科普：你一定要知道的水上光伏十大亮点(附图)

我们熟知的光伏发电站有集中式、分布式、塔式、屋顶式、农光大棚式等等，可都是一些地面光伏电站。看着最近出台的一大波光伏土地使用分类，小编表示眼花缭乱，想静静。说到底，地球上的土地资源有限，可利用程度也终究有限，让他们去抢吧，我们去看看开发水上光伏电站情况如何?这十大亮点你可一定要知道哦。

结构构成

水上光伏电站开发主要是光伏+水面模式。其中水面的利用，目前主要利用有水塘、湖泊、水库、蓄水池等。

漂浮式水面光伏电站的硬件组成部分主要为光伏面板(成本占地面光伏电站的45%)、汇流箱(成本占地面光伏电站的1%)、逆变设备(成本占地面光伏电站的6%)、变压器(成本占地面光伏电站的2.3%)、集电线路(成本占地面光伏电站的2.5%)、HDPE聚乙烯浮体架台等。相同情况下，光伏面板、逆变器等价格一定，使用聚乙烯浮体架台成本约为钢支架成本的3至4倍(钢支架成本约占地面光伏电站总成本的5%-6%)。
 

树脂制浮体架台

浮体架台使太阳能电池板浮在水面

十大亮点：

1、不占用土地资源，且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖，没有场内道路的施工，大大减少地面开挖，有利于水土保持。

2、发电效率高。水面地势相对较为开阔，可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约，太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用，可抑制组件表面温度上升，据有关测算，电池板的温度若降低1℃，输出功率可增加0.5%，获得比相同地区地面或屋顶电站高出10% ~ 15%的发电量，在夏季高温时，与地面和屋顶太阳能电池板相比，可以降低发电损失。

3、组件覆盖水面可减少水体的蒸发量，节约水资源。

4、太阳能光伏板遮挡一部分阳光射到水面，减少水体富氧量及光合作用，对于藻类的繁殖可起到一定抑制作用。

5、成本优势。水面浮动式光伏电站具有整体性，方便太阳能跟踪系统的安装和运行，减少了地面光伏电站因每块电池板均需安装双轴跟踪系统而造成的成本的极大提高

6、 组件清洗便捷。水域周围环境潮湿，灰尘少，组件蒙尘损失小;就地取水清洁组件较方便。 水上光伏电站所选材质都必须达到最高防水等级要求，和地面光伏相比，在清洁时对组件的发电效率损害较小。

7、规避土地限制。在一些土地资源有限、土地开发难度大的国家或地区，发展水上光伏项目是一个好的选择，给光伏发电的应用开辟了一条新道路。

8、免税水面。2002年1月1日实施的《全国土地分类(试行)》规定，全国土地分为三大类，即“农用地”、“建设用地”、“未利用地”。依据《中华人民共和国耕地占用税暂行条例》，对“农用地”和“建设用地”作出征税规定，而未涉及对“未利用地”的征税。免税水面比征税地面成本要小的多(土地成本占地面光伏电站3%左右)

9、可同步水产养殖。兼有水产养殖业的水库或鱼塘建水上光伏发电站，可以同时进行渔业养殖来创收。

10、旅游效益。可以作为一项别具特色的风景区，成为水上景观的点缀，带来观赏和旅游效益。

水上光伏发电站

设计、施工要点：

1、浮体架台等材料选择很重要，必须具有良好的抗腐蚀性能、高密度、抗冻胀、抗风浪等特性，要严格考量组件长期在潮湿环境中的可靠性、浮台的承载能力和使用寿命。发电线路与街道配置等基础建设也需研拟规划，考虑日照长度。

2、合适的选址很关键。比较适宜在面积较广、径流稳定、风速低、光照条件较好、水位变化较小、开发条件较好等水域。可选静风区的湖泊、水库等，无大规模航运、非生态敏感区。大规模水上电站需考虑水上逆变、升压的设计和施工可行性。

3、水上不确定因素较多，需加强监控，严密监测该系统对水质量、植物和动物的影响。

4、施工过程需考虑更多因素。与地面施工不同，水上安装目前尚未确立高效率施工的设备和方法，需要今后不断积累经验。水上作业很难大量使用重型机械等进行高效率施工，工序和速度会相对要求更多，需要潜水或在船上的作业很多。船上作业要考虑平衡性和安全性，也不能损坏水池堤坝等设施。

5、冬季水面结冰要考量，对组件实施保护措施。水垢清洗也要谨慎处理。

水上光伏电站安装

水上光伏电站安装

利用形式

(一)水面漂浮式

水上漂浮式就是最水上光伏电站的基本形式。在很多国家，日本、印度、韩国、新加坡、英国、挪威、美国、巴西、澳洲等均有成熟应用，特别是日本，这种形式得到广泛利用，日本土地资源有限，于是充分开发水上资源，他们的水上光伏技术经过了很多实践完善，值得我们借鉴。

日本最大水面光伏电站

网状太阳能电池漂浮电站

(二)水面+渔业

渔光互补是利用养殖场水面和水下资源，进行发电、养殖一体化的水面光伏项目。在鱼塘上架设太阳能电池板，并通过高度、空间、密度的合理安置，在进行光伏发电的同时，并不会对养殖产生不利影响。由于电站建在鱼塘水上，水面温度较地面的温度要低，组件之间的间距较传统电站也大，因此形成了良好的日照、通风、降温环境，对延长组件寿命、提高发电效率较为有利。光伏发电可以直接用于养殖用电，也降低了养殖成本。

但是在建设时要合理选择，由于电池板会遮挡光照，对于养殖喜光鱼类的鱼塘，建设光伏渔业要慎重可虑和合理规划。

这种一地两用的生态产业极大的提高了水域的利用效率，提高了单位面积水域的产值，并推动了清洁能源的多种利用。

江苏首个渔光互补光伏电站

渔民在电站旁捕鱼

(三)水面+采煤沉陷区

多年来，煤炭的大量开采导致地表塌陷，采煤沉陷对生态环境和水文地质环境造成了严重的影响。采煤区地势较低，往往处于积水沉积的状态，水面光伏电站这种新型利用方式，将光伏电站与采煤沉陷区水面的综合治理相结合，可以促进生态治理，实现环境与经济效益的双赢。

2015年11月21日，《两淮采煤沉陷区水面光伏发电规划报告(2016-2018年)》已经通过水利水电规划设计总院审议，专家组一致认为，利用采煤沉陷区建设水面光伏发电有利于探索光伏发电新模式。梁志鹏副司长指出：“利用两淮采煤沉陷区建设国家先进技术光伏示范基地意义重大，可为中东部地区利用水面建设大型光伏电站提供示范，有利于采煤沉陷区生态综合治理和两淮传统产业转型。”

水面光伏电站的建立，利用原矿区电网资源和废弃的水面资源开发出清洁电力能源，能提高采煤沉陷区综合治理效益，有效解决煤矿采空区路面沉陷、粉煤灰二次污染问题，是对采煤沉陷区的良好利用方式。

采煤沉陷区

沉陷区改造成果

综述：

目前，我国已有一些大型水上光伏电站建立起来，但是普及还并不广泛，相关的政策和制度规范也没有建立。但是随着土地利用形势的紧张，光伏发电转移到水上不失为一个好方法。

换一个角度，或许可以看到更广阔的天地。【索比光伏网原创】

参考文献：

中国三峡工程报 《水上光伏：中国首座浮动式光伏发电站》

清洁技术投资《云南发展水上光伏电站投资分析报告》
 

文章作者：刘芳