energijom.

Za solarne poljoprivrednike postalo je važno osigurati da opskrba električnom energijom putem solarne energije odgovara visoko dinamičnoj potražnji krajnjeg korisnika kako bi se smanjila mogućnost nestanka struje. Kako raspoloživost električne energije generirane solarnom energijom u potpunosti ovisi o tome koliko sunca sja kroz različita godišnja doba i zemljopisna područja, solarna energija i dalje ostaje manje pouzdana energija od one koja se dobiva iz fosilnih goriva.

Zbog toga su tvrtke za solarnu energiju obvezne nabaviti isporučive generatore električne energije nego što mogu pojačati ili smanjiti opskrbu električnom energijom na temelju dostupnosti solarne energije, koja se obično mijenja svaki dan. Stoga poljoprivrednik mora osigurati da prilikom postavljanja solarne farme dopunjava učinkovitim solarnim generatorima, zajedno sa skladištem energije ili baterijama, a to se može smatrati dodatnim ulaganjem. Međutim, s obzirom na to da cijene baterija naglo padaju, nadopunjavanje solarne farme s generatorima nadopunjenim baterijama trebalo bi pomoći elektroenergetskim tvrtkama da prevladaju ovaj izazov i osiguraju veću pouzdanost solarnog napajanja.

2. Suočavanje s problemom razrijeđenosti i intermitentnosti sunčevog izvora energije

Za vedrog, svijetlog dana gotovo 1 kW sunčeve svjetlosti dosegne površinu od jednog kvadratnog metra na zemlji samo kada je sunce izravno iznad glave, a to se geografski može uvelike razlikovati. Kako solarne ćelije mogu pretvoriti oko 15-20% sunčeve energije koja dopire do zemlje u električnu energiju, intermitentnost sunčeve svjetlosti koči učinkovitost proizvodnje solarne energije. Nadalje, zajedno s problemom intermitentnosti, problem razrijeđenosti sunčeve svjetlosti uvijek je bio i ostat će i dalje Gordijev čvor za solarne poljoprivrednike.

Fosilna goriva su najkoncentriraniji oblici izvora iz kojih se proizvodi električna energija, a solarna je energija razrijeđena s druge strane. Gustoća energije izvora goriva izravno utječe na druge aspekte postavljanja solarne farme, uključujući površinu zemljišta koju je farma zauzela. Što je gustoća manja, to je veće zemljište potrebno za zadovoljavanje potreba potrošača za električnom energijom. To se odražava u povećanoj potrebi za dodatnim resursima za proizvodnju jedne jedinice električne energije iz solarne energije preko fosilnih goriva.

Postizanje cilja potpune zamjene fosilnih goriva solarnom energijom kao izvorom za 100% obnovljivu mrežu prvenstveno pojačava potrebu za velikim površinama zemljišta za postavljanjem solarnih farmi. Kako je solarna energija znatno niske u gustoći energije, to bi imalo presudan utjecaj na potrebe korištenja zemljišta za solarne elektrane, što bi je postalo primarni izazov za elektroenergetske tvrtke dok uspostavljaju solarnu farmu komunalnih razmjera.

3. Infrastrukturni izazovi koji dolaze s blizinom solarnih farmi

Iako su prekidi, pouzdanost i izazovi povezani sa zemljom povezani s postavljanjem solarne farme i dalje vrlo kritični, tvrtke za solarnu energiju moraju imati na umu infrastrukturne i prometne prepreke u poslovanju. Kako solarne farme zauzimaju ogromnu količinu prostora za proizvodnju električne energije koja može zadovoljiti neprestano rastuću potražnju, te se farme nalaze u udaljenim područjima, daleko od mjesta gdje se energija zapravo troši.

Na kraju, solarne tvrtke moraju se nositi sa skupom infrastrukturom i glomaznim dalekovodom za transport električne energije iz elektrana do potrošača u urbanim ili ruralnim područjima. Iako mala poduzeća ili rezidencijalni krajnji korisnici koji imaju dovoljno zemlje za postavljanje male solarne farme mogu sami proizvoditi električnu energiju sunčevom energijom, poboljšanje blizine njihovih izvora na industrijskoj ili komercijalnoj razini postaje veliki izazov u postavljanju velike solarne energije farmi.

U modernom gospodarstvu, koje uglavnom ulaže opremu i infrastrukturu koja guta ogromnu količinu električne energije, solarni poljoprivrednici moraju usvojiti strategije za optimizaciju učinkovitosti zemljišta i kapitaliziranje na produktivnijim načinima prijevoza električne energije na velike udaljenosti, kako bi profitabilno vodili poslovanje.