水上光伏基礎(chǔ)根據(jù)水深的不同,主要分為預(yù)制混凝土管樁基礎(chǔ)和漂浮式基礎(chǔ)兩種,漂浮式基礎(chǔ)又主要分為:傳統(tǒng)浮筒+支架基礎(chǔ)和光伏專用一體化浮筒基礎(chǔ)。
隨著光伏需求不斷增長,不同形式的光伏應(yīng)用模式開始廣泛應(yīng)用。在一些土地資源緊張的地區(qū),光伏電站建設(shè)逐漸向山地發(fā)展,甚至與水面結(jié)合形成水上光伏電站模式。
根據(jù)國家能源局下發(fā)的《太陽能利用十三五發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》我國“十三五”期間每年光伏裝機容量約為20GW。水上光伏的潛力卻還沒有被充分挖掘。中國有9.1萬km²的湖泊,其中1km²以上的有2700多個;8.6萬座水庫總面積超3842萬畝。僅以淡水水域資源來看,如果鋪滿可以安裝光伏電站1.5萬GW,即使只有10%,也可以安裝1500GW,因此水上光伏開發(fā)潛力巨大未來大有可為。
水上光伏基礎(chǔ)根據(jù)水深的不同,主要分為預(yù)制混凝土管樁基礎(chǔ)和漂浮式基礎(chǔ)兩種,漂浮式基礎(chǔ)又主要分為:傳統(tǒng)浮筒+支架基礎(chǔ)和光伏專用一體化浮筒基礎(chǔ)。以湖北省荊州市某水面為例,對光伏專用一體化浮筒基礎(chǔ)水下混凝土錨塊進行初步設(shè)計。由于此種形式的光伏方陣是由一個個小的單元(一塊光伏板、一塊主浮筒、一塊副浮筒)組成,因此在實際計算時,化整為零,選取一個單元作為研究對象,進行混凝土錨塊的初步設(shè)計。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2019-2025年中國水上光伏行業(yè)發(fā)展全景調(diào)研與投資趨勢預(yù)測研究報告》顯示:
與地面電站不同,水面光伏電站不占用土地資源,對水資源豐富、土地資源匱乏的中東部地區(qū)來說十分適合。不僅如此,水面光伏電站也享有技術(shù)上的優(yōu)勢,由于水體對光伏組件有冷卻效應(yīng),可以抑制組件表面溫度上升并減少來自水體表面的輻射,整體發(fā)電量比同等條件下的屋頂或地面光伏發(fā)電系統(tǒng)高出10%-15%左右。此外,“漁光一體”的等“光伏+”商業(yè)模式更是在發(fā)電的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了漁業(yè)增收。
根據(jù)估算,每20-30畝魚塘水面可建設(shè)1MWp的太陽能電站,每年由此可節(jié)約標煤348噸,減少二氧化碳排放約1000噸,同時可以帶來可觀的發(fā)電收益,電費和養(yǎng)殖收入兩不誤,是很好的創(chuàng)收途徑。
水上光伏行業(yè)市場現(xiàn)狀分析
自2015年國家能源局推出光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”項目以來,目前共有22個基地、總規(guī)模達到13GW的項目完成招標,其中第二批“領(lǐng)跑者”水面光伏電站項目規(guī)模達到1.5GW,應(yīng)用區(qū)域包括兩淮地區(qū)與濟寧產(chǎn)煤沉陷區(qū)等,第三批規(guī)模同為1.5GW,主要分布在泗洪、寶應(yīng)等地。前兩批“領(lǐng)跑者”項目已基本完成建設(shè)并接入電網(wǎng),第三批“領(lǐng)跑者”項目也在逐步開工建設(shè)。水面光伏電站正逐步顯現(xiàn)其自身優(yōu)勢。
對“領(lǐng)跑者”水面光伏電站項目而言,有高效組件保障且省去了土地資源成本,則是其優(yōu)勢所在。但相較地面光伏電站,水面光伏電站的建設(shè)成本更高,運維難度更大,高濕鹽霧的環(huán)境更會導(dǎo)致光伏組件PID衰減加劇,對設(shè)備防腐蝕防水的能力要求也更高。聽起來很不平價,但漂浮式光伏電站的度電成本其實比地面電站更具優(yōu)化潛力。據(jù)介紹,作為“領(lǐng)跑者”項目之一的安徽淮南顧橋18MW漂浮電站項目經(jīng)過2年運行,其發(fā)電量比陸上電站發(fā)電量高出13%左右,度電成本更低。
在被譽為“世界太陽城”的德州,坐落著風景優(yōu)雅的德州丁莊水庫,當?shù)厝朔Q之為“仙人湖”,建成有全球單體容量最大水上漂浮式光伏電站——華能德州丁莊水面光伏發(fā)電項目。丁莊水庫為華能德州電廠一、二期供水專用水庫,占地面積8899畝。光伏電站由81個超大型光伏矩陣構(gòu)成,每個發(fā)電單元由8000多塊1米多的光伏板鏈接構(gòu)成光伏矩陣,面積相當于800個標準足球場。
與此同時,為克服水面光伏電站組件PID衰減問題,契合“領(lǐng)跑者”項目對光伏組件的高效率要求,組件技術(shù)也在不斷實現(xiàn)突破。其中,最引人注意的則是雙面雙玻組件,雙玻組件背面采用玻璃替代傳統(tǒng)有機背板,能夠大幅提升光伏組件的抗水、抗腐蝕、抗銹等能力,使組件的發(fā)電功效衰減率從0.7%降低至0.5%,發(fā)電量也能夠得到顯著提升。在高效PERC電池的基礎(chǔ)上,位于淮南潘集的48MW水上漂浮電站自2016年底并網(wǎng)以來,使用的雙面雙玻組件未出現(xiàn)腐蝕等問題,運行情況良好。
模式不斷升級 水上光伏行業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測
在技術(shù)不斷發(fā)展的同時,如何為光伏發(fā)電提升附加價值成為行業(yè)關(guān)注焦點,而結(jié)合了傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的“漁光互補”模式備受企業(yè)青睞。行業(yè)內(nèi)率先開拓了“漁光互補”模式的通威集團,已逐步向“漁光一體”模式升級,改變以往以光伏為主、漁業(yè)為輔的模式,而是在真正具備養(yǎng)殖條件的水面光伏市場上推動傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)?;I(yè)化、智能化發(fā)展。當前通威已通過改善設(shè)計光伏、養(yǎng)殖整體方案,發(fā)展內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖模式、陸基集裝箱循環(huán)養(yǎng)殖模式等,分不同模塊更加智能高效地降低光伏的部分成本,以期實現(xiàn)平價上網(wǎng)。
開拓平價光伏市場是保證中國光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵,而這離不開國家與電網(wǎng)的支持,但更需要光伏行業(yè)自身的技術(shù)創(chuàng)新。這不僅是制造業(yè)的創(chuàng)新,更需要提出系統(tǒng)創(chuàng)新的解決方案,比如放開容配比、建設(shè)智能光伏電站、鼓勵“光伏+”模式、提高能效比等。
根據(jù)韓國能源經(jīng)濟研究院出版的《水上光伏海外普及動向和啟示》,全球范圍內(nèi)水上光伏裝機規(guī)模自2017年快速發(fā)展,2018年達到1.3GW,2019年達到2.4GW。業(yè)內(nèi)機構(gòu)預(yù)測稱,2025年全球水上光伏新裝機容量將達到10GW。
中研普華利用多種獨創(chuàng)的信息處理技術(shù),對市場海量的數(shù)據(jù)進行采集、整理、加工、分析、傳遞,為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù),最大限度地降低客戶投資風險與經(jīng)營成本,把握投資機遇,提高企業(yè)競爭力。
原標題:模式不斷升級 水上光伏行業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測分析2023