水上漂浮式光伏電站的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
談到光伏電站很多人腦海中浮現(xiàn)的還是茫茫戈壁灘上一排排整齊的光伏板,這是因?yàn)槲覈?guó)西部青海、新疆、甘肅等省份擁有大量未利用土地且光照充足,過(guò)去的幾年電站主要建設(shè)在這些地區(qū)。但這些地區(qū)并非負(fù)荷中心,隨著近幾年光伏的大發(fā)展,已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的棄光現(xiàn)象。而在華北、華中這些用電負(fù)荷中心,受土地性質(zhì)的限制,光伏電站已經(jīng)往山地發(fā)展,并且有坡度越來(lái)越大的趨勢(shì),即便這樣可用于建設(shè)光伏電站的土地也越來(lái)越緊張。
在此背景下水上漂浮式光伏電站成為近兩年比較熱門的話題,水上光伏電站是利用水上基臺(tái)將光伏組件漂浮在水面進(jìn)行發(fā)電。特點(diǎn)在于不占用土地資源,水體對(duì)光伏組件有冷卻效應(yīng),可以抑制組件表面溫度上升,從而獲得更高的發(fā)電量。此外,將太陽(yáng)能電池板覆蓋在水面上,還可以減少水面蒸發(fā)量,抑制藻類繁殖,保護(hù)水資源。
早在2011年美國(guó)《科學(xué)日?qǐng)?bào)》就有了關(guān)于漂浮式光伏電站的報(bào)道,這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展要較國(guó)內(nèi)早,已經(jīng)有了一些成功案例,國(guó)內(nèi)目前處于剛起步階段。
一、國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1、日本
日本是目前世界上水上漂浮式光伏電站實(shí)際應(yīng)用最多的國(guó)家,根據(jù)截至2014年年底的統(tǒng)計(jì),已有3.824MW并網(wǎng),2015年預(yù)計(jì)約15MW并網(wǎng),另還有約15MW將于2016年年初并網(wǎng)。
“桶川水上太陽(yáng)能”項(xiàng)目
2013年6月在日本崎玉縣,日本西部控股集團(tuán)投資的1.18MW“桶川水上太陽(yáng)能”項(xiàng)目在桶川市的一個(gè)3萬(wàn)平方米的非飲用水水庫(kù)建成并投入運(yùn)行。該項(xiàng)目在占水庫(kù)面積43%(1.3萬(wàn)平方米)的水面上用錨固定了木筏狀的基臺(tái),基臺(tái)上鋪設(shè)了4536塊260W太陽(yáng)能電池板,光伏板傾斜角度12°,采用集中式逆變器。
該項(xiàng)目是將光伏發(fā)電組件固定在浮塊上,浮塊由高密度聚乙烯制成,沒(méi)有金屬部件,安裝是模塊式拼接,簡(jiǎn)便快捷,項(xiàng)目建設(shè)期約6周,其中漂浮系統(tǒng)和光伏組件安裝各需要3周。水庫(kù)及其周邊河流充足的水源擁有良好的冷卻效果,發(fā)電量同比屋頂或地面光伏發(fā)電系統(tǒng)可提高10%左右。
兵庫(kù)縣大型水上光伏電站
由日本京瓷株式會(huì)社和東京盛世利租賃株式會(huì)社共同投資建造的日本兵庫(kù)縣大型水上光伏電站于今年3月底投入運(yùn)行。
此次投入運(yùn)行的是位于兵庫(kù)縣加?xùn)|市西平池的約1.7MW“兵庫(kù)高岡西水上兆瓦級(jí)光伏電站”,和位于東平池的約1.2MW“兵庫(kù)高岡東水上兆瓦級(jí)光伏電站”。兩處電站安裝數(shù)量總計(jì)達(dá)11256塊,預(yù)計(jì)年發(fā)電量約達(dá)330萬(wàn)kWh。
大阪漂浮式光伏電站
在大阪府岸和田市的蓄水池“傍示池”水面上建設(shè)的約1MW光伏電站“DREAMSolarFloat1號(hào)@神於山”于今年4月6日開(kāi)工建設(shè),8月11日竣工,并開(kāi)始了商業(yè)運(yùn)營(yíng),電站從2015年8月10日開(kāi)始向關(guān)西電力全量售電,這是大阪府首座水上光伏電站。項(xiàng)目投資額約為5億日元,預(yù)計(jì)投入運(yùn)轉(zhuǎn)后的年發(fā)電量約為118萬(wàn)kWh,年售電額約為3776萬(wàn)日元。
蓄水池的面積約為2萬(wàn)平方米,在其中約1萬(wàn)平方米的水面上浮著4016個(gè)260W的太陽(yáng)能電池板。項(xiàng)目利用浮體架臺(tái)(類似木排的樹(shù)脂構(gòu)件)支撐太陽(yáng)能電池板,每個(gè)浮體架臺(tái)上設(shè)置一定數(shù)量的太陽(yáng)能電池板,首先在地面上將太陽(yáng)能電池板安裝到浮體架臺(tái)上,再用吊車運(yùn)到儲(chǔ)水池的水面上設(shè)置。
二、國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
相較日本、英國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家已經(jīng)陸續(xù)有漂浮式光伏電站落戶,我國(guó)起步較晚,我國(guó)首座水面漂浮式光伏發(fā)電站試驗(yàn)項(xiàng)目將在湖北省棗陽(yáng)市熊河水庫(kù)興建,計(jì)劃2015年底建成投產(chǎn)。
項(xiàng)目由湖北省地方水電公司、長(zhǎng)江委設(shè)計(jì)院新能源公司和襄陽(yáng)市熊河水庫(kù)管理處共同投資,概算總投資1038萬(wàn)元,總裝機(jī)1200kW。為確保工程贏利,計(jì)劃陸地裝機(jī)1000kW,水庫(kù)水面裝機(jī)200kW,占水面約2000平方米。該項(xiàng)目于今年6月17日,在棗陽(yáng)發(fā)改局完成項(xiàng)目備案。
這個(gè)項(xiàng)目標(biāo)志著我國(guó)的水上漂浮光伏電站已經(jīng)起步,同時(shí),這種新型的光伏電站也已經(jīng)引起國(guó)家能源局的重視,局長(zhǎng)努爾?白克力在安徽省觀摩漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào),光伏發(fā)電也要因地制宜,南方多水域地區(qū)推廣水上光伏電站大有可為,國(guó)家能源局在制定長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源規(guī)劃時(shí)會(huì)予以專門考慮。