赤道的浮動太陽能電池板可以提供幾乎無限的能量

漂浮在赤道附近平靜海面上的大量太陽能電池板可以為東南亞和西非人口稠密的國家提供有效的無限太陽能。

我們新研究顯示僅在印度尼西亞的海上太陽能每年就可以產(chǎn)生約35，000太瓦時（TWh）的太陽能，這與目前全球電力生產(chǎn)（每年30，000TWh).

雖然世界上大多數(shù)海洋都經(jīng)歷過風暴，但赤道的一些地區(qū)相對平靜和平。因此，相對便宜的工程結構足以保護海上浮動太陽能電池板。

我們高分辨率全球熱圖顯示尼日利亞附近的印度尼西亞群島和赤道西非擁有最大的海上浮動太陽能電池陣列潛力。

到本世紀中葉，太陽能統(tǒng)治

按照目前的趨勢，到2050年，全球經(jīng)濟將在很大程度上實現(xiàn)脫碳和電氣化，并得到以下因素的支持：大量的太陽能和風能.

在零碳經(jīng)濟中，大約70平方公里的太陽能電池板可以提供100萬富裕人口的所有能源需求。這些面板可以放置在屋頂，干旱地區(qū)，與農(nóng)業(yè)共處，或漂浮在水體上。

但是人口密度高的國家，例如尼日利亞和印度尼西亞，將有有限的空間用于太陽能收集。

它們在所謂的“低迷”緯度的熱帶位置也意味著風力資源貧乏。幸運的是，這些國家及其鄰國可以從漂浮在平靜的赤道海面上的太陽能電池板中有效地獲得無限的能量。

浮動太陽能電池板也可以放置在內(nèi)陸湖泊和水庫中。內(nèi)陸漂浮太陽能潛力巨大，并且已經(jīng)快速增長。

我們最近發(fā)表的論文調(diào)查全球海洋，以找到過去40年中沒有經(jīng)歷過大浪或強風的地區(qū)。這些地區(qū)的浮動太陽能電池板不需要強大而昂貴的工程防御。

沒有超過6米的海浪或每秒強于15米的風的地區(qū)每年可以產(chǎn)生高達100萬太瓦時。這大約是支持100億富裕人口的完全脫碳全球經(jīng)濟所需的年能源的五倍。

大多數(shù)好地點都靠近赤道，印度尼西亞及其周邊地區(qū)和赤道西非。這些是人口增長快、環(huán)境價值高的地區(qū)。海洋漂浮太陽能電池板可以幫助解決土地使用沖突。

印度尼西亞擁有巨大的太陽能潛力

印度尼西亞是一個人口稠密的國家，特別是在爪哇島，巴厘島和蘇門答臘島。到本世紀中葉，印度尼西亞的人口可能會超過3.15億人.

幸運的是，印度尼西亞有巨大的太陽能潛力而且也很廣闊抽水蓄能潛力將太陽能儲存過夜。

在使用太陽能實現(xiàn)經(jīng)濟完全脫碳后，將需要大約25，000平方公里的太陽能電池板來支持富裕的印度尼西亞。

印度尼西亞可以選擇在其平靜的內(nèi)海漂浮大量太陽能電池板。該地區(qū)擁有約14萬平方公里的海景，在過去40年中沒有經(jīng)歷過超過4米的海浪，也沒有經(jīng)歷過每秒超過10米的風。

印尼640萬平方公里的海域面積是印尼全部海域所需面積的200倍。未來的能源需求從海上浮動太陽能電池板滿足。

海上浮式太陽能的未來

全球大部分海景都會經(jīng)歷大于10米的海浪和每秒超過20米的風力。幾家公司正在努力開發(fā)工程防御系統(tǒng)，以便海上浮動面板可以承受風暴。相比之下，赤道沿岸的良性海洋環(huán)境需要的防御要不那么強大和昂貴得多。

我們發(fā)現(xiàn)最合適的地區(qū)集中在赤道緯度5-12度以內(nèi)，主要是印度尼西亞群島及其周邊地區(qū)以及尼日利亞附近的幾內(nèi)亞灣。這些地區(qū)的風力發(fā)電潛力低，人口密度高，快速增長（人口和能源消耗）以及大量完整的生態(tài)系統(tǒng)，不應為太陽能農(nóng)場清理。熱帶風暴很少影響赤道地區(qū)。

海上浮動太陽能產(chǎn)業(yè)還處于起步階段。與陸上電池板相比，海上太陽能電池板確實有缺點，包括鹽腐蝕和海洋污染。淺海是將面板錨定在海床上的首選。必須特別注意盡量減少對海洋環(huán)境和漁業(yè)的損害。全球變暖也可能改變風浪模式。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，但我們相信海上浮板將為能夠進入平靜赤道海域的國家提供能源結構的很大一部分。到本世紀中葉，這些國家約有十億人將主要依賴太陽能，這導致歷史上最快的能源變化.

安德魯·布萊克斯，工程學教授，澳大利亞國立大學和大衛(wèi)·菲爾南多·西拉拉希，工學院博士研究生，澳大利亞國立大學

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