Ein internationales Forschungsteam analysierte die Auswirkungen der Installationschwimmende Photovoltaik(FPV) am ägyptischen Assuan-Staudamm (AHDR). Mithilfe numerischer Analysen haben sie die mögliche Stromerzeugung des berechnetschwimmende PhotovoltaikAnlage, zusätzlich zur vorgesehenen Verdunstungsreduzierung.
„Diese Studie untersucht die Vorteile eines FPV-Systems über einen Zeitraum von 12 Jahren, von 2005 bis 2016, für das AHDR“, sagten sie. „Wir untersuchen auch verschiedene Szenarien zur Ergänzung der Wasserkraft des Assuan-Hochdamms (AHD).Schwimmendes PV-Systemund die Verwendung von zusätzlichem Wasser für die Reservoirbewirtschaftung oder Bewässerung.“
Das AHD wurde in den 1960er Jahren gebaut und liefert eine jährliche Wasserkrafterzeugung von 10.000 GWh. Tatsächlich schuf der Damm auch den AHDR, einen der größten künstlichen Stauseen der Welt. Der gesamte Stausee erstreckt sich über etwa 500 km entlang des Nils; 330 km davon liegen in Ägypten, wo er Nassersee genannt wird, und 170 km liegen im Sudan, wo er Nubiensee genannt wird. Seine Gesamtfläche beträgt 6.000 km2 und es verfügt über eine Speicherkapazität von 169 Milliarden Kubikmetern (BCM). Aufgrund des sehr heißen und trockenen Klimas in der Region sind die Verdunstungsraten jedoch hoch.
Für ihre Untersuchung gingen die Wissenschaftler davon aus, auf dem Stausee eine FPV-Anlage mit einer Panelabdeckung von 0 %, 10 %, 45 % und 90 % des Sees zu errichten. „Laut der Internationalen Energieagentur (2020) beträgt der jährliche Stromverbrauch des afrikanischen Kontinents 715,6 TWh. Um diesen durch FPV auf dem AHDR zu decken, wäre eine 45%ige FPV-Auslastung ausreichend. Die Investitionskosten (CAPEX) eines solchen „Das Projekt würde sich auf etwa 14,6 Milliarden US-Dollar belaufen“, betonten sie.
Zur Modellierung der Anlagen nutzten die Wissenschaftler das hydrodynamische General Lake Model, ein vertikales 1D-Modell, das die hydrodynamischen Prozesse stehender Gewässer abbildet. Sie gingen von Neigungswinkeln von entweder 12 Grad oder 30 Grad aus und verwendeten LONGi LR4-Module mit einem Reihenabstand von 1,44 m. Bei einer FPV-Abdeckung von 90 % errechnete sich eine installierte Leistung von 735 GW.
„Um den Beitrag eines FPV-Systems am AHDR zur Energieversorgung Ägyptens abzuschätzen, haben wir den Stromertrag mit der Simulationssoftware Zenit berechnet“, erklärte die Gruppe. „Die Simulationen wurden im Hinblick auf den Stromertrag des Kraftwerks und das Leistungsverhältnis ausgewertet.“
Die Ergebnisse der Simulation zeigten, dass bei einer Panelabdeckung von 0 %, was heute der Fall ist, der kumulative jährliche Wasserverlust durch Verdunstung zwischen 10,65 und 13,17 BCM lag. Der gesamte Verdunstungsverlust im Zeitraum 2005–2016 betrug 141,6 BCM, während der mittlere jährliche Verlust 11,8 BCM betrug und die mittlere Verdunstungsrate pro Tag 6,5 mm betrug.
