Một nghiên cứu mới trình bày chi tiết về cách quang điện nổi ảnh hưởng đến luồng gió và bức xạ trong hồ cũng như ảnh hưởng đến nhiệt độ nước ở các độ sâu khác nhau. Tuy nhiên, các tác giả cho biết cần nghiên cứu thêm về cách thiết kế hệ thống để tối đa hóa lợi ích của các vùng nước.

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE Fraunhofer và Đại học Freiburg đã đánh giá hệ thống quang điện nổi (FPV) trên Hồ Maywald ở tây nam nước Đức để xác định tác động của nó đến tính chất nhiệt của hồ.

Trong nghiên cứu về hệ thống FPV công suất 749 kW trên hồ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phép đo khí tượng và thủy văn rộng rãi để nghiên cứu tác động của hệ thống đối với luồng gió ngang gần bề mặt, bức xạ, nhiệt độ nước và cân bằng năng lượng.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng lớp nước trên cùng có sự thay đổi lớn về nhiệt độ nước (ΔT w ) tùy thuộc vào thời gian trong ngày.

"Đặc biệt, các giá trị ΔTw âm có thể được quan sát thấy ở lớp gần bề mặt, cho thấy hiệu ứng làm mát của hệ thống. Độ sâu và độ lệch chuẩn của chênh lệch nhiệt độ nước trung bình thể hiện mối tương quan nghịch mạnh (r = -0,87). 0 đến 5 Sự dao động của chênh lệch nhiệt độ nước ở phạm vi độ sâu m cao hơn đáng kể so với phạm vi độ sâu 5 đến 10 m (p = 0,0007)."

Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện này có thể chỉ ra rằng tác động của FPV chủ yếu ở tầng nước trên và có thể có những tác động khác nhau vào ban ngày và ban đêm, trong đó hiện tượng làm mát mạnh nhất xảy ra ở tầng nước gần bề mặt.

Để xác định tác động của FPV lên hồ, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình hồ chung với các phép đo bức xạ ngang toàn cầu (GHI) bên trên và bên dưới mô-đun làm đầu vào. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu do các máy phát gió nhỏ tạo ra để phân tích sự khác biệt về tốc độ gió ngang gần bề mặt do hệ thống gây ra.

Nghiên cứu cho biết: “Dựa trên phân tích độ nhạy của gió giảm, có thể thấy rằng tác động của FPV đối với tốc độ gió gần bề mặt có thể có tác động đáng kể đến tính chất nhiệt của hồ”. "Mặc dù bức xạ đo được (73%) và gió (23%) có thể có tác động bù đắp cho biến đổi khí hậu, nhưng lượng gió giảm mạnh có thể có tác dụng ổn định sự phân tầng và làm tăng đáng kể nhiệt độ nước bề mặt trong những năm khắc nghiệt như năm 2018. Điều này đến lượt nó có thể khuếch đại hơn nữa ảnh hưởng của các dự báo về biến đổi khí hậu."

Nhóm cho biết, những sự phức tạp này có nghĩa là cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu hơn để theo dõi sự tương tác giữa FPV và nước để các hệ thống có thể được thiết kế đặc biệt “để mang lại những tác động có lợi cho các vùng nước trong điều kiện biến đổi khí hậu”.