水上太陽光発電システムは下水処理場にスマートなエネルギーと節約を提供します

貯水池に浮遊太陽光発電パネルを設置することにより、ケルシービル下水処理場に低コストのクリーン エネルギーが提供され、藻類の成長が減少し、堤防の浸食が最小限に抑えられ、蒸発が減少します。

環境保護庁の報告によると、大量の水を汲み上げるのに電力が必要なため、飲料水および下水システムは米国の総エネルギー使用量の約 2% を占めています。 これにより、年間 4,500 万トン以上の温室効果ガスが大気中に追加されると推定されています。 多くの地方自治体では、飲料水および下水処理場が総エネルギー消費量の最大 40% を占めています。

カリフォルニアの多くの電力会社は近年、さまざまな理由から電気料金の値上げを余儀なくされている。 一方、北カリフォルニアでは山火事の頻度が増加しており、高価な対策や送電網の強化によりエンドユーザーに転嫁しなければならないコストが増加するため、状況がさらに悪化する可能性がある。

レイク郡特別地区は、サンフランシスコの北約 130 マイルにあるカリフォルニア州レイク郡の上下水道局です。 レイク郡特別区の指導者たちは、下水処理施設のコストを抑制する解決策が、より安価な再生可能電力源に頼ることであることを認識していました。 しかし、彼らは、利用可能な不動産には、消費を相殺するのに十分な規模の太陽光発電 (PV) ソーラー システムを設置するのに十分な土地や屋上のスペースがないことを懸念していました。

1. レイク郡特別地区は、エネルギーコストを削減するために水上太陽光発電システムの設置を選択しました。 提供: ソーラーエッジ

提案依頼書 (RFP) を発行し、入札を検討した後、レイク郡特別地区は、Ciel Et Terre のソリューションを導入する提案を実行するために、サンタ ローザに本拠を置く先駆的なエネルギー コンサルティングおよび請負会社である North Coast Solar を選択しました。 Hydrelio 水上太陽光発電システムの開発者として知られています (図 1)。

ノースコースト・ソーラー社のブライアン・ハインズ社長は、「屋根と地面のスペースが不足しているため、私たちの創造力が発揮され、最終的には水上太陽光発電のコンセプトが推進されました」と述べた。

2. ケルシービル下水処理場の水上太陽光発電システムには、SolarEdge インバーターとパワー オプティマイザーが含まれています。 提供: ソーラーエッジ

252 kW ソリューションには、それぞれ定格 350 W のカナディアン ソーラー モジュールが 720 個含まれています。 また、Synergy テクノロジーを搭載した 1 台の SE100K と 2 台の SE66K SolarEdge 三相インバーター、および 360 台の SolarEdge P800 パワー オプティマイザーも利用しています (図 2)。

このシステムは、発電所の年間エネルギー使用量の多くをカバーするように設計されており、年間 90,000 ドルの電力節約が見込まれています。月々のリース料は一定のまま、パシフィック・ガス・アンド・エレクトリック (PG&E) の料金が上昇するにつれて、時間の経過とともに節約額はさらに増加すると予想されます。 また、ノース コースト ソーラーが手配した革新的な自治体リース融資により、最小限の先行投資のみが必要となり、レイク郡特別地区は運営初年度にプラスのキャッシュ フローを生み出すことができました。

水上太陽光発電所は、太陽電池システムを低温に保つことでエネルギー生産を向上させ、太陽光発電システムの寿命を延ばし、性能を向上させます。 この冷却要素は、夏の気温が華氏 106 度に達することがあるレイク郡ではさらに大きなメリットとなります。

3. 浮遊ソーラーパネルは藻類が利用できる太陽光の量を減らし、藻類の成長を制限します。 提供: ソーラーエッジ

池の表面を太陽光発電所に利用すると、事実上フリーエネルギーを生成しながら、藻類の成長（図3）、堤防の浸食（水の移動の減少による）、蒸発も抑制されます。 また、温室効果ガスの排出量が削減され、年間 131 トンの CO 2 を相殺できるという利点もあり、郡は特定の炭素削減目標を達成することができます (補足記事を参照)。

太陽光発電システムの欠点の一つは、日没時や曇りの日には発電ができないことです。 しかし、バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) はその問題の軽減に役立ちます。 実際、現在導入されている新しいシステムのほとんどは、BESS を設計に組み込んでいます。