世界各地正在建造“浮动太阳能农场” 世界独家

2023-02-07 18:01:25 科技日报

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荷兰的浮动太阳能农场。本文图片来源：BBC网站相关报道

世界各地正在建造越来越多的浮动太阳能农场。浮动太阳能农场是安装在湖泊和水库等水体表面的太阳能电池板，用于节省陆地空间，或为偏远地区提供电力。据英国广播公司（BBC）报道，现在，工程师和科学家们正开始研究在海洋表面建立太阳能农场的方法，将电力输送到未通电的地方，比如印度尼西亚，拥有1万多个岛屿，为全国供电是一项巨大挑战，在那里，有100多万人居住的地方不通电。英国克兰菲尔德大学机械工程助理教授黄罗峰（音译）博士表示：“那些用不上电的人住在偏远的岛屿上，在这种情况下很难为他们连接电缆，也很难采用其他昂贵的解决方案，例如风力涡轮机。”根据国际能源署的数据，太阳能正在成为建造新发电厂的成本最低的选择。荷兰建造“逐日”浮动发电场在荷兰西南部的东福恩斯湖上，一个闪闪发光的圆形太阳能电池板“岛屿”浮在水面上，随着阳光摆动。该装置以古希腊海神的名字命名为Proteus，由一家葡萄牙公司开发，是首批将浮动太阳能电池板与太阳能跟踪技术相结合的装置之一，可最大限度地产生清洁电力。在阳光明媚的日子里，该岛的发电量约为73千瓦。由于它的两轴太阳能电池板和独特的太阳能追逐技术，可以产生比陆地上不移动的太阳能电池板多40%的能量。这种设计的其他好处是，水冷却提高了发电量，而且避免了占用宝贵的土地，这是荷兰和日本等人口稠密、国土面积较小的国家的理想选择。印度和新加坡发展浮动太阳能在印度，中央邦纳尔马达河上的奥姆卡雷斯赫瓦尔大坝正在建设一座600兆瓦的浮动太阳能农场。另一个1千兆瓦的浮动太阳能发电项目计划在中央邦的英迪拉·萨加尔大坝进行。印度中央邦已经从可再生能源中产生了5500兆瓦的能源，并希望到2030年再增加2万兆瓦。新加坡腾格水库上的巨型浮动太阳能农场有45个足球场那么大，拥有12.2万块浮动太阳能电池板。它为新加坡的5个水处理厂提供动力，也是该岛到2025年将太阳能产量翻两番的目标的一部分。挪威Ocean Sun公司创始人兼首席执行官博尔格·比约恩克里特说：“在新加坡，土地成本非常高，他们已经利用了大部分屋顶表面积。”因此，如果能够利用土地以外的海面，“实际上提供了负担得起的可再生能源的唯一途径”。美国和德国开发浮动太阳能项目在美国，目前最大的浮动太阳能项目在加利福尼亚州。据美国电力供应商索诺玛清洁能源公司介绍，希尔兹堡浮动太阳能农场拥有11600块太阳能电池板，可产生4.8兆瓦的电力。这足以满足希尔斯堡8%的电力需求。德国最大的浮动太阳能农场建在哈尔特恩海镇采石场的一个闲置湖泊上，每年将减少多达1100吨的二氧化碳排放。近期，德国和其他欧洲国家正在加大对可再生能源的关注，以帮助减少对俄罗斯石油和天然气的依赖。浮动太阳能发电技术前景向好太阳能农场所处的环境至关重要。如果安装在腐蚀性咸水上，它们需要比陆基同类产品更耐用。这可能会增加生产、安装和维护成本。此外，浮动太阳能农场还需要安装在潮汐较弱、天气较好的地区。尽管如此，浮动太阳能农场的潜力仍然很大。在良好的地理位置和正常条件下，占地1.5万平方米的7个Proteus岛每年可以产生高达2吉瓦的电力，足以为150万户家庭供电。开发浮动太阳能农场的技术在世界各个角落蓬勃发展。世界银行一份报告称，浮动太阳能呈指数级增长。截至2014年底，全球总装机容量为10兆瓦。截至2018年9月，这一数字增长了100多倍，达到1.1千兆瓦。这种增长轨迹似乎将持续下去。报告认为，即使在保守估计下，浮动太阳能的潜在发电量仍为每年400千兆瓦。而1吉瓦足够为75万个美国家庭供电，这意味着这项技术可以为数亿人提供能源。世界银行称，尽管“浮动式太阳能面临挑战，但它为全球太阳能产能的扩大提供了重大机遇”。