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水上漂浮式光伏电站的发展现状
 日期:2016-2-26

水上漂浮式光伏电站是指在水塘、小型湖泊、水库、采煤塌陷区、堰塞湖等水域环境建设的光伏电站,以解决传统光伏发电占地面积大的问题。水上漂浮式光伏电站较同区域的地面或屋顶电站多发11%的电能,其项目内部收益率高于地面或屋顶电站。预计今后几年,我国水上漂浮式光伏电站的装机总量将达到3GW以上。
目前法国、日本、东南亚、巴西以及一些欧美国家都在大力发展漂浮式水上光伏,法国天与地公司(Ciel & Terre)水上浮体做的最成功,目前国际上绝大多数水上漂浮电站项目的浮体均由该公司提供。国内目前在水上漂浮式电站方面整体处于研发阶段,做的较好的有山峰新能源、泊吾、爱康等公司。

下面略谈一下水上漂浮式光伏相对于常规的陆上光伏存在的优劣势。

水上漂浮式光伏主要存在以下优势:

①节约用地:建立在水面上,不占用土地资源,可减少征地费用。

②提高发电量:水体对光伏组件有冷却效应,可以抑制组件表面温度上升,从而获得更高的发电量。根据日本兵库县大型水上光伏电站实验对比分析,由于水面的冷却效果,电池板发电量增加约11%。(参考 水上漂浮电站比附近位置的地面电站发电效率高11%以上 2014年7月刊 《International Journal of Software Engineering and Its Applications》:http://www.sersc.org/journals/IJSEIA/vol8_no1_2014/7.pdf Vol.8, No.1 (2014), pp.75-84,http://dx.doi.org/10.14257/ijseia.2014.8.1.07 )

③减少蒸发和藻类繁殖:将太阳能电池板覆盖在水面上,理论上可减少水面蒸发量,抑制水中藻类繁殖,有利于水资源的保护。

④运营维护方便:光伏电站建立在水中,可以减少灰尘对组件的污染,且方便组件清洗,同时闲杂人员与动物难以接近组件,可有效防止人员及动物对组件的破坏。

⑤旅游效益:辽阔的水面上整齐排列的光伏组件,可以作为一项具有特色的景点,成为该区域的一道景观,带来旅游效益。

⑥避免组件遮光:对比陆地,水面相对开阔,可以有效避免山体、树林等对组件的遮挡,太阳能照射面积均匀且光照时间长。

⑦降低跟踪系统成本:组件角度、间距一致,方便太阳能跟踪系统的安装和运行,不需要对每块电池板安装双轴跟踪系统,大大减少跟踪系统成本。

⑧节约成本:不需要组件基础和支架,节省基础和支架造价,节约成本。

⑨消纳方便:建于距离村庄、城市较近的水域,可以就近消纳,减少并网难、限电等不利因素,提高效率。

水上漂浮式光伏也存在一些劣势:

①漂浮设备要求高:漂浮式水上光伏需要漂浮设备支撑光伏电池板,浮体架台对抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪、寿命、承载能力等均要求较高。

②选址要求高:漂浮式水上光伏电场场址宜选在面积较广、径流稳定、风速低、光照条件好、水位变化较小、开发条件较好、无大规模航运、生态非敏感区等水域。

③不确定因素多:大风、水位、结冰等因素对其影响较大,同时需监测光伏组件对水质、水中鱼类、植物等有无不利影响。

④施工难度大:施工过程需考虑较多因素,水上作业很难大量使用重型机械等进行高效率施工,工序相对要求更多,工期也相应增长。需要潜水或在船上的作业很多。船上作业要考虑平衡性和安全性,也不能损坏水池堤坝等设施。

水上漂浮式光伏经济性能:

从目前光伏电站的经济效益来看,较常规大型地面电站(从征地到组件安装)1~1.3元/WP的成本,水上漂浮式光伏电站的成本在2元/Wp左右(含浮体和组件安装),若可以提升11%的发电量,综合单价将下降0.7元/WP,基本与地面电站成本无异。

 
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