由于遮擋、障礙物、屋頂年齡以及有限的空間等問題，并非所有的屋頂都適合安裝太陽能電池板，通常這樣的問題會(huì)使業(yè)主尋找其他適合安裝光伏的地方。與傳統(tǒng)的太陽能陣列不同，漂浮太陽能系統(tǒng)是安裝在水面上，無需占用其它地面空間。本文邁貝特跟大家講下建設(shè)漂浮太陽能發(fā)電站我們需要知道的一些點(diǎn)。



一、什么是漂浮光伏發(fā)電？

這種對(duì)生態(tài)友好的電力發(fā)電方法融合了海洋和可再生能源技術(shù)。太陽能模塊被設(shè)計(jì)成可以漂浮在水面上，如大壩或水庫，通過水下電纜將電力傳輸?shù)絺鬏斔＿@些面板被設(shè)計(jì)成防塵、無鉛、高度抵抗?jié)駳?，并且可防水?br/>
漂浮光伏系統(tǒng)與其它地面光伏有許多共同之處，主要區(qū)別在于它們是安裝在水面上，從而避免了對(duì)土地的需求。通常，即使在土地遼闊、資源豐富的國家，靠近主要能源消費(fèi)城市和工業(yè)區(qū)的地區(qū)可能沒有可用的土地，或者成本可能過高。在這種情況下，漂浮光伏系統(tǒng)是一個(gè)吸引人的解決方案，因?yàn)樗鼈儾皇芡恋乜捎眯缘南拗?。特別是在土地限制無法進(jìn)行能源發(fā)電的地方，漂浮太陽能安裝提供了一個(gè)有效的發(fā)電途徑。

二、漂浮太陽能發(fā)電廠的優(yōu)點(diǎn)

1、土地保護(hù)

地面安裝的太陽能電池板通常需要占用寶貴的土地資源。相比之下，漂浮光伏提供了一種不占用土地空間的解決方案，比如安裝在未使用的水域：湖泊、水庫或池塘等地方。這樣可以讓原本計(jì)劃建地面電站的土地供其他用途使用。此外，將太陽能電池板安裝在水體上避免了需要砍伐樹木，從而保護(hù)了環(huán)境。

2、利用閑置水面

漂浮光伏可以應(yīng)用于各種水體，很好的增加了這些空間的利用，同時(shí)減輕了對(duì)池塘或湖泊生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。選擇在人造水體上建設(shè)還帶來了與現(xiàn)有發(fā)電廠輕松集成的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了簡(jiǎn)單性和協(xié)同效應(yīng)。

3、有益于環(huán)境

水體的冷卻效果提高了光伏模塊的性能，同時(shí)也減少了水體的蒸發(fā)，這在干旱易發(fā)區(qū)域是一個(gè)關(guān)鍵因素。此外，水面上太陽能板的存在減少了淡水體中藻類繁殖的發(fā)生，否則這可能會(huì)導(dǎo)致在飲用水源中發(fā)現(xiàn)時(shí)出現(xiàn)健康問題，或?qū)е滤参锖蛣?dòng)物的死亡。而利用漂浮太陽能板獲取清潔能源有助于減少對(duì)化石燃料發(fā)電的依賴，從而降低溫室氣體排放。

4、提高太陽能電池板效率

盡管太陽能電池板即使在較高溫度下也表現(xiàn)良好，但效率隨時(shí)間推移而降低。不斷升高的溫度反過來影響了電池板的效率。然而，水可以對(duì)水面上的光伏板起到冷卻作用，從而提高它們的效率。

三、漂浮太陽能發(fā)電廠的設(shè)計(jì)考慮因素

1、錨固系統(tǒng)

在漂浮光伏發(fā)電廠中，錨固系統(tǒng)是必不可少的，用于穩(wěn)定波動(dòng)的水位，將整個(gè)陣列固定在特定位置，確保漂浮太陽能陣列保持在與期望位置合理距離的范圍內(nèi)，并減輕由風(fēng)、浪和水流等環(huán)境力量引起的太陽能陣列的位移。

2、錨固設(shè)計(jì)

在確定錨固系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)估的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的。例如，如果設(shè)計(jì)考慮了最大風(fēng)速為30米/秒，而實(shí)際最大風(fēng)速達(dá)到40米/秒，就存在諸多組件（包括浮體、連接件、繩和錨）隨時(shí)間增加有劣化的風(fēng)險(xiǎn)。

3、浮橋/漂浮結(jié)構(gòu)

固定太陽能板的漂浮組件包括高密度聚乙烯（HDPE）浮體，浮筒需要通過一系列嚴(yán)格的測(cè)試，包括Hunt密封性測(cè)試、老化測(cè)試、紫外線測(cè)試，以及德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)（TUV）風(fēng)洞測(cè)試等。鋁合金支架也應(yīng)該簡(jiǎn)化將太陽能模塊安裝到主浮體上的過程，從而節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間和成本。此外，這些浮體的服務(wù)壽命為25年，對(duì)于尋求長(zhǎng)期解決方案的人來說，是一項(xiàng)不錯(cuò)的投資。

4、主浮體設(shè)計(jì)要素

為主浮體選擇的材料必須滿足幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。首先，它應(yīng)該是完全可回收且無毒的，并且有良好的抗紫外線、堿和海水的能力，以確保耐用性。適應(yīng)庫水位的波動(dòng)至關(guān)重要，以便在需要時(shí)進(jìn)行容易的調(diào)整。整體結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受極端溫度波動(dòng)，范圍從-60°C到80°C。最后，材料具有長(zhǎng)壽命是至關(guān)重要的，理想情況下具有25年的水下耐用能力。

5、逆變器的安裝

與標(biāo)準(zhǔn)太陽能發(fā)電廠相似，匯流箱可以將太陽能光伏模塊產(chǎn)生的直流電輸送到逆變器，其中將其轉(zhuǎn)換為交流電。根據(jù)需要可以選擇使用中央逆變器或多個(gè)串聯(lián)逆變器。根據(jù)陣列的規(guī)模及其與岸邊的接近程度，逆變器可以位于一個(gè)獨(dú)立的漂浮平臺(tái)上或在陸地上。對(duì)于較小容量的漂浮太陽能系統(tǒng)，逆變器通常位于太陽能陣列附近的陸地上。

6、電纜布線

在漂浮光伏發(fā)電廠中進(jìn)行電纜管理和布線的任務(wù)需要仔細(xì)規(guī)劃。與其它地面光伏項(xiàng)目不同，由于風(fēng)荷載和水位的變化會(huì)使漂浮平臺(tái)移動(dòng)，漂浮太陽能系統(tǒng)會(huì)遇到不同長(zhǎng)度的電纜。為了應(yīng)對(duì)漂浮平臺(tái)的移動(dòng)，提供額外電纜長(zhǎng)度（以松弛的形式）是絕對(duì)必要的。忽略這個(gè)方面可能會(huì)導(dǎo)致電纜長(zhǎng)度不足，使電纜在張力下有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。除了長(zhǎng)度，電纜尺寸的確定還取決于電纜的電壓、電流和損耗參數(shù)。



四、漂浮太陽能系統(tǒng)面臨哪些挑戰(zhàn)？

1、安裝成本

目前，與正常的地面光伏支架系統(tǒng)相比，漂浮光伏系統(tǒng)的安裝成本較高。主要原因是這些系統(tǒng)需要大量浮筒、支架和額外的錨定設(shè)備。然而，行業(yè)專家預(yù)測(cè)，隨著漂浮光伏系統(tǒng)的普及和在更大規(guī)模的實(shí)施，預(yù)計(jì)成本會(huì)變得更有競(jìng)爭(zhēng)力。

2、腐蝕及相關(guān)挑戰(zhàn)

由于位于水上，這些裝置更容易受到腐蝕等損害。水體是潮濕的環(huán)境，浮筒需要能夠承受此類環(huán)境的材料。這不僅涉及到金屬組件，還延伸到電線、粘合劑和密封劑，它們也必須對(duì)這些條件具有抵抗力。當(dāng)考慮在像海洋這樣的高度腐蝕性的鹽水體中的安裝時(shí)，挑戰(zhàn)更大。

3、飲用水安全

在水庫等飲用水源的地方，用于構(gòu)建漂浮太陽能電站的材料必須無污染。在這方面的任何疏忽都可能帶來嚴(yán)重的后果。這種情況也強(qiáng)調(diào)了需要制定新的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法，以確保在此類情境中漂浮光伏系統(tǒng)的安全性和效能。