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。



一、什么是漂浮光伏發(fā)電？

這種對生態(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)計成防塵、無鉛、高度抵抗?jié)駳猓⑶铱煞浪?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)是一個吸引人的解決方案，因為它們不受土地可用性的限制。特別是在土地限制無法進行能源發(fā)電的地方，漂浮太陽能安裝提供了一個有效的發(fā)電途徑。

二、漂浮太陽能發(fā)電廠的優(yōu)點

1、土地保護

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，同時減輕了對池塘或湖泊生態(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，促進了簡單性和協(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，同時也減少了水體的蒸發(fā)，這在干旱易發(fā)區(qū)域是一個關(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，否則這可能會導致在飲用水源中發(fā)現(xiàn)時出現(xiàn)健康問題，或?qū)е滤参锖蛣游锏乃劳觥６闷√柲馨瀚@取清潔能源有助于減少對化石燃料發(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)定波動的水位，將整個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、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

在確定錨固系統(tǒng)的設(shè)計方案時，對環(huán)境數(shù)據(jù)預估的準確性是至關(guān)重要的。例如，如果設(shè)計考慮了最大風速為30米/秒，而實際最大風速達到40米/秒，就存在諸多組件（包括浮體、連接件、繩和錨）隨時間增加有劣化的風險。

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格的測試，包括Hunt密封性測試、老化測試、紫外線測試，以及德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會（TUV）風洞測試等。鋁合金支架也應(yīng)該簡化將太陽能模塊安裝到主浮體上的過程，從而節(jié)省勞動時間和成本。此外，這些浮體的服務(wù)壽命為25年，對于尋求長期解決方案的人來說，是一項不錯的投資。

4、主浮體設(shè)計要素

為主浮體選擇的材料必須滿足幾個標準。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)庫水位的波動至關(guān)重要，以便在需要時進行容易的調(diào)整。整體結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受極端溫度波動，范圍從-60°C到80°C。最后，材料具有長壽命是至關(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

與標準太陽能發(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獨立的漂浮平臺上或在陸地上。對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)電廠中進行電纜管理和布線的任務(wù)需要仔細規(guī)劃。與其它地面光伏項目不同，由于風荷載和水位的變化會使漂浮平臺移動，漂浮太陽能系統(tǒng)會遇到不同長度的電纜。為了應(yīng)對漂浮平臺的移動，提供額外電纜長度（以松弛的形式）是絕對必要的。忽略這個方面可能會導致電纜長度不足，使電纜在張力下有斷裂的風險。除了長度，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)專家預測，隨著漂浮光伏系統(tǒng)的普及和在更大規(guī)模的實施，預計成本會變得更有競爭力。

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，它們也必須對這些條件具有抵抗力。當考慮在像海洋這樣的高度腐蝕性的鹽水體中的安裝時，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重的后果。這種情況也強調(diào)了需要制定新的標準和測試方法，以確保在此類情境中漂浮光伏系統(tǒng)的安全性和效能。