6月5日,在中國可再生能源學會光伏專業(yè)委員會和中國投資協(xié)會共同主辦的“新形勢下水面光伏電站開發(fā)模式、系統(tǒng)設計與建設管理(北京)研討會”上,北京計鵬信息咨詢有限公司總工程師做了《水面漂浮式光伏電站項目要點及經(jīng)濟性效益分析》為主題的講演,其中提到“水面上的發(fā)電量會比陸地提高大概5到15個百分點。”光伏們結合演講PPT,對演講內(nèi)容做了一些梳理,且看高總分析,具體如下:
水面光伏電站項目四個要點
主要從與地面電站差異的角度來講,四個方面包括資源、發(fā)電量、設備選型和基礎形式。
其一、資源方面,從輻射量的角度來講與地面電站沒有差異;
其二、發(fā)電量方面,影響因素中,同于地面電站為傾斜面上的輻射量(地區(qū)輻射量、傾角)、電站系統(tǒng)效率、組件衰減;主要水面電站異于傳統(tǒng)地面電站,一個是溫度,一個是反射率。
就溫度而言,因水的比熱容大于陸地,所以其溫度的變化范圍不大。即水面氣溫變化較陸地氣溫變化范圍要小,當陸地降溫的時候,水面降溫要慢,當陸地升溫的時候,水面升溫也慢,水體他會吸收更多的太陽能熱量,對于氣溫的日變化和年變化,相當于水域對于陸地來說他會更小一些。
所以,從年變化的角度講,夏季輻射量總值相對較高的情況下,水面的冷卻作用就比較明顯。這個冷卻作用,就是提高發(fā)電量的一個主要因素,首先冬季他的輻射量本身就低,同時周遭環(huán)境的氣溫也比較低,對水陸電站皆有影響,盡管這個水面的溫度可能會稍高于陸地,結冰之后,冰面反射率反而提高。從溫度的角度講,冬季的時候水面和陸地影響發(fā)電量基本上差不多,影響并不是特別大。綜合夏季和冬季綜合來說,水面的發(fā)電量比陸地的發(fā)電量高。
就反射率而言,光伏電池板傾斜鏈上的輻射量有以下幾個部分組成,一個是太陽能的直射反射量,還有散射反射量。直射和反射基本上水陸是沒有太大差異的,而反射不同,反射的輻射量和輻射率是成正比的,輻射率越大反射的輻射量越大的。水面的反射率高于陸地,繼而其發(fā)電量就高。
綜上而言,水光電站的發(fā)電量高于陸地電站項目。高赟認為“水面上的發(fā)電量會比陸地提高大概5到15個百分點。日本的數(shù)據(jù)是在濱戶縣,他們2014年到2015年,弄了一個完整年做的40千瓦平面,他得出來的發(fā)電量是14%,要提高14%。”
其三、設備選型,組件建議選用雙玻,傳統(tǒng)的晶硅組件背板有一定的透水性,從而會引起PID效應。所以建議如果在相同條件下,可以盡量的選擇雙玻組件,一個是抗PID的效果,再一個玻璃材質可能會好一些。
逆變器和匯流箱,主要考慮防護等級,再一個是防腐,無論是匯流箱,逆變器,還是電纜。
浮體選擇要考慮耐腐蝕、抗紫外線、抗凍脹、抗風浪、可重復利用。
其四、基礎形式,一般而言,“寧可水上漂,不要踩高蹺”。
經(jīng)濟性分析
我國中東部、南部漂浮式一體化光伏電站的發(fā)電量提高較明顯。
收益情況分析結論——投資變化
電氣設備與安裝費總體變化不大,設備增加抗PID能力;土建部分,水上打樁電站的場區(qū)基礎增加量較大,飄浮式電站無基礎工程量,但會增加浮體、錨固件等設備;水上打樁電站施工組織與措施的工序復雜、工期長;對于基礎方案相對復雜,水上打樁電站的總體造價比傳統(tǒng)地面電站要高,飄浮式電站工程量與常規(guī)電站想比有增有減,總體造價相差不大,甚至更節(jié)約成本。
不同類型電站收益率對比
漂浮式電站不同電價區(qū)域收益率對比
水面哪里找?
水面電站適用的廠址包括水庫、湖泊、池塘、工業(yè)廢水池和塌陷區(qū)等,“去青海或者其他地方,相對找起來會比較費勁,咱們就去扎堆的地方找。兩淮地區(qū)3年規(guī)劃3.2GW, 2016年規(guī)劃了1.2GW,2017年規(guī)劃了1GW, 2018規(guī)劃了1GW,所以大家在這個扎堆的地方去找機會相對更多一點。”
水面光伏電站項目四個要點
主要從與地面電站差異的角度來講,四個方面包括資源、發(fā)電量、設備選型和基礎形式。
其一、資源方面,從輻射量的角度來講與地面電站沒有差異;
其二、發(fā)電量方面,影響因素中,同于地面電站為傾斜面上的輻射量(地區(qū)輻射量、傾角)、電站系統(tǒng)效率、組件衰減;主要水面電站異于傳統(tǒng)地面電站,一個是溫度,一個是反射率。
就溫度而言,因水的比熱容大于陸地,所以其溫度的變化范圍不大。即水面氣溫變化較陸地氣溫變化范圍要小,當陸地降溫的時候,水面降溫要慢,當陸地升溫的時候,水面升溫也慢,水體他會吸收更多的太陽能熱量,對于氣溫的日變化和年變化,相當于水域對于陸地來說他會更小一些。
所以,從年變化的角度講,夏季輻射量總值相對較高的情況下,水面的冷卻作用就比較明顯。這個冷卻作用,就是提高發(fā)電量的一個主要因素,首先冬季他的輻射量本身就低,同時周遭環(huán)境的氣溫也比較低,對水陸電站皆有影響,盡管這個水面的溫度可能會稍高于陸地,結冰之后,冰面反射率反而提高。從溫度的角度講,冬季的時候水面和陸地影響發(fā)電量基本上差不多,影響并不是特別大。綜合夏季和冬季綜合來說,水面的發(fā)電量比陸地的發(fā)電量高。
就反射率而言,光伏電池板傾斜鏈上的輻射量有以下幾個部分組成,一個是太陽能的直射反射量,還有散射反射量。直射和反射基本上水陸是沒有太大差異的,而反射不同,反射的輻射量和輻射率是成正比的,輻射率越大反射的輻射量越大的。水面的反射率高于陸地,繼而其發(fā)電量就高。
綜上而言,水光電站的發(fā)電量高于陸地電站項目。高赟認為“水面上的發(fā)電量會比陸地提高大概5到15個百分點。日本的數(shù)據(jù)是在濱戶縣,他們2014年到2015年,弄了一個完整年做的40千瓦平面,他得出來的發(fā)電量是14%,要提高14%。”
其三、設備選型,組件建議選用雙玻,傳統(tǒng)的晶硅組件背板有一定的透水性,從而會引起PID效應。所以建議如果在相同條件下,可以盡量的選擇雙玻組件,一個是抗PID的效果,再一個玻璃材質可能會好一些。
逆變器和匯流箱,主要考慮防護等級,再一個是防腐,無論是匯流箱,逆變器,還是電纜。
浮體選擇要考慮耐腐蝕、抗紫外線、抗凍脹、抗風浪、可重復利用。
其四、基礎形式,一般而言,“寧可水上漂,不要踩高蹺”。
經(jīng)濟性分析
我國中東部、南部漂浮式一體化光伏電站的發(fā)電量提高較明顯。
收益情況分析結論——投資變化
電氣設備與安裝費總體變化不大,設備增加抗PID能力;土建部分,水上打樁電站的場區(qū)基礎增加量較大,飄浮式電站無基礎工程量,但會增加浮體、錨固件等設備;水上打樁電站施工組織與措施的工序復雜、工期長;對于基礎方案相對復雜,水上打樁電站的總體造價比傳統(tǒng)地面電站要高,飄浮式電站工程量與常規(guī)電站想比有增有減,總體造價相差不大,甚至更節(jié)約成本。
不同類型電站收益率對比
漂浮式電站不同電價區(qū)域收益率對比
水面哪里找?
水面電站適用的廠址包括水庫、湖泊、池塘、工業(yè)廢水池和塌陷區(qū)等,“去青海或者其他地方,相對找起來會比較費勁,咱們就去扎堆的地方找。兩淮地區(qū)3年規(guī)劃3.2GW, 2016年規(guī)劃了1.2GW,2017年規(guī)劃了1GW, 2018規(guī)劃了1GW,所以大家在這個扎堆的地方去找機會相對更多一點。”