《水上漂浮光伏电站建设探索20160604(羲和交流)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水上漂浮光伏电站建设探索20160604(羲和交流)（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、水上漂浮光伏电站建设探索 2016-06-04 北京 概况 2011年美国科学日报就有了关于漂浮式光伏电站的报道，这项技术在国外的发展要较国内早， 已经有了一些成功案例，国内目前虽处于起步阶段，但呈蓬勃发展的趋势。 日本崎玉县桶川漂浮式光伏电站 2013年6月建成，总装机1.18MW，采用法国天地公司研制的浮 体，组件倾角12度 日本兵库水上光伏电站，2015年3月建成，装机1.7MW 日本大阪水上光伏电站，2015年8月建成， 位于大阪府岸和田市的蓄水池“傍示池”，装机1MW 日本兵库县中岛町水上光伏电站，2014年10月建成， 位于中岛町的农用蓄水池“前池”，装机850kW 日本大阪府河南
2、町水上光伏电站，2015年9月建成， 位于河南町今堂地区的今堂池，装机504kW 日本千叶水上光伏电站，计划2018年3月建成 位于日本千叶县的工业用水库（山仓水库），装机13.4MW 日本是目前世界上水上漂浮式光伏电站实际应用最早最多的国家，根据截至2015年年底的统计，已有 18.824MWp并网。 新加坡安装在碧安公园的花园池塘水面上的漂浮式光伏发电系统于2013年成功并网发电，装机容量 5kWp。该系统由凤凰太阳能有限公司领衔的私人合作基金投资，用一年的时间测试漂浮式光发电系统的 淡水水域适宜性，同时还将严密监测该系统对水质量、植物和动物的影响，量化评价预期的效益，如水冷 却对光伏发电
3、电池效率的改善，水面覆盖而减少的淡水蒸发量，遮挡阳光直射水体而阻止水藻的繁殖等。 兵库县大型水上光伏电站 由日本京瓷株式会社和东京盛世利租赁 株式会社共同投资建造的日本兵库县大型 水上光伏电站于2015年3月底投入运行。 英国漂浮式太阳能电池，2011年提出设计 英国伯克郡漂浮式光伏电站，2014年建成， 位于沃格雷夫附近的Sheeplands农场，装机200kW 挪威动态漂浮式光伏阵列，2012年建成，装机2MW 美国加州索诺马县漂浮光伏电站，计划2016年建成 位于索诺玛县水务局6个废水池，装机12.5MW 另：印度、韩国、新加坡、巴西、澳大利亚等国家均有水上漂浮电站在建或建成项目 遮阳球
4、可阻止藻类的光合作用，减少致癌物质的产生，提高饮水品质，减少水蒸发。 遮阳球与水上漂浮光伏电站采用的浮体同为PE材料。 水上漂浮光伏电站兼备发电和遮阳的功能。 洛杉矶水库内投放9600万个黑色遮阳球 水上漂浮光伏电站示意图 水上漂浮光伏电站特点： 1. 开发利益大：不占用农业和 采矿资源的土地。 2. 提高发电量：水冷效果，发 电量同比提高10%-14%。 3. 保护水体：水面遮蔽减少水 体的蒸发量，抑制藻类生长。 4. 节能环保：浮箱材料可 100%回收利用，不污染水体。 5. 运维方便：灰尘少，便于清 洗，避免杂草阴影遮挡 河北省临西县灵溪湖水上光伏电站 2015年8月建成，装机8MW 中
5、国第一座规模漂浮光伏电站是由易事特投资、河中国第一座规模漂浮光伏电站是由易事特投资、河 北能源工程设计有限公司设计的河北临西县一期北能源工程设计有限公司设计的河北临西县一期 30MW地面光伏电站中的地面光伏电站中的8MW水面漂浮光伏系统，水面漂浮光伏系统， 2015年年7月完成并网。在运行一段时间后，对电站的月完成并网。在运行一段时间后，对电站的 漂浮部分和地面部分进行了系统效率对比，在安装漂浮部分和地面部分进行了系统效率对比，在安装 倾角、直流损耗等都基本一致的情况下，水面部分倾角、直流损耗等都基本一致的情况下，水面部分 的的660kW所对应的所对应的A逆变器与地面部分逆变器与地面部分685
6、kW对应的对应的 B逆变器在逆变器在2015年年12月的月的29天运行期内分别统计的发天运行期内分别统计的发 电量为电量为47520千瓦时和千瓦时和46617万千瓦时，前者比后者万千瓦时，前者比后者 增加了增加了5.8%的发电量。据分析，主要是由于水面反的发电量。据分析，主要是由于水面反 射率远大于地面，并且组件运行温度平均低于地面射率远大于地面，并且组件运行温度平均低于地面5 度左右。河北能源正联合一家知名电站投资商及浙度左右。河北能源正联合一家知名电站投资商及浙 江一家材料供应商联合开发用于漂浮光伏电站的浮江一家材料供应商联合开发用于漂浮光伏电站的浮 筒，不再采用浮管形式。（王超）筒，不再
7、采用浮管形式。（王超） 芜湖三山芜湖三山8.5MWp水上漂浮电站项目于水上漂浮电站项目于2015年年8月开始月开始 并网发电，并网发电，12月全部并网。采用标准浮筒、独立专用浮月全部并网。采用标准浮筒、独立专用浮 筒、浮箱、浮管等形式作为水上基台、上置固定支架方筒、浮箱、浮管等形式作为水上基台、上置固定支架方 式，正南朝向布置。式，正南朝向布置。 淮南淮南采煤塌陷区采煤塌陷区20MWp水上漂浮电站项目水上漂浮电站项目2016年年3月底月底 15MWp并网发电，使用水面并网发电，使用水面800800亩，主要采用独立亩，主要采用独立专用专用 浮筒作为水上基台，同时升压变、逆变器和浮筒作为水上基台，
8、同时升压变、逆变器和35KV开关开关 站平台也漂浮在水面上。站平台也漂浮在水面上。 这几个项目标志着我国的水上漂浮光伏电站已经起步，这几个项目标志着我国的水上漂浮光伏电站已经起步， 同时，这种新型的光伏电站也已经引起国家能源局的重同时，这种新型的光伏电站也已经引起国家能源局的重 视，局长努尔视，局长努尔.白克力在安徽省观摩漂浮式光伏发电系白克力在安徽省观摩漂浮式光伏发电系 统时强调，光伏发电也要因地制宜，南方多水域地区推统时强调，光伏发电也要因地制宜，南方多水域地区推 广水上光伏电站大有可为。广水上光伏电站大有可为。 2016年大力开展的采矿塌陷区光伏领跑者计划使得漂年大力开展的采矿塌陷区光伏
9、领跑者计划使得漂 浮光伏得到普遍关注。浮光伏得到普遍关注。 湖北枣阳熊河水库漂浮光伏电站 2016年2月建成，装机1.2MW 主要技术方案 废弃采矿坑 设计要点： 1. 组件可采用双玻组件，防潮性能优于背板组件 2. 浮体与支架采用钢结构转接（浮体支架一体化之外） 3. 支架材质可采用热镀锌、铝合金或玻璃钢 4. 支架檩条的平整度及柔性与组件的匹配 5. 汇流箱的安装应考虑放置方式、防护等级 6. 电缆可选用铝合金电缆，抗氧化，耐腐蚀，柔韧性好，重量轻； 电缆布置考虑一定的余度 7. 电缆通道可采用桥架以浮筒为基台，或采用凹槽型浮筒 8. 就地升压变可放置在浮体上或岸边 9. 检修通道的布置在
10、设计浮筒与组件排布时一并考虑 10. 光伏方阵的固定：水泥锚块集合、铁锚、拉索、撑杆 11. 光伏方阵的接地 选址： 1. 水库、废弃采矿坑、废弃砖瓦厂取土坑、采矿塌陷区等 2. 适合水深大于3m的水域 3. 适宜我国南方少台风影响水域，不建议在北方严寒地区水域 水上漂浮光伏电站基础（浮体）型式： 采用浮筒、浮箱、PE管等浮体； 或浮体、支架合一的型式。 浮筒 PE管 浮箱 锚块 浮筒拼接 支架安装 施工方式 方式一： 岸边拼接浮筒，水上安装设备 方式二：岸边操作平台，组件安装后入水 浮体吊装 浮体平台入水 工程案例 安徽芜湖项目：项目地处人工湖，水域面积约330亩，水深约5m，水位高差0.5
11、m。组件倾角23，装机容量 8.5MW，2015年12月并网。采用标准浮筒、定制浮筒、定制浮箱、浮管多种浮体形式。就地升压变岸边放置， 高压走线水下电缆和桥架结合。 安徽芜湖8.5MWp水上漂浮项目 形式形式 优点优点 缺点缺点 浮管 结构牢固，组件安装平整度好 部分钢结构置于水下，防腐性能不好 独立浮筒 每个浮筒上面受力均匀 浮筒连接处不足以抵抗风压带来的波动， 浮筒节点处需要配钢结构加固 标准浮筒（单排组件） 整体平整度较好，美观 将水域分为多个区域，水流性能不好 标准浮筒（双排组件） 前后跨接大，支架钢结构受力不均；水 流性差，风阻影响大 浮箱+钢走道板 不破坏水流性能、浮体使用寿命长
12、对钢结构加工技术要求高 锚固锚固方案方案：靠近岸边的用撑杆，远离岸边的用钢索，钢索固定在岸边或湖底（对无法扎锚桩固定的人工 湖底，配备足够的混凝土锚块），方阵之间的连接用撑杆配走道。 淮南采煤塌陷区20MWp水上漂浮发电工程于2015年10月20日正式开工，2016年3月并网15MW。 水域面积约880亩，水深6-8m，水位高差4m。组件倾角采取当地最佳倾角23。定制独立浮筒 形式18MW，标准浮筒单排组件形式1MW，双排组件形式1MW。箱逆变水泥浮台20个，浮台 式35KV开关站。 全漂浮式光伏电站全漂浮式光伏电站，采用了混凝土浮箱做为开关站和变压器、逆变器的浮体，采用了混凝土浮箱做为开关站
13、和变压器、逆变器的浮体。所有的集中。所有的集中 式逆变器、变压器和开关站全部为水面漂浮式。防止式逆变器、变压器和开关站全部为水面漂浮式。防止陆地塌陷陆地塌陷对发电设备的损坏，同时也对发电设备的损坏，同时也 减少了电缆的用量提高了发电效率。减少了电缆的用量提高了发电效率。 投资与发电量 International Journal of Software Engineering and Its Applications Vol.8, No.1 (2014) A Study on Power Generation Analysis of Floating PV System Considering
14、Environmental Impact Young-Kwan Choi 水上漂浮电站投资成本约高出桩基渔光互补电站的10% 序号序号 形式形式 可比可比项目项目（元（元/W） 合计合计 浮体 (基础) 锚固 （基础） 支架 检修走道 电缆桥架 （电缆沟） 厂区围栏 1 浮管 0.91 0.08 0.54 0.10 0.03 0 1.66 2 独立浮筒 1.00 0.08 0.63 0.10 0.03 0 1.84 3 标准浮筒双排 0.89 0.08 0.69 0.07 0.03 0 1.76 4 标准浮筒单排 1.73 0.08 0.32 0.07 0.03 0 2.23 5 浮箱+钢走道
15、 1.00 0.06 0.37 0.27 0.03 0 1.73 6 常规地面电站 0.28 0.35 0.02 0.01 0.02 0.68 水面漂浮电站四种安装方式费用及与普通地面电站费用对比水面漂浮电站四种安装方式费用及与普通地面电站费用对比 水上漂浮光伏的优势和问题 不占用土地资源 可利用深湖泊、采矿塌陷区水域、废弃深矿坑等。 提高发电效率 水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，据有关研究，发电量同比屋顶或地面光伏发电系统可提高10 15%左右。 运营维护方便 光伏电站建立在水中，可以减少灰尘对组件的污染，且方便组件清洗，同时闲杂人员与动、植物难以接近组件，可有效防止人
16、员及动物对组件和系统的破坏，也避免了杂草阴影遮挡的影响。 环境保护 将太阳能电池板覆盖在水面上，可减少水面蒸发量，抑制水中藻类繁殖，有利于水资源的保护。据英国有关研究，光伏电站浮 体等对饮用水水源的无不良影响。 组件宜选用双玻组件，还可利用水面反射强的特点选用双面发电的双玻组件；汇流箱建议选用IP67最高防护等级型。 锚固技术是水上漂浮光伏的难点，未有系统的计算和验证，对极端气候和水位变化较大时的适应性还需要进一步研究。 浮箱、浮管等浮体寿命尚待验证、提高。（法国天地公司已模拟实验通过30年寿命）（聚能公司与中科院合肥物质研究所联 合研发新的浮筒材料配方，据称这种抗老化、抗紫外能力更强的第三代漂浮平台，其使用寿命可达到30年以上。王超） 1. 投资成本较高， 浮体、支架技术有待优化 2. 组件等设备材料长期在潮湿环境中的可靠性 3. 浮台的承载能力和使用寿命 4. 锚固方案的可靠性和改进 5.电缆敷设方式的改变 改进 谢 谢！ “暾将出兮东方” 让我们“ 共创灿烂光伏、共享阳光动力“
