近年来,世界各地的湖泊和水库浮动光伏装置取得了一定成功,在此基础上,海上项目为开发商提供了一个新兴的机会,尤其是与风电场共建时。
乔治·海恩斯探讨了该行业如何从试点项目发展成为具有商业可行性的大规模项目,并概述了其前景和未来挑战。在全球范围内,太阳能作为一种可在不同地区部署的可变可再生能源,持续受到青睐。
一种最新的、可能也是最重要的太阳能利用方法正在走向前沿。在近海和近岸水域安装浮动光伏 (FPV) 系统可能成为一项变革性技术,在目前受地理限制的地区成功地实现绿色能源的本地化生产。
浮动光伏组件的运行方式与陆基系统基本相同。逆变器和阵列安装在浮动平台上,汇流箱收集发电后的直流电,然后由太阳能逆变器转换为交流电。
漂浮式光伏电站可部署在海洋、湖泊和河流等电网建设面临挑战的地区。加勒比地区、印度尼西亚和马尔代夫等地区将从这种方法中获益良多。欧洲已实施了试点项目,该技术作为脱碳工具包中的补充性可再生能源资产,正在获得进一步发展。
漂浮光伏发电的全球影响
海上浮动光伏的一个主要优势是它能够与现有技术共存,从而提高现有场地的可再生能源产量。
水电设施可以整合海上浮动光伏系统,以提升项目容量。世界银行的报告《阳光与水相遇:浮动太阳能市场报告》指出,太阳能发电可以增强项目的发电量,并在枯水期提供帮助,使水电站能够切换到“调峰”运行模式,而非“基荷”模式。
该报告还展示了部署海上浮动光伏的其他积极方面,包括利用水冷提高能源产量的潜力、减少或消除周围环境对模块的遮蔽、避免大规模的场地准备以及相对容易的安装和部署。
水电并非唯一能够受益于海上浮动光伏的现有可再生能源。海上风电场可以与海上浮动光伏相结合,最大限度地提高这些大型海洋设施的生产力。
这一潜力引起了人们对北海众多风电场的极大兴趣,这些风电场为开发海上浮动光伏电站提供了理想的条件。
Oceans of Energy首席执行官兼创始人Allard van Hoeken表示:“我们相信,将海上浮动光伏与海上风电相结合,可以大大加快项目开发速度,因为基础设施已经存在。这有利于技术的进步。”
霍肯补充说,将太阳能与现有的海上风电场结合起来,可以在北海产生大量能源。
“将海上光伏和海上风电结合起来意味着仅北海 5% 的面积就可以轻松满足荷兰 50% 的年度能源需求。”
这一潜力凸显了该技术对于更广泛的太阳能行业和各国向低碳能源系统转变的重要性。
在海上部署浮动光伏的一大优势在于其充足的可用空间。海洋拥有广阔的适合该技术的区域,而陆地的空间竞争则十分激烈。浮动光伏还可以缓解人们对占用农业用地建设太阳能发电场的担忧,这个问题在英国等地日益受到关注。
RWE 海上风电公司浮动风电开发主管 Chris Willow 对此表示赞同,并强调该技术的巨大前景。
“海上光伏有望成为陆上和湖滨技术的一次激动人心的进步,为吉瓦级太阳能发电开启新的可能。通过规避土地稀缺,这项技术创造了新的市场准入渠道。”
正如Willow所指出的,通过实现海上能源生产,海上光伏可以规避土地供应问题。Moss Maritime(一家从事海上开发的挪威工程公司)高级船舶建筑师Ingrid Lomelde指出,这项技术对于新加坡这样的紧凑型城邦国家尤其重要。
对于任何陆地能源发电空间有限的国家来说,海上浮动光伏的潜力都巨大。新加坡就是一个很好的例子。其显著优势在于能够在水产养殖场、油气生产设施或其他能源密集型作业场所附近发电。
这一点至关重要。该技术可以为偏远地区或未接入主电网的设施建立微电网,这凸显了其在建设统一国家电网方面面临挑战的群岛国家中的潜力。
东南亚,尤其是印度尼西亚,将受益匪浅。该地区拥有众多岛屿和土地,不太适合开发太阳能,但拥有广阔的水域和海洋网络。
这项技术的脱碳效应可能超越国家电网。浮动光伏开发商Solar-Duck的首席商务官Francisco Vozza强调了这一市场潜力。
我们开始注意到,在希腊、意大利和荷兰等欧洲地区,出现了一些商业化和预商业化项目。然而,其他地区也存在机会,包括日本、百慕大、韩国以及整个东南亚地区。这些市场众多,我们注意到,目前的应用在这些地区已经具备商业可行性。
这项技术有望大幅提升北海及其他海洋区域的可再生能源产能,从而显著加速能源转型。然而,要实现这一目标,仍需克服诸多挑战和障碍。
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