中國奪一項世界第一!把太陽能板放在水中發電,不占用土地資源

科技     2021年07月17日

我們常見的太陽能板,都出現在屋頂上、工廠里,很少有人想到太陽能板,也能成片地鋪設在水中,節約資源、降低成本、增加效益。中國做到了!再奪一項世界第一!

2015年,全亞洲最大的首座大型水面光伏系統,在河北省臨西縣建成,項目採用水面漂浮型支架,鋪上太陽能板,聯通岸邊的鎖鏈進行固定,使太陽能板大面積漂浮於水面之上。

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光伏發電利用了光生伏特效應原理,即半導體在陽光的照射下會產生電動勢,將太陽能轉化為電能。

發電系統由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器三大部分組成,將其與電網相連,並向電網輸送電力,屬於無污染高效益的綠色能源項目。

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與陸地電站相比,水上光伏發電有節約陸地資源、提高發電量、降低電池板溫度、減少藻類繁殖等優勢:

1、水上光伏電站主要利用水塘、湖泊、蓄水池、水庫等地作為鋪設地址,減少了陸地施工挖掘。

在一些土地資源緊缺或開發難度較大的區域,建立水上光伏電站是一個輕鬆簡便的替代方式。而且,在水上施工不用收取土地稅,土地成本只有陸地電站的3%,建成後也不用定期除草維護。

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2、覆蓋在水面上的組件能夠減少水分的蒸發,有效保護水資源。對於水位線下降、水分流失問題嚴重的湖泊,建設漂浮型水電站是一個治理乾枯的好辦法。同時,水也能給電池板散熱,降低電池板溫度,使得電池板保持良好的運作狀態,提高發電效率。

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測算的數據表明,太陽能板在高溫的狀態下,每降低1℃,輸出功率會增加0.4%左右,酷熱的夏季,水上電站能比陸地電站多產10%~15%的電量。

3、水上電站的發電效率比陸地更高。水面十分開闊、平整,能夠有效地反射太陽光;同時,在沒有叢林、建築的遮擋下,陽光的照射面積更大,受光更均勻。這樣就大大提高了光線接收量,轉化出的電能更多。

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4、水上光伏電站使用壽命在十年以上,整體鋪設及後期維護、跟蹤,價格更低廉。

5、發電組件除了產生少量的二氧化碳外,不會造成其他污染。對於漁業來說,鋪設太陽能板不僅不會產生負面影響,還能帶來正面效益。

德國某可再生能源公司在長達一年以上的調查檢測後,發現光伏組件下的氧氣含量依然正常,風和陽光同樣能夠到達下方的水面,並且,因組件減少了水面的風,河岸的侵蝕也被減弱了。

因大面積覆蓋了發電板,水面光合作用減少,夏季無限繁殖、難以根除的浮蓮、藻類,不再生長,給漁業的治理帶來了極大的便利。

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在避免高溫暴曬後,魚蝦不會大量死亡,漁民的產量得以提高,一些漁戶因實行「漁光一體」,將水產產量翻高5倍之多!

6、此外,漂浮電站的獨特設計,還能作為一項遊覽景點,供遊人觀賞。

建造漂浮電站也不是沒有要求。建造時,要選擇抗腐蝕、抗風浪、抗寒暑的材料作為水中漂浮支架;選址以水流穩定、光照充足、無航運的湖泊河流為優;

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水上作業時也要選擇專業的機器設備,保障人員的安全,並且不破壞堤壩土壤的穩定性;因目前漂浮電站建造經驗不多,有許多不確定因素存在,需要操作過程中嚴密監控,保障對生物、水質不產生危害,對可能發生的情況設有處理預案。

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據報道,至2025年,亞洲地區將新建10GM規模的漂浮式水上光伏項目,中國、韓國、印度、越南等國都將參與其中。隨著投資金額不斷增加、建造成本不斷降低,這項技術會在全球範圍內推廣開來。