นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ซูริกได้วิเคราะห์ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในวงจรชีวิตของพื้นที่สูงแห่งแรกของโลกระบบโซล่าเซลล์แบบลอยน้ำและพบว่ามีระยะเวลาคืนทุนพลังงานเพียง 2.8 ปีเท่านั้น
448 กิโลวัตต์ระบบโซล่าเซลล์แบบลอยน้ำสร้างขึ้นในปี 2019 โดยผู้ให้บริการพลังงานสัญชาติสวิตเซอร์แลนด์ Romande Energie บนผิวน้ำของ Lac des Toules ซึ่งเป็นอ่างเก็บน้ำที่ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 1,810 เมตรในเทือกเขาแอลป์ของสวิตเซอร์แลนด์
“การติดตั้งประกอบด้วย 35ขาตั้งโซล่าเซลล์ลอยน้ำแพลตฟอร์มที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้านและมีขนาดรวม 2′240 ม.2ครอบคลุมพื้นผิวทะเลสาบ 2%" นักวิทยาศาสตร์เน้นย้ำ "ขาตั้งโซล่าเซลล์ลอยน้ำ โครงสร้างดังกล่าวจะยึดอยู่ที่ก้นอ่างเก็บน้ำ ระหว่างกลางเดือนมิถุนายนถึงกลางเดือนธันวาคม การติดตั้งจะลอยน้ำ และจะตั้งบนแท่นบนพื้นดินของอ่างเก็บน้ำตลอดช่วงที่เหลือของปี
นอกจากนี้ พวกเขายังอธิบายด้วยว่าการประเมิน LCA ของพวกเขาได้คำนึงถึงกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การสกัดวัตถุดิบที่ใช้ในการสร้างระบบไปจนถึงช่วงสิ้นสุดอายุการใช้งาน จากนั้น พวกเขาจึงเปรียบเทียบประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของการติดตั้งกับระบบในพื้นที่ลุ่มและระบบทั่วไปภายใต้สถานการณ์สี่สถานการณ์
“ข้อมูลหลักได้รับจากบริษัทพลังงานที่เกี่ยวข้อง ซึ่งรวมถึงข้อมูลสำหรับทุกขั้นตอนวงจรชีวิตของการติดตั้ง FPV ที่สูง” พวกเขาอธิบายเพิ่มเติม “ข้อมูลรองรวบรวมจากเอกสาร โดยเน้นที่แนวทางวิธีการของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) และกฎหมวดหมู่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ (PEFCR)”
จากการวิเคราะห์พบว่าระดับความสูงระบบโซล่าเซลล์แบบลอยน้ำปล่อย CO ประมาณ 94 กรัม2-eq ต่อ kWh ของไฟฟ้าที่ผลิตได้ตลอดวงจรชีวิต นอกจากนี้ ยังพบว่าระบบดังกล่าวมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบประเภทอื่น เนื่องจากให้ผลผลิตพลังงานสูงกว่าและใช้ที่ดินน้อยลง
อย่างไรก็ตาม ระบบติดตั้งที่ "เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้การติดตั้งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ระบบติดตั้งเหล่านี้ต้องการฐานรากที่ซับซ้อนกว่าและควรใช้เสาเข็มคู่ ซึ่งหมายความว่าต้องใช้อลูมิเนียมมากกว่า ซึ่งอาจสูงกว่าระบบ PV แบบติดตั้งบนพื้นดินถึง 8 เท่า
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังเน้นย้ำว่าการลดปริมาณอะลูมิเนียมในระบบติดตั้งจะไม่เพียงแต่ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำอีกด้วย “สามารถทำได้โดยลดปริมาณอะลูมิเนียมโดยทั่วไป เน้นการใช้อะลูมิเนียมรีไซเคิล หรือเปลี่ยนอะลูมิเนียมด้วยวัสดุทางเลือกอื่น” พวกเขาเสริม
การวิเคราะห์ยังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าการติดตั้ง Alpine แสดงให้เห็นผลกระทบที่ลดลงสำหรับ 6 ใน 12 หมวดหมู่ที่วิเคราะห์ และผลกระทบที่สูงกว่าสำหรับหมวดหมู่อื่นๆ อีก 6 หมวดหมู่ "ความต้องการพลังงานหลักที่ไม่หมุนเวียนอยู่ที่ 10′810 kWh oil-eq/kWpซึ่งเท่ากับระยะเวลาคืนทุนพลังงาน 2.8 ปี” นักวิจัยกล่าว
ผลการค้นพบดังกล่าวสามารถพบได้ในเอกสาร "โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำบนภูเขาเป็นหนทางข้างหน้าหรือไม่? ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิตและระยะเวลาคืนทุนของพลังงานจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำบนที่สูงแห่งแรกของโลก" ซึ่งตีพิมพ์ในเทคโนโลยีและการประเมินพลังงานที่ยั่งยืน.
นักวิทยาศาสตร์สรุปว่า “การศึกษานี้ช่วยเพิ่มพูนความรู้ที่มีอยู่อย่างจำกัดเกี่ยวกับประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของระบบ FPV และให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการติดตั้งดังกล่าวในระดับความสูง ดังนั้น การศึกษานี้จึงระบุจุดสำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมพร้อมเน้นย้ำถึงศักยภาพที่เทคโนโลยีนี้มี”
