水面光伏电站前景可期 技术待提高

“水面光伏的悄然兴起是光伏市场发展中的一个重大创新，使光伏电站创新应用领域又多了一个选择。”中国可再生能源学会副理事长赵玉文在近日上表示。

近年来，屋面分布式、山区电站、农业科技大棚电站日趋饱和，而水面电站基本尚未开发，项目选址受限因素较小。水面光伏发电作为光伏发电的新形式受到广泛关注，在全国多地进行了探索和实践。

水面光伏发电量优势明显

“我国水资源丰富，湖泊、水库众多，发展水面光伏电站具有不占用土地、避免采煤沉陷区不均匀沉降、减少水量蒸发等优势，可以拓宽光伏应用。”水电水利规划设计总院新能源部副主任王霁雪认为，我国现有水面光伏电站规模较小，浅水区(约3米以内)以“固定打桩+固定支架式”为主，少量采取“固定打桩+跟踪支架式”，另外还有深水区漂浮式(不小于3米)。

专家测算，水上漂浮电站投资成本约高出桩基渔光互补电站的10%，渔光互补比普通光伏电站投资高4.4%(含升压站)。

“水面光伏电站施工难度相对较高，增加了工程建设成本。”乐叶光伏科技有限公司执行董事助理王英歌认为，水上漂浮电站采取浮箱/浮筒+工字底座+深水锚固形式，对基础材料在耐腐蚀、低密度、抗冻胀、抗风浪等性能上要求高，工程成本增加1.05~1.15元/瓦。

那么水面光伏电站究竟有哪些优势得以让业界对其青睐?记者在现场发现，在探讨水面光伏电站的土地利用、经济效益、政策、光伏扶贫等众多优势中，发电量优势格外突出。

羲和太阳能电力有限公司董事长顾华敏认为，水面光伏电站在提高发电效率上，由于水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，其发电量同比屋顶或地面光伏发电系统可提高10%~15%左右。

“水面电站可提高发电量，一是水面上倾斜面辐射量较地面大。二是水面组件运行温度低。三是水面电站取水方便，经常清洗可减小光伏电站的污秽损失。”但河北能源工程设计有限公司副总经理董晓青给出的数据略有不同，她认为水面部分的发电量可比地面高约6%~8%。

那么水面光伏电站前景如何?王霁雪认为未来有三大发展趋势：水上光伏应用将不断增多。突破深水区限制，漂浮式电站应用会增多。优化系统设计，促进度电成本持续降低。

“水上漂”技术有待提高

水上漂浮式光伏电站(业界简称“水上漂”)作为水面光伏的一种形式，发展前景也被业界看好。

“‘水上漂’目前尚处于示范阶段，技术成熟度有待提高，是未来水面光伏的重要发展方向。”王霁雪表示，通过试验示范项目的建设，逐步积累工程经验，解决组件长期在潮湿环境中的可靠性、浮台的承载能力和使用寿命等技术问题，其系统的开发利用有着良好的前景。

“随着规模的铺开，施工经验的累积，漂浮式水上光伏电站经济性会更好。”高赟说。

据了解，“水上漂”技术在国外的发展要早于国内。我国目前处于起步阶段，但呈蓬勃发展趋势。

从国际来看，日本是“水上漂”实际应用最早、最多的国家。另外，新加坡、英国、美国、印度、韩国、巴西、澳大利亚等国家均有“水上漂”在建或建成项目。

据顾华敏介绍，我国第一座规模漂浮光伏电站是河北临西县一期30兆瓦地面光伏电站中的8兆瓦水面漂浮光伏系统，于2015年7月完成并网。芜湖三山8.5兆瓦水上漂浮电站项目也于2015年8月开始并网发电。淮南采煤塌陷区20兆瓦水上漂浮电站项目也于2016年3月底实现15兆瓦的并网发电。

现场专家认为，这几个项目标志着我国水上漂浮光伏电站已经起步，也引起了国家能源部门的重视。随着目前我国采矿塌陷区光伏领跑者计划的持续开展，“水上漂”也将获得越来越多的关注。

“水面为光伏电站带来了新的架设和支撑问题，同时也为光伏组件带来新的环境问题，这会促进新的组件技术和新的系统技术的诞生和发展。”赵玉文说。

作为水面光伏电站的重要支撑平台，浮体架台是关系到整个光伏电站能否正常运行发电的重要环节。信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司副总经理李罗敏认为，目前光伏电站的全生命周期为25年，浮体架台必须具有良好的抗腐蚀、低密度、抗冻胀、抗风浪等特性与之匹配。

“锚固技术是‘水上漂’的难点，未有系统的计算和验证，对极端气候和水位变化较大时的适应性还要进一步研究。”顾华敏表示，浮箱、浮管等浮体寿命尚待验证、提高，法国某公司已模拟实验通过其30年的寿命，我国相关机构也在进行联合研发新材料配方，漂浮平台的使用寿命有望超过30年。