Svensk teknik håller Europas största flytande solpark på plats

Det är vattenkraftsdammen Alqueva i södra Portugal som har försetts med cirka 12 000 flytande solceller. Den installerade effekten är 5 MW och parken beräknas ge 7,5 GWh el per år vilket ska räcka till cirka 1 500 familjer i regionen, enligt det portugisiska energibolaget EDP.

Solcellsplattformen hålls på plats med förankringsteknik från Umeåföretaget Seaflex. I mitten av juli invigdes parken i stekande sol av EDP.

– De är väldigt nöjda och håller på att trimma in parken. Jag tror att de har varit uppe i 4,5 MW i peaken, säger Lars Brandt, vd på Seaflex, till Ny Teknik.

Förankringstekniken innebär att flytande konstruktioner förbinds med ankare via polyesterrep och en särskild elastisk komponent. Tack vare den komponenten dämpas kraften från vattnets rörelser så att konstruktionen vid vattenytan kan röra sig upp och ned men ändå ligga stilla i sidled.

Lyckats med sin ambition

Seaflex teknik har redan använts till stora konstruktioner som vågbrytare och flytande hus och scener. Några flytande solcellsparker har också använt systemet.

Men vattenkraftsdammen Alqueva var en utmaning, eftersom den är 70 meter djup och vattenståndet varierar mer än 20 meter över året. Dessutom kan vågorna här bli högre än en meter och vindbyarna nå upp till 30 meter per sekund.

Samtidigt var Seaflex ambition att få ned kostnaden för förankringen här med 50 procent. Sedan några år tillbaka har företaget deltagit i ett EU-projekt med den målsättningen, vilket Ny Teknik rapporterade om 2019.

Installationen i Alqueva gjordes inom ramen för EU-projektet, som heter Fresher efter engelskans ”floating solar energy mooring”, och finansierades av den europeiska fonden EMFF, European Maritime & Fisheries Fund.

Nu bedömer Seaflex att företaget har lyckats med sin ambition. Kostnaden minskades med mer än hälften.

– Ja, det har vi lyckats göra. Och vi kommer väl att gå ännu lite längre framöver, säger Lars Brandt

Utvecklade en ny komponent

Framför allt har besparingen gjorts genom att färre förankringslinor än vanligt har använts. I stället för 40 eller 50 linor är bara 20 stycken på plats.

Minskningen blev möjlig genom en bättre fördelning av lasterna, så att infästningspunkterna på pontonerna inte ska gå sönder.

– De små plastöronen håller bara för ett ton styck, så vi var tvungna att hitta på ett sätt att fördela lasterna på ett harmoniskt sätt, berättar Lars Brandt.

Seaflex utvecklade en ny komponent, som kallas multiconnector, som innebär att varje förankringslina förgrenar sig strax under solcellsplattformen i fyra linor som sedan ansluter till pontonerna i fyra olika punkter. På så sätt fördelas lasten jämnare över plattformen.

Företaget har också optimerat placeringen av ankarna och orienteringen av solcellsplattformen för att minska kostnaderna.

Hela plattformen bogserades till rätt plats

Under hösten ska forskningsinstitutet Rise, som också deltar i Fresher-projektet, mäta de verkliga lasterna i förankringslinorna.

– Vi hoppas att de kan verifiera lasterna i förhållande till de teoretiska värden som vi har räknat fram. Det har aldrig gjorts någon sådan verifikation och det finns ingen standard för hur man ska räkna just för flytande solcellsparker, säger Lars Brandt.

I framtida installationer hoppas han kunna få ner kostnaden för förankringen ännu mer, framför allt genom serieproduktion av komponenter och att installationen går mer på rutin.

I Alqueva-dammen monterades solcellsplattformen först ihop strax intill land och bogserades som en enda helhet till rätt plats av två fartyg. Där anslöts den till förankringslinorna som redan var förbundna till ankare.

Här kan du se hur plattformen monteras ihop och här framgår hur hela plattformen bogseras på plats.

Blir ett slags levande laboratorium

Den flytande solcellsparken i Alqueva är innovativ även i sitt materialval. Pontonerna som håller solpanelerna flytande har tillverkats av ett nytt kompositmaterial som består av återvunnen plast samt kork. Därmed ska koldioxidavtrycket från pontonerna bli mindre.

Förutom vattenkraftverk är Alqueva-dammen även utrustad med pumpar och kan fungera som ett pumpkraftverk. När det finns gott om el pumpas vattnet tillbaka upp till dammen, så att det kan ledas genom turbinerna igen när el ska produceras.

Dessutom håller EDP på att installera litiumjonbatterier för att kunna lagra energi i kortare tidsskalor. Batteriparken ska omfatta cirka 2 MWh och 1 MW.

Alqueva-dammen blir därmed ett slags levande laboratorium, skriver EDP på sin hemsida. Planerbar elproduktion från vattenkraft kompletteras med icke planerbar el från solcellerna, och lagras både på lång sikt med pumpkraft och på kort sikt med batterier.

Ökad elproduktion när vattnet kyler panelerna

Det finns flera fördelar med att montera solceller på vattendammar. Den vanligaste som brukar framhållas är att panelerna kyls av vattnet och kan därför producera mer el.

– Studier från bland annat World Economic Forum visar att kiselbaserade solceller får elva procent högre effekt när man sätter solpanelerna på vatten jämfört med på land, säger Lars Brandt.

I ett pilotprojekt där EDP tidigare har installerat flytande solceller, i dammen Alto Rabagão i norra Portugal, noterades tio procents ökad elproduktion. Det motsvarar en genomsnittlig ökning om fyra procent per år jämfört med landmonterade solpaneler, skriver EDP.

Oklar påverkan på djurliv under ytan

Energibolaget trycker också på fördelen att man undviker att ta markområden i anspråk för solelproduktion och istället kan använda landytan som odlings- eller betesmark. Dessutom kan den anslutning till elnätet som redan finns för vattenkraftverket komma till nytta även för solel: ”för det finns mer sol när det är mindre regn, och vice versa”, skriver EDP.

Det finns också nackdelar med solceller på vattendammar. Förutom nedsmutsning av fågelavföring och algpåväxt blir själva konstruktionen svårare än på land. Dessutom är det oklart hur växt- och djurliv påverkas när solstrålarna hindras från att nå under vattenytan.

– Det är en oerhört viktig fråga. Men jag tror att alla förstår att om man skulle täcka en hel vattenyta så blir det inte bra. I det här fallet talar man om totalt 1 procent av dammytan som ska täckas. Men det pågår forskningsprojekt om de här sakerna, säger Lars Brandt.