節(jié)約土地成本、更好吸收光源、抑制水體富營養(yǎng)化……光伏電站學會“游泳”，從陸地“移師”水面，解決了我國中部和西南地區(qū)發(fā)展光伏電站的棘手難題。
2016年2月4日，湖北省熊河水庫水面漂浮式光伏電站的電流一次性并入國網(wǎng)棗陽供電公司輸電網(wǎng)絡。該項目是我國首例實際工程運用漂浮式水面光伏電站的項目，總裝機1200千瓦，預計年發(fā)電量100萬千瓦時，晴好天氣日發(fā)電量則高達4000千瓦時。
由長江設計院研發(fā)并投入實際工程使用的漂浮式水面光伏電站，充分利用中部和西南地區(qū)廣闊水域，讓電板浮在水面上，成功讓我國光伏電站擺脫“旱鴨子”制約。采取水上浮塊+光伏電板形式，漂浮式水面光伏電站將多個光伏組件固定在水面浮塊上，讓電板以最佳傾角充分吸收有限光能，高效發(fā)電。
榮獲多項專利的浮塊并非簡單的電板支架，它采取滿足光伏組件布置要求的特殊結構，并通過三維仿真分析和實驗研究，針對特有水面環(huán)境進行量身定制。同時，浮塊使用抗腐蝕、抗老化、抗紫外線、無污染材料，延長產(chǎn)品使用壽命，有效控制成本。錨固技術不僅保證光伏電板安裝牢固，更確保電站在水位上漲、下浮及風力作用時，浮式基礎方位角不變，從而維持光伏組件的整體穩(wěn)定性。此外，通過對水面浮塊安裝方式進行研究，漂浮式水面光伏電站實現(xiàn)模塊式安裝，盡可能在陸地完成組件安裝，整體拖運到水中，大大降低水上作業(yè)的難度、成本，壓縮安裝時間。
長江設計院教授級高級工程師趙鑫介紹，漂浮式水面光伏電站“泳區(qū)”廣闊，可安裝在水庫、湖泊、池塘以及水處理廠等水面上，能有效緩解光伏建設用地與供給之間的矛盾。長江流域中部及西南地區(qū)河流、湖泊眾多，可利用水面面積大，且河流、湖泊周邊電力消納條件較好，市場條件廣闊。
學會“游泳”的光伏電站，不僅因為水體對光伏組件的冷卻效果提高效率，發(fā)電成本與地面光伏電站形成競爭，更具有保護水體等生態(tài)效益。它不僅避免了地面光伏電站在建設期因占用林地、草地等對水土保持及自然環(huán)境形成的影響，更因為光伏電板可遮擋陽光，能減少水域蒸發(fā)量及水中藻類繁殖，對抑制水體富營養(yǎng)化也能起到作用。
“湖北省水資源豐富，但土地資源成本較高，合理利用現(xiàn)有水利工程設施及水面灘涂資源，建設水面漂浮式光伏電站是今后一個時期提升和發(fā)展農(nóng)村水電的新途徑，也是農(nóng)村水電轉型升級的方向，值得探索。”湖北省水利廳相關項目負責人表示。
據(jù)了解，該項目已申報23項發(fā)明、產(chǎn)品外觀或?qū)嵱眯滦蛯＠渲袑嵱眯滦桶l(fā)明專利10項，發(fā)明專利10項，產(chǎn)品外觀專利3項。
專家稱，漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)對土地資源稀缺但水體眾多的國家和地區(qū)來說尤其重要，是今后光伏發(fā)電應用的又一新選擇，也可以是現(xiàn)有水電站發(fā)電的極好互補方式。大力發(fā)展漂浮式水面光伏電站符合國家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向，具有極大的推廣價值和市場前景。
