Công suất PV nổi (FPV) được lắp đặt trên toàn cầu đã vượt 10 GW vào năm 2024 và đang tăng trưởng hơn 30% mỗi năm — nhanh hơn so với công suất lắp đặt trên mặt đất. Sự khan hiếm đất đai ở Đông Nam Á và Nam Á thúc đẩy phần lớn sự tăng trưởng này, nhưng lợi thế năng suất vốn có và lợi ích bảo tồn nguồn nước của FPV đang mở ra thị trường vượt xa các khu vực đông dân cư.

Tại sao năng lượng mặt trời nổi mang lại nhiều lợi nhuận hơn so với mặt đất

Nước làm mát các mô-đun. Các tấm pin mặt trời mất khoảng 0,35–0,45% sản lượng mỗi độ C so với nhiệt độ định mức của chúng (25°C). Ở những vùng có khí hậu nóng – Trung Đông, Nam và Đông Nam Á, Trung Á – các mô-đun trên mái nhà và trên mặt đất thường đạt nhiệt độ 55–70°C vào những ngày nắng, gây thất thoát nhiệt điện 10–20%. Các mô-đun nổi trên mặt nước luôn mát hơn từ 3–8°C nhờ làm mát bay hơi từ mặt nước. Trong suốt một năm ở điều kiện khí hậu nóng, hiệu ứng làm mát này có thể tăng thêm 5–15% sản lượng điện hàng năm so với các hệ thống tương đương trên đất liền.

Một lợi ích bổ sung: mảng FPV che bóng mặt nước, giảm lượng bốc hơi từ các hồ chứa từ 30–70%. Ở những khu vực căng thẳng về nước (MENA, Trung Á), đây không phải là một lợi ích phụ nhỏ - nó có thể giảm lượng bốc hơi hàng năm từ hồ chứa rộng 1 km2 hàng trăm nghìn mét khối mỗi năm.

Các loại cấu trúc nổi

phao phao HDPE

Hệ thống phao polyethylene mật độ cao là cấu trúc FPV phổ biến nhất trên toàn cầu. Các phao nhựa riêng lẻ kết nối để tạo thành một nền tảng liên tục, với các mô-đun được gắn trên các thanh ray nhôm ở trên. HDPE có khả năng chống tia cực tím, trơ về mặt hóa học và đã được chứng minh là có khả năng sử dụng trong nước ngọt trong hơn 20 năm. Thiết kế mô-đun cho phép mở rộng và vận chuyển dễ dàng. Hầu hết các hệ thống ở Đông Nam Á và Ấn Độ đều sử dụng phao HDPE.

Phao khung thép

Kết cấu khung thép hoặc mạ kẽm với phao chuyên dụng được sử dụng trong các dự án quy mô lớn hơn và trong môi trường nước mặn hoặc nước lợ, nơi mà cầu phao HDPE có thể có những lo ngại về độ bền lâu dài. Độ bền kết cấu cao hơn cho phép các phần mảng lớn hơn và khả năng chống gió tốt hơn, nhưng yêu cầu quản lý ăn mòn và chi phí cao hơn.

Những cân nhắc thiết kế chính

So sánh chi phí: FPV và mặt đất

Hệ thống FPV có giá cao hơn khoảng 15–25% so với hệ thống gắn trên mặt đất tương đương. Một dự án lắp đặt trên mặt đất có công suất 1 MWp có thể tốn 650.000–750.000 USD lắp đặt; dự án FPV tương đương sẽ là 750.000–950.000 USD. Phí bảo hiểm được chia nhỏ thành:

Phí bảo hiểm được bù đắp một phần nhờ hiệu suất cao hơn (tăng thêm 5–15% thế hệ trên mỗi MWp) và quan trọng là tránh được chi phí thu hồi hoặc thuê đất — vốn có thể rất lớn ở các thị trường đô thị khan hiếm đất.

Vùng nước thích hợp

Triển vọng thị trường toàn cầu

Hàn Quốc và Nhật Bản đi tiên phong trong lĩnh vực FPV thương mại. Chương trình FPV đang tăng tốc của Ấn Độ đặt mục tiêu đạt 10 GW vào năm 2030. Các thị trường Đông Nam Á - Việt Nam, Thái Lan, Indonesia - đang có các dự án đang phát triển nhanh chóng. Trung Đông đang nổi lên như một thị trường tiềm năng cao cho FPV trên các ao lấy nước khử muối và hồ chứa thủy lợi, nơi lợi ích bảo tồn nước là động lực chính bên cạnh việc sản xuất năng lượng.