随着光伏需求不断增长,不同形式的光伏应用模式开始广泛应用。在一些土地资源紧张的地区,光伏电站建设逐渐向山地发展,甚至与水面结合形成水上光伏电站模式。
根据国家能源局下发的《太阳能利用十三五发展规划(征求意见稿)》我国“十三五”期间每年光伏装机容量约为20GW。水上光伏的潜力却还没有被充分挖掘。中国有9.1万km?的湖泊,其中1km?以上的有2700多个;8.6万座水库总面积超3842万亩。仅以淡水水域资源来看,如果铺满可以安装光伏电站1.5万GW,即使只有10%,也可以安装1500GW,因此水上光伏开发潜力巨大未来大有可为。
水上光伏基础根据水深的不同,主要分为预制混凝土管桩基础和漂浮式基础两种,漂浮式基础又主要分为:传统浮筒+支架基础和光伏专用一体化浮筒基础。以湖北省荆州市某水面为例,对光伏专用一体化浮筒基础水下混凝土锚块进行初步设计。由于此种形式的光伏方阵是由一个个小的单元(一块光伏板、一块主浮筒、一块副浮筒)组成,因此在实际计算时,化整为零,选取一个单元作为研究对象,进行混凝土锚块的初步设计。
根据中研普华产业研究院发布的《2019-2025年中国水上光伏行业发展全景调研与投资趋势预测研究报告》显示:
与地面电站不同,水面光伏电站不占用土地资源,对水资源丰富、土地资源匮乏的中东部地区来说十分适合。不仅如此,水面光伏电站也享有技术上的优势,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并减少来自水体表面的辐射,整体发电量比同等条件下的屋顶或地面光伏发电系统高出10%-15%左右。此外,“渔光一体”的等“光伏+”商业模式更是在发电的基础上实现了渔业增收。
根据估算,每20-30亩鱼塘水面可建设1MWp的太阳能电站,每年由此可节约标煤348吨,减少二氧化碳排放约1000吨,同时可以带来可观的发电收益,电费和养殖收入两不误,是很好的创收途径。
水上光伏行业市场现状分析
自2015年国家能源局推出光伏发电“领跑者”项目以来,目前共有22个基地、总规模达到13GW的项目完成招标,其中第二批“领跑者”水面光伏电站项目规模达到1.5GW,应用区域包括两淮地区与济宁产煤沉陷区等,第三批规模同为1.5GW,主要分布在泗洪、宝应等地。前两批“领跑者”项目已基本完成建设并接入电网,第三批“领跑者”项目也在逐步开工建设。水面光伏电站正逐步显现其自身优势。