Fotovoltaik air, juga dikenal sebagai fotovoltaik terapung, adalah metode pembangkit listrik fotovoltaik jenis baru. Fitur utamanya adalah membangun pembangkit listrik fotovoltaik di permukaan air. Berikut ini adalah pengenalan rinci tentang fotovoltaik air:
Prinsip bekerja:
Panel fotovoltaik direndam dalam air dan menggunakan energi matahari untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.
Ketika cahaya menyinari sel fotovoltaik, energi cahaya diserap oleh sel fotovoltaik dan diubah menjadi arus searah melalui efek fotovoltaik.
Efek fotovoltaik mengacu pada fenomena interaksi antara foton dan bahan semikonduktor dalam sel fotovoltaik menghasilkan pasangan lubang elektron, sehingga menghasilkan arus.
Keuntungan:
Menghemat lahan: Dibangun di atas permukaan air, tidak menempati sumber daya lahan dan dapat mengurangi biaya pembebasan lahan.
Meningkatkan pembangkitan listrik: Air memiliki efek pendinginan pada modul fotovoltaik, yang dapat menekan kenaikan suhu permukaan modul, sehingga meningkatkan pembangkitan listrik. Misalnya, menurut analisis perbandingan eksperimental pembangkit listrik fotovoltaik air skala besar di Prefektur Hyogo, Jepang, pembangkit listrik panel meningkat sekitar 14% karena efek pendinginan permukaan air.
Mengurangi penguapan dan reproduksi alga: Secara teori, hal ini dapat mengurangi penguapan permukaan air, menekan reproduksi alga di dalam air, dan kondusif bagi perlindungan sumber daya air.
Pengoperasian dan pemeliharaan yang mudah: Pembangkit listrik fotovoltaik dibangun di dalam air, yang dapat mengurangi polusi debu pada komponen dan memudahkan pembersihan komponen.
Manfaat Pariwisata: Komponen fotovoltaik yang tersusun rapi di permukaan air dapat dijadikan daya tarik tersendiri untuk mendatangkan manfaat pariwisata.
Skenario aplikasi:
Kombinasi pertanian dan perikanan: Membangun sistem fotovoltaik air terapung di perairan dekat lahan pertanian dan kolam ikan dapat mencapai pembangunan pertanian dan perikanan yang terkoordinasi.
Waduk dan pembangkit listrik tenaga air: Membangun sistem fotovoltaik air terapung di perairan hilir waduk dan pembangkit listrik tenaga air dapat memanfaatkan keunggulan energi ganda yaitu energi surya dan air.
Lanskap perkotaan: Membangun sistem fotovoltaik air terapung di sungai, danau, dan perairan perkotaan lainnya dapat memperbaiki lingkungan perkotaan dan menyediakan lanskap baru bagi kota.
Tantangan dan kerugian:
Persyaratan tinggi untuk peralatan terapung: Fotovoltaik air terapung memerlukan peralatan terapung untuk mendukung panel fotovoltaik, dan persyaratan kinerja untuk peralatan terapung tinggi.
Persyaratan pemilihan lokasi yang tinggi: Lokasi medan listrik fotovoltaik air terapung perlu dipilih di wilayah perairan dengan area yang luas, kondisi pencahayaan yang baik, dan kondisi pengembangan yang baik.
Ada banyak faktor yang tidak pasti: angin kencang, ketinggian air, es, dan faktor lainnya mempunyai pengaruh yang besar terhadapnya. Pada saat yang sama, perlu dipantau apakah komponen fotovoltaik mempunyai dampak buruk terhadap kualitas air dan organisme akuatik.
Singkatnya, sebagai pembangkit listrik fotovoltaik jenis baru, fotovoltaik air memiliki keunggulan signifikan dan prospek penerapan yang luas, namun juga menghadapi beberapa tantangan dan kelemahan. Dengan kemajuan teknologi dan pengurangan biaya, penerapan dan penerapannya akan semakin luas.