环境与能源

太阳能光伏船漂浮

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-12-07 16:34

太阳能正在上升。根据国际可再生​​能源机构(IRENA)的数据,全球有超过480吉瓦的并网太阳能光伏(PV)容量-仅在中国就有175吉瓦。随着光伏太阳能的成本急剧下降(自2009年以来下降了76%),计划中的成本还会更高。事实上,咨询DNV,GL说,太阳能发电可能会对 2050年份额全球发电总量的40%,而壳牌项目由太阳

  太阳能正在上升。根据国际可再生​​能源机构(IRENA)的数据,全球有超过480吉瓦的并网太阳能光伏(PV)容量-仅在中国就有175吉瓦。随着光伏太阳能的成本急剧下降(自2009年以来下降了76%),计划中的成本还会更高。事实上,咨询DNV,GL说,太阳能发电可能会对 2050年份额全球发电总量的40%,而壳牌项目由太阳能提供2070全球总能量的32%。

  然而,在陆地上部署光伏太阳能存在局限性。城市环境中的屋顶空间可能不足以为城市提供足够的电力。农村地区太阳能发电场的土地使用也可能受到限制。在这种情况下,考虑在水库和湖泊甚至海上使用浮动光伏阵列可能会很有吸引力。

  湖泊和水库

  将光伏电池安装在浮子或浮筒上的主要动力是避免使用宝贵的耕地,尤其是在日本等高人口密度国家,该国已经开发了许多项目。浮动阵列还有助于减少储层的蒸发,这还有其他好处,这可能是一个主要问题,尤其是在炎热的国家。它们还提供了一种保持电池凉爽的方法,这在炎热的国家尤为重要。

  浮动太阳能的发展非常迅速,特别是在亚洲。据估计,超过100万千瓦,现在全球范围内有着众多在最大阵列的安装日本 - 在该领域的领导者。它仍在印度进行扩张,印度正在计划105兆瓦的计划,而据报道韩国正在寻求102兆瓦的系统。迄今为止,中国最大的项目是70兆瓦的浮动阵列链,该链是在法国公司Ciel&Terre的帮助下建造的,该公司曾参与世界各地的许多其他项目。

太阳能光伏船漂浮

  尽管海上的安装成本比陆地上的常规太阳能电池阵列高,但是一旦安装,由于冷却效果,电池性能会更好

  在亚洲以外,加利福尼亚和欧洲有一些筏式/浮船式太阳能光伏项目,其中一个在瑞士湖上。在英国有一些大的项目上藏有更多的计划。而美国的一些项目现在正在进行中,其中最大的是4.4。新泽西州萨尔维尔的兆瓦浮动太阳能电池板。尽管美国一些早期项目的主要目的是解决干旱多发地区的储层蒸发问题,但耶鲁大学的评论表明能量潜力很大。评论指出:“如果米德湖表面的6%专门用于太阳能发电,则发电量至少将达到3400兆瓦–大大超过胡佛水坝的2074兆瓦发电量”。确实,美国国家可再生能源实验室在2018年进行的一项研究表明,浮动太阳能可能会提供约10%的美国电力。

  考虑到外部的大多数项目只有几兆瓦,这种规模的开发可能还有一段距离。即使是欧洲最大的项目,也是法国的17兆瓦项目,其总潜力为20吉瓦。但是,虽然浮动光伏发电显然是避免入侵农田的一种方法,但其其他功能在某些地方,尤其是在炎热的国家中,也很有吸引力。根据澳大利亚某水库项目开发商的主张,蒸发损失最多可减少90%,而光伏冷却可将潜在效率提高50%。那可能有点高,但这取决于当地的气候环境和使用的细胞。

  全部在海上

  还可以选择在受保护的人造泻湖中使用近岸浮动光伏阵列离岸。日本已经有一个70兆瓦的项目-鹿儿岛七津岛超级太阳能发电厂 -建立在海上填海区的平台上。与此同时,印度在喀拉拉邦沿海地区拥有100兆瓦版本,新加坡 也在柔佛海峡建造了一座海上浮动式太阳能发电厂。

  浮动光伏太阳能可以走多远?考虑到环境的恶劣性,大概离大海不太远。即使在内陆湖泊和水库上,也要考虑腐蚀和风暴破坏的问题。在所有地方,就其对生态系统的影响而言,还将存在当地的环境问题。在某些风景名胜区,视觉入侵也可能是关键问题。

  尽管海上的安装成本也比陆地上的常规太阳能电池阵列高,但是一旦安装,由于冷却效果,电池性能会更好,因此平均发电成本将更低。当然,全球资源很大。根据路透社在世界经济论坛上的报告,该技术的全球潜力约为400吉瓦。到2017年,这相当于世界上安装的所有太阳能光伏板的发电量。

  但是,实际上这可能是一个大大的低估。芬兰的LUT大学建议,即使仅使用当前水电站当前1.2 TW的水库面积的25%,水电站水库中也可能存在4.4 TW的浮动PV。这可能产生6270 TWh,远远超过水力发电(2500 TWh)的两倍,后者目前约占全球电力的16%。如果可用,则可将PV输出直接馈入电网,否则,可使用水力发电。LUT补充说,如果还使用非水力水库,那么光伏输出将是全球水力发电的三倍以上。这是一个大胆的野心,即使这是一个过高的估计,对于浮动在各种表面上的光伏发电,在全球范围内似乎确实可以实现10%的功率贡献。

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