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漂浮式光伏
2018-11-14 08:52:07   来源:科普中国   作者:于红波采编  点击:

  近年来,随着路面光伏电站的大量增加,可用于安装建设的土地资源出现了严重短缺现象,制约了该类电站的进一步发展。与此同时,光伏技术的另一分支——漂浮式电站走进了人们的视野。

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  与传统光伏电站相比,漂浮式光伏是将光伏发电组件安装在水面漂浮体上,除不占用土地资源、有利于人们生产生活之外,水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率。漂浮式光伏电站还能减少水量蒸发、抑制藻类生长,对水产养殖和日常渔获有益无害。


  2017年,在安徽省淮南市潘集区田集乡刘龙社区建设了总占地达1393亩的全球首个漂浮式光伏电站。作为世界首个漂浮式光伏,其面临的最大技术挑战就是一“动”一“湿”。


  “动”指的是风浪流模拟计算。由于漂浮式光伏发电组件处于水面之上,不同于常规光伏的恒定静止状态,须对每个标准发电单元进行详细的风浪流模拟计算,为锚固系统及浮体结构的设计提供依据,以保证漂浮方阵的安全;其中,漂浮方阵自适应水位锚固系统,采用地锚桩加带护套钢绳与附体方阵边缘加强件连接,每个方阵每隔6米左右设置锚固点,缆绳留住余量以保障受力均匀、安全可靠,达到“动”和“静”的最佳耦合。


  “湿”指的是对水上项目双玻组件、N型电池组件与抗PID常规非玻璃背板组件长期在潮湿环境中的可靠性对比,以及对发电量的影响进行验证,对浮体材料耐久性的验证等,以保证漂浮电站设计25年寿期安全,并为后续项目提供可靠数据支撑。

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  漂浮电站可建设在多种水体之上,无论是天然湖泊、人工水库还是采煤沉陷区、污水处理厂,只要有一定量的水域即可进行设备安装。而当漂浮电站遇到后者时,不仅能够让“废水”再生成为全新的电站载体,同时也可以最大限度地发挥漂浮光伏的自清洁能力,通过覆盖水面降低蒸发量、抑制水中微生物的成长进而实现对水质的净化。漂浮光伏电站可以充分利用水冷作用解决路面光伏电站遭遇的降温难题,同时由于水域上空无遮挡,受光充分,漂浮电站预计可以提高大约5%发电效率。


  经过多年建设发展,紧张的土地资源以及周边环境的影响使得路面光伏布局受到了极大限制,即使可以通过开发荒漠与山地进行一定程度的拓展,但仍属于治标不治本。随着漂浮光伏技术的发展,这种新式电站无需与居民抢夺宝贵的土地,而是转向更为广阔的水域空间,与路面形成优势互补,实现多元共赢。

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