建設漂浮太陽能發電站 - 你需要知道的幾個點

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主尋找其他適合安裝光伏的地方。與傳統的太陽能陣列不同，漂浮太陽能系統是安裝在水面上，無需占用其它地面空間。本文oety歐億體育跟大家講下建設漂浮太陽能發電站我們需要知道的一些點。



一、什么是漂浮光伏發電？

這種對生態友好的電力發電方法融合了海洋和可再生能源技術。太陽能模塊被設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到傳輸塔。這些面板被設計成防塵、無鉛、高度抵抗濕氣，并且可防水。

漂浮光伏系統與其它地面光伏有許多共同之處，主要區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區的地區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電的地方，漂浮太陽能安裝提供了一個有效的發電途徑。

二、漂浮太陽能發電廠的優點

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，從而保護了環境。

2、利用閑置水面

漂浮光伏可以應用于各種水體，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系統的不利影響。選擇在人造水體上建設還帶來了與現有發電廠輕松集成的優勢，促進了簡單性和協同效應。

3、有益于環境

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，這在干旱易發區域是一個關鍵因素。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生，否則這可能會導致在飲用水源中發現時出現健康問題，或導致水生植物和動物的死亡。而利用漂浮太陽能板獲取清潔能源有助于減少對化石燃料發電的依賴，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、漂浮太陽能發電廠的設計考慮因素

1、錨固系統

在漂浮光伏發電廠中，錨固系統是必不可少的，用于穩定波動的水位，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，并減輕由風、浪和水流等環境力量引起的太陽能陣列的位移。

2、錨固設計

在確定錨固系統的設計方案時，對環境數據預估的準確性是至關重要的。例如，如果設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/漂浮結構

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，以及德國技術監督協會（TUV）風洞測試等。鋁合金支架也應該簡化將太陽能模塊安裝到主浮體上的過程，從而節省勞動時間和成本。此外，這些浮體的服務壽命為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、主浮體設計要素

為主浮體選擇的材料必須滿足幾個標準。首先，它應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。適應庫水位的波動至關重要，以便在需要時進行容易的調整。整體結構應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

與標準太陽能發電廠相似，匯流箱可以將太陽能光伏模塊產生的直流電輸送到逆變器，其中將其轉換為交流電。根據需要可以選擇使用中央逆變器或多個串聯逆變器。根據陣列的規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，逆變器通常位于太陽能陣列附近的陸地上。

6、電纜布線

在漂浮光伏發電廠中進行電纜管理和布線的任務需要仔細規劃。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，漂浮太陽能系統會遇到不同長度的電纜。為了應對漂浮平臺的移動，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。



四、漂浮太陽能系統面臨哪些挑戰？

1、安裝成本

目前，與正常的地面光伏支架系統相比，漂浮光伏系統的安裝成本較高。主要原因是這些系統需要大量浮筒、支架和額外的錨定設備。然而，行業專家預測，隨著漂浮光伏系統的普及和在更大規模的實施，預計成本會變得更有競爭力。

2、腐蝕及相關挑戰

由于位于水上，這些裝置更容易受到腐蝕等損害。水體是潮濕的環境，浮筒需要能夠承受此類環境的材料。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，挑戰更大。

3、飲用水安全

在水庫等飲用水源的地方，用于構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的安全性和效能。