Μια διεθνής ερευνητική ομάδα ανέλυσε τα αποτελέσματα της εγκατάστασηςπλωτά φωτοβολταϊκά(FPV) στον ταμιευτήρα υψηλών φραγμάτων Aswan της Αιγύπτου (AHDR). Χρησιμοποιώντας αριθμητική ανάλυση, έχουν υπολογίσει την πιθανή παραγωγή ενέργειας τουπλωτά φωτοβολταϊκάεργοστάσιο, εκτός από την προβλεπόμενη μείωση της εξάτμισης.
«Αυτή η μελέτη διερευνά τα οφέλη ενός συστήματος FPV για 12 χρόνια, από το 2005 έως το 2016, στο AHDR», είπαν. «Ερευνούμε επίσης διαφορετικά σενάρια για τη συμπλήρωση της υδροηλεκτρικής ενέργειας του Aswan High Dam (AHD's) μεΠλωτό Φ/Β σύστημακαι χρήση πρόσθετου νερού για διαχείριση ταμιευτήρα ή άρδευση».
Το AHD κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1960, παρέχοντας ετήσια παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας 10,000 GWh. Ουσιαστικά, το φράγμα δημιούργησε επίσης το AHDR, μια από τις μεγαλύτερες ανθρωπογενείς δεξαμενές στον κόσμο. Ολόκληρη η δεξαμενή εκτείνεται για περίπου 500 km κατά μήκος του ποταμού Νείλου. Τα 330 χλμ από αυτό είναι στην Αίγυπτο, όπου ονομάζεται λίμνη Νάσερ, και τα 170 χλμ είναι στο Σουδάν, όπου ονομάζεται Λίμνη Νουβία. Η συνολική του επιφάνεια είναι 6,000 km2 και έχει χωρητικότητα αποθήκευσης 169 δισεκατομμυρίων κυβικών μέτρων (BCM). Ωστόσο, τα ποσοστά εξάτμισης είναι υψηλά λόγω του πολύ ζεστού και ξηρού κλίματος της περιοχής.
Για την έρευνά τους, οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι θα κατασκευάσουν μια μονάδα FPV στη δεξαμενή με κάλυψη πάνελ 0%, 10%, 45% και 90% της λίμνης. "Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (2020), η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της αφρικανικής ηπείρου είναι 715,6 TWh. Για να καλυφθεί αυτό από το FPV στο AHDR, θα αρκούσε μια πληρότητα FPV 45%. Το κόστος επένδυσης (CAPEX) ενός τέτοιου το έργο θα ανέλθει σε περίπου 14,6 δισεκατομμύρια δολάρια», τόνισαν.
Για τη μοντελοποίηση των εγκαταστάσεων, οι ακαδημαϊκοί χρησιμοποίησαν το υδροδυναμικό General Lake Model, ένα κατακόρυφο 1D μοντέλο που αντιπροσωπεύει τις υδροδυναμικές διεργασίες στάσιμων υδάτινων σωμάτων. Υπέθεσαν γωνίες κλίσης είτε 12 μοιρών είτε 30 μοιρών, χρησιμοποιώντας μονάδες LONGi LR4, με απόσταση σειράς 1,44 m. Στην περίπτωση κάλυψης 90% FPV, η εγκατεστημένη ισχύς που υπολογίστηκε ήταν 735 GW.
«Για να εκτιμήσουμε τη συμβολή ενός συστήματος FPV στο AHDR στην παροχή ενέργειας της Αιγύπτου, υπολογίσαμε την ηλεκτρική απόδοση χρησιμοποιώντας το λογισμικό προσομοίωσης Zenit», εξήγησε η ομάδα. "Οι προσομοιώσεις αξιολογήθηκαν ως προς την ηλεκτρική απόδοση του σταθμού παραγωγής ενέργειας και τον λόγο απόδοσης."
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης έδειξαν ότι, στην περίπτωση της κάλυψης πάνελ 0%, όπως συμβαίνει σήμερα, η σωρευτική ετήσια απώλεια νερού στην εξάτμιση κυμαινόταν από 10,65 έως 13,17 BCM. Η συνολική απώλεια εξάτμισης την περίοδο 2005–2016 ήταν 141,6 BCM, ενώ η μέση ετήσια απώλεια ήταν 11,8 BCM και ο μέσος ρυθμός εξάτμισης ανά ημέρα ήταν 6,5 mm.
