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【解析】水面光伏电站有哪些优越性?

2016年11月15日10:49浏览次数:1959来源:PV兔子

  摘要:本文将通过实例解析水面光伏的优越性、影响水面光伏的主要技术,哪些技术特点对水面光伏发电影响微乎其微,最后介绍一下水面光伏主要设备的技术选型要点。

  硅业在线赢硅网11月15日讯 近年来,水面光伏发电作为光伏发电的新形式,受到广泛关注。水面光伏电站是指在水塘、鱼蟹塘、湖泊、水蓄池等水上建立的光伏电站,具有不占用土地资源,可就近消纳等优势。

  我国水资源丰富,湖泊、水库众多,发展水上光伏电站具有不占用林地耕地资源、减少水量蒸发、水面反射会提高发电量等优势。截至2012年底统计中国有8.6万座水库,总库容6924*108立方米,全国水库水面总面积25619千公顷,即3842.9万亩(截至1996年10月31日)。中国湖泊资源总面积9.1万km2,面积1千平方米以上的有2700多个,发展水面光伏电站条件充裕,具备大规模发展水面光伏电站的先决条件。

  本文将通过实例解析水面光伏的优越性、影响水面光伏的主要技术,哪些技术特点对水面光伏发电影响微乎其微,最后介绍一下水面光伏主要设备的技术选型要点。

  水面光伏实例

  河北临西县一期30MW地面光伏电站中的8MW水面漂浮光伏系统

  该系统采用了江苏朗禾农光聚合科技有限公司的整个水面光伏系统,装机容量为8MWP。整个项目全部选用1MW集成式光伏电站系统解决方案,采用分块发电、集中并网、集中控制方案,将系统分成8个并网发电单元,分别经直流汇流箱、逆变器升压后汇接至光伏电站最终实现并网。本项目所采用的是支架是水面漂浮型的,通过岸边的锁链进行固定,不受水位高低的影响。因此在蓄水期和排洪期不会对水库造成阻碍也不会影响其自身的发电。在工程上不论是安装太阳能电池板的角度,还是每排浮岛电池板的间距,都充分考虑了渔业养殖的要求,做到不影响水库内虾、鱼类的生长。本项目工程还特意采用了可移动式拼接构件,可以随时灵活的移动区域,为渔业养殖带来更多的模式。该水库的养殖模式采取光伏新能源与渔业养殖相结合进行综合开发,形成“上可发电、下可养鱼”的发电模式,实现了渔业增产和节能减排两不误。

  数据分析2015年12月时间:29天测试内容:电站系统设计一致且距离接近A逆变器(水面):装机容量:660kW发电量:4.752万kWhB逆变器(地面):装机容量:685kW发电量:4.662万kWh发电量提高5.8%!日本兔分享兵库县北播磨县民局于2014年4月~2015年3月期间在小野市净谷町的净谷新池水面上,就输出功率为40kW的浮体式光伏发电设备实施了验证实验。本项目主要是浮体式光伏发电形式,分别以两种方式各设置了20kW(电池板80张)发电设备。第一种是用钢丝将浮体式架台系泊于陆地,以10度的角度设置电池板。第二种是以沉到池底的重物系泊浮体式架台,以20度角度设置。还在浮体架台的中央部分分别设置一台喷水器,验证了洒水效果。

  数据分析(1)在设置角度的发电量比较中,5~8月10度的电池板发电量较高,其他月份则是20度的电池板发电量高。其结果反映了项目所在地夏季实际太阳高度角所对应的最佳倾角。(2)不同的系泊方法对于对强风和水位变动的追踪性、稳定性和发电量没有显著差异。(3)与以相同角度在建筑物屋顶上设置的太阳能电池板相比,发电量增加14%。(4)在有否洒水的发电量比较中,实验的9月11日和12日(从正午开始5小时)两天,都是洒水的10度电池板发电量较高。

  水面光伏能显著提高光伏电站发电量通过上述案列分析可见,水面光伏可显著提高光伏电站的发电量。其主要原因可归结于水域比热比陆地大得多,因此当水陆接受到相同的太阳热量时,水体的气温变化必将小于陆地,而且太阳辐射可透入较深的水层,水体的乱流混合作用较强,使得水体吸收到的太阳辐射相对均匀地分布于上下各层次。这就大大缓和了气温的日变化和月变化,使得项目所在地夏季温度明显要低于陆地温度,从组件电压温度系数可以明显发现相对较低的温度可以获得更多的发电量。

  另一个可影响发电量且容易被忽视的因素是来自水体表面的反射辐射。我们知道太阳辐射可分为直接辐射和散射辐射,这些辐射会经过水体表面形成反射被太阳能板二次吸收。反射辐射量在太阳总辐射一定的情况下由反射率决定,反射率越大则反射辐射量越大。

  哪些技术特点不影响发电

  通过上述实例以及其他水面光伏实际运行发电情况表明,以下技术特点对发电量影响不大,不能显著的提高或降低整体电站的发电量水平,所以我们在系统设计时只需要结合实际情况,从便于施工以及经济效益方面的角度考虑即可:

  水面光伏的桩基础形式(桩柱式和漂浮式)对发电量影响不大。

  水面光伏是否选用最佳倾角对发电量影响不大。因为结合我国的实际情况,我国水上光伏主要集中在中东部、南部地区、两淮流域等地区,最佳倾斜角度偏低,最佳倾角25°左右与浮筒倾角12°相比,角度对于水面电站发电量的影响约为1.5%左右。而25°光伏倾角占用水面面积则会增加。

  水上光伏主要设备推荐组件和逆变器

  双玻组件脱颖而出水上光伏项目的特殊环境使其对光伏组件有着严格的要求,而采用玻璃材质制成的双玻组件凭借其抗潮湿,抗PID等特性,成为了水上光伏的最佳选择。在IEC、PID等重点观测湿度的测试项目中,双玻组件的功率衰减要远小于普通组件。传统组件的背板采用的是有机复合材料,易受自然环境因子的侵蚀,而双玻组件背板采用强化玻璃,光线照射下也不会产生黄变,并且玻璃本身硬度高,不易受风沙的磨损,也不会被酸、碱、盐、雾、水汽等因素侵蚀,基本接近零透水率,无铝边框、抗PID、耐腐蚀这些特点都使双玻组件更加与水面光伏特殊性契合,在与传统组件的较量中脱颖而出。

  逆变器主要看防水等级宜采用IP65防护等级。对于水域情况复杂,建议采用更高IP67防护等级。

 

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