水面光伏電站是指在水塘、小型湖泊、水庫、蓄水池等場景建立的漂浮光伏電站，具有不占用土地資源、減少水量蒸發(fā)、兼顧漁業(yè)養(yǎng)殖等特點。與地面、屋頂光伏電站相比，漂浮支架系統(tǒng)對各部分組件要求更高，除了浮體材料要抗老化、環(huán)保無污染外，結(jié)構(gòu)還需能承受一定程度的風(fēng)浪和水流。

一、水上光伏是什么

水上光伏電站一般包含兩大類。一類是在魚塘、河道水面上架設(shè)光伏板陣列，水面下方通常是土地、淤泥和淺水，組件是通過混凝土樁基及鋼支架進行安裝。此類我們也稱為：漁光互補光伏發(fā)電。如下圖：



另一類是完全漂浮在水面上，通過設(shè)計錨固系統(tǒng)方案，確保漂浮電站系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。一般以HDPE材料的浮筒作為載體，將光伏面板安裝在浮體腳架上方。這里有兩個應(yīng)用場景（池塘/水庫和海上），以下是池塘安裝漂浮支架系統(tǒng)案例：



而海上光伏面臨著更嚴苛的海洋環(huán)境挑戰(zhàn)，如強風(fēng)、巨浪、海水腐蝕等。因此，海上光伏電站需要采用特殊設(shè)計的浮體、錨固系統(tǒng)以及耐腐蝕的光伏組件和電纜。另外面臨著建設(shè)成本高、運維難度大等挑戰(zhàn)。目前，邁貝特與中國船舶集團第七二五研究所聯(lián)手推動的“近海漂浮式光伏應(yīng)用示范項目”已投入海洋實證應(yīng)用。



二、漂浮水上光伏的特點

1、無需占地：漂浮光伏主要的優(yōu)勢是除了電柜和電網(wǎng)連接外無需占用土地，但漂浮光伏的造價相對地面光伏貴一些。

2、建造和停運：漂浮太陽能相對地面光伏更緊湊，管理更簡單，建造和停運都更簡單。主要是因為沒有像地基一樣的固定結(jié)構(gòu)，建造后也可以全部拆除。

3、節(jié)省水資源和改善水質(zhì)：光伏板的遮蓋可以減少水的蒸發(fā)。這個結(jié)果依賴于氣候條件和覆蓋的水面積比例。比如在干旱氣候地區(qū)，這是一個很重要的優(yōu)點，因為可以減少80%的水蒸發(fā)，這意味著1萬平方米的水塘一年可減少2萬立方米的水分蒸發(fā)。如果該水塘用于農(nóng)業(yè)灌溉，這個特點就非常有用了。

4、增加效率：漂浮光伏天然擁有一個水降溫系統(tǒng)，保守估計可以增加5%的電量產(chǎn)出，在炎熱氣候條件下，可能達到10%-15%。水上的風(fēng)速一般要大一些，這也有助于光伏板降溫。

5、環(huán)境保護：漂浮系統(tǒng)可通過遮蓋陽光減少藻類的繁殖，從而改善水質(zhì)。

三、水上漂浮支架系統(tǒng)施工要點

基本工藝流程為：施工前準備→錨安裝施工→施工平臺搭設(shè)→浮筒與線槽拼接→組件安裝→方陣陣列入水→水面方陣拼接→方陣定位固定。

水面漂浮太陽能支架系統(tǒng)由浮筒與線槽構(gòu)成底座網(wǎng)，并在底座網(wǎng)上部安裝下座及支撐，光伏組件固定安裝在下座及支撐上。施工時先水上安裝浮筒固定錨，然后岸上安裝光伏陣列支架組件，移動光伏陣列入水，最后在水上拼裝光伏方陣并進行就位固定。



四、漂浮光伏支架的顯著特點

由邁貝特承建的泰國1.5MW水上光伏電站項目采用了MRac 水上漂浮系統(tǒng)G4N，此系統(tǒng)具有多重優(yōu)勢，適用于大部分水上項目，主要技術(shù)特點有：

1、采用模塊化設(shè)計，安裝簡便、快速；
2、浮體采用高密度聚乙烯材料的全塑料方案，環(huán)保無污染，耐腐蝕性強，使用壽命長；
3、組合性強，可組合成多樣化排布方式，減少占用面積，使裝機量、發(fā)電量最大化；
4、組件兼容性強，特別適用于182mm、210mm硅片的大規(guī)格組件；
5、整體方案成本降低，產(chǎn)品競爭能力強；
6、采用組件的長邊穩(wěn)定性固定方式；
7、耐候性能優(yōu)異，運營維護方便，完整配套的水上零配件。

漂浮光伏(FPV)是繼地面電站和屋頂光伏之后，被譽為未來光伏市場的第三大支柱。水面光伏漂浮系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，組裝簡單，安裝便利，無需大型機械設(shè)備且使用壽命長，已成為水面資源建設(shè)光伏項目的首選。