我们常见的太阳能板,都出现在屋顶上、工厂里,很少有人想到太阳能板,也能成片地铺设在水中,节约资源、降低成本、增加效益。中国做到了!再夺一项世界第一!
2015年,全亚洲最大的首座大型水面光伏系统,在河北省临西县建成,项目采用水面漂浮型支架,铺上太阳能板,联通岸边的锁链进行固定,使太阳能板大面积漂浮于水面之上。
光伏发电利用了光生伏特效应原理,即半导体在阳光的照射下会产生电动势,将太阳能转化为电能。
发电系统由太阳能电池板、太阳能控制器和逆变器三大部分组成,将其与电网相连,并向电网输送电力,属于无污染高效益的绿色能源项目。
与陆地电站相比,水上光伏发电有节约陆地资源、提高发电量、降低电池板温度、减少藻类繁殖等优势:
1、水上光伏电站主要利用水塘、湖泊、蓄水池、水库等地作为铺设地址,减少了陆地施工挖掘。
在一些土地资源紧缺或开发难度较大的区域,建立水上光伏电站是一个轻松简便的替代方式。而且,在水上施工不用收取土地税,土地成本只有陆地电站的3%,建成后也不用定期除草维护。
2、覆盖在水面上的组件能够减少水分的蒸发,有效保护水资源。对于水位线下降、水分流失问题严重的湖泊,建设漂浮型水电站是一个治理干枯的好办法。同时,水也能给电池板散热,降低电池板温度,使得电池板保持良好的运作状态,提高发电效率。
测算的数据表明,太阳能板在高温的状态下,每降低1℃,输出功率会增加0.4%左右,酷热的夏季,水上电站能比陆地电站多产10%~15%的电量。
3、水上电站的发电效率比陆地更高。水面十分开阔、平整,能够有效地反射太阳光;同时,在没有丛林、建筑的遮挡下,阳光的照射面积更大,受光更均匀。这样就大大提高了光线接收量,转化出的电能更多。
4、水上光伏电站使用寿命在十年以上,整体铺设及后期维护、跟踪,价格更低廉。
5、发电组件除了产生少量的二氧化碳外,不会造成其他污染。对于渔业来说,铺设太阳能板不仅不会产生负面影响,还能带来正面效益。
德国某可再生能源公司在长达一年以上的调查检测后,发现光伏组件下的氧气含量依然正常,风和阳光同样能够到达下方的水面,并且,因组件减少了水面的风,河岸的侵蚀也被减弱了。
因大面积覆盖了发电板,水面光合作用减少,夏季无限繁殖、难以根除的浮莲、藻类,不再生长,给渔业的治理带来了极大的便利。
在避免高温暴晒后,鱼虾不会大量死亡,渔民的产量得以提高,一些渔户因实行“渔光一体”,将水产产量翻高5倍之多!
6、此外,漂浮电站的独特设计,还能作为一项游览景点,供游人观赏。
建造漂浮电站也不是没有要求。建造时,要选择抗腐蚀、抗风浪、抗寒暑的材料作为水中漂浮支架;选址以水流稳定、光照充足、无航运的湖泊河流为优;
水上作业时也要选择专业的机器设备,保障人员的安全,并且不破坏堤坝土壤的稳定性;因目前漂浮电站建造经验不多,有许多不确定因素存在,需要操作过程中严密监控,保障对生物、水质不产生危害,对可能发生的情况设有处理预案。
据报道,至2025年,亚洲地区将新建10GM规模的漂浮式水上光伏项目,中国、韩国、印度、越南等国都将参与其中。随着投资金额不断增加、建造成本不断降低,这项技术会在全球范围内推广开来。