漂浮式水上光伏有哪些优势和劣势
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一、漂浮式水上光伏主要存在以下优势:
①节约用地:建立在水面上,不占用土地资源,可减少征地费用。
②提高发电量:水体对光伏组件有冷却效应,可以抑制组件表面温度上升,从而获得更高的发电量。根据日本兵库县大型水上光伏电站实验对比分析,由于水面的冷却效果,电池板发电量增加约14%。
③减少蒸发和藻类繁殖:将太阳能电池板覆盖在水面上,理论上可减少水面蒸发量,抑制水中藻类繁殖,有利于水资源的保护。
④运营维护方便:光伏电站建立在水中,可以减少灰尘对组件的污染,且方便组件清洗,同时闲杂人员与动物难以接近组件,可有效防止人员及动物对组件的破坏。
⑤旅游效益:辽阔的水面上整齐排列的光伏组件,可以作为一项具有特色的景点,成为该区域的一道景观,带来旅游效益。
⑥避免组件遮光:对比陆地,水面相对开阔,可以有效避免山体、树林等对组件的遮挡,太阳能照射面积均匀且光照时间长。
⑦降低跟踪系统成本:组件角度、间距一致,方便太阳能跟踪系统的安装和运行,不需要对每块电池板安装双轴跟踪系统,大大减少跟踪系统成本。
⑧节约成本:不需要组件基础和支架,节省基础和支架造价,节约成本。
⑨消纳方便:建于距离村庄、城市较近的水域,可以就近消纳,减少并网难、限电等不利因素,提高效率。
二、漂浮式水上光伏也存在一些劣势:
①漂浮设备要求高:漂浮式水上光伏需要漂浮设备支撑光伏电池板,浮体架台对抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪、寿命、承载能力等均要求较高。
②选址要求高:漂浮式水上光伏电场场址宜选在面积较广、径流稳定、风速低、光照条件好、水位变化较小、开发条件较好、无大规模航运、生态非敏感区等水域。
③不确定因素多:大风、水位、结冰等因素对其影响较大,同时需监测光伏组件对水质、水中鱼类、植物等有无不利影响。
④施工难度大:施工过程需考虑较多因素,水上作业很难大量使用重型机械等进行高效率施工,工序相对要求更多,工期也相应增长。需要潜水或在船上的作业很多。船上作业要考虑平衡性和安全性,也不能损坏水池堤坝等设施。
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“渔光互补”条件下水产养殖存在的主要问题是太阳能电池板遮档阳光,造成水温偏低,会对水产的正常生长有一定的影响。但是渔光互补光伏发电站本身就是清洁能源对人身体是没有害处的,是科学利用土地、开发清洁能源的典型案例。水上发电、水下养殖,充分发挥土地效益,对全国土地综合利用与新能源产业结合发展将起到良好的示范作用。是百利而无一害的太阳能工程
如下:
1、节约土地资源,且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖,没有场内道路的施工,大大减少地面开挖,有利于水土保持。
2、发电效率高。水面地势相对较为开阔,可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约,太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用,可抑制组件表面温度上升,据有关测算,电池板的温度若降低1℃,输出功率可增加0.5%。
光伏发电产品主要用于三大方面:
一是为无电场合提供电源;
二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;
三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
安装费用比普通的光伏安装费用要多些;
具体是多少的不是很清楚;
不过可以直接问相关的公司;
光伏电站epc;
华阳绿建。
[0004]
由于电站建在鱼塘水上,水面温度较地面的温度要低,组件之间的间距较传统电站也大,因此形成了良好的日照、通风、降温环境,对延长组件寿命、提高发电效率较为有利。光伏发电可以直接用于养殖用电,也降低了养殖成本。
[0005]
渔光互补光伏电站都是将太阳能板架加气,使得太阳能板距离水面很高,基座普遍是直接栽入水下的土中,使得钢结构浸泡在水里,使得钢支架的使用寿命降低,由于渔业养殖,水中含有大量有机物,对钢支架腐蚀较大,且为了固定,钢支架与基础平台多为焊接,钢支架损坏时,需要连同基础平台一同更换,拆卸安装较为麻烦。
跨越式发展提升国际竞争力
我国的光伏支架伴随着光伏行业的成长快速发展,我国光伏企业在全球攻城掠地的同时,光伏支架最为主要的配套件也开始崭露头角。从最初的野蛮生长到技术驱动、走向全球,我国光伏支架行业大致经历了7个阶段:
两大类光伏支架产品
光伏支架按照是否能跟踪太阳转动区分为固定支架和跟踪支架。
固定支架一般以一年中获得太阳辐照最大的倾角作为组件的安装倾角,角度一般不可调或需要季节性手动调节(部分新品可实现远程或自动调节)。
跟踪支架则可以通过实时跟踪太阳方位,主动调整组件朝向以最大化利用太阳辐照,进而提升发电量,实现更高发电收益。根据结构系统不同,跟踪支架分为单轴和双轴,其中单轴又分为平单轴和斜单轴,目前市场主流产品是平单轴和斜单轴。
中国企业全球出货量上升
我国光伏支架行业的供给能力可以参考当年头部企业的出货情况。根据365光伏每年评选的中国光伏支架TOP20企业名单,前瞻整理了2015-2020年间头部企业的全球出货量情况。2015-2020年,我国主要光伏支架企业的全球出货量呈现出波动上升趋势,并且在2020年大幅增加。2017年,主要企业的光伏支架全球出货量达到27834MW,随后两年间出现了一定程度下滑。2020年,由于全球新能源投资热潮,全球光伏装机量增加带动光伏支架出货量大增,达到43286MW。
注:以上数据根据365光伏“中国光伏支架企业20强”榜单数据整理,每年TOP20企业存在变化。
我国供给水平的变化可以参考当年头部企业的出货量增速情况。从TOP20企业的全球出货量增速来看,2016-2020年呈现出先下降后上升的趋势,最低点发生在2018年,全球出货量增速为-13.5%,全球光伏行业也在这年陷入颓势,随着2019年光伏市场逐步回暖,光伏支架企业全球出货量增速也开始出现回升,并在2020年其增速高达69.2%。
光伏新增装机量走高 分布式比例提升
分布式光伏电站项目地往往存在项目场地有限、光照条件一般(位于工业生活区)等问题,安装跟踪支架不经济,通常采用固定支架或BIPV产品。集中式光伏电站中固定和跟踪支架的占比均较高。
近年来跟踪支架依托其发电增益优势在集中式光伏电站占比稳步上升。从集中式和分布式光伏电站发展趋势来看,现阶段集中式光伏电站占比的提升有助于跟踪支架应用的普及。从长远看,分布式光伏电站占比的回升将提升固定支架和BIPV产品的市场空间。BIPV产品的技术和市场竞争力将对光伏支架厂家的经营业绩带来重要影响。2020年我国光伏总装机量重回增长态势,对光伏支架等配件有着强支撑作用。2021年,2021年全国光伏新增装机54.88 GW,分布式光伏新增装机29.28 GW,约占全部新增光伏发电装机的55%,历史上首次超过集中式电站。。随着国家“双碳”战略的逐步推进,新能源的重要性将得到进一步提高,光伏支架的需求有望持续增长。
市场规模进一步提升
目前,我国暂未权威机构发布对于光伏支架行业的整体市场产值或规模的统计。因此,前瞻根据中国光伏行业协会自2017年来公布的跟踪支架、固定支架及其他的不同渗透率,结合当年光伏新增装机量情况,得出跟踪支架、固定支架及其他的使用情况,乘以不同产品的单价得出我国光伏支架行业整体市场规模。
2017-2020年,我国光伏支架行业的市场规模总体呈现先上升后下降的趋势。2018年,我国光伏支架市场规模达到高点141.6亿元,之后开始出现下滑。主要原因在于光伏支架行业整体单价出现下降,对行业整体营收有一定影响。2020年,我国光伏支架行业的市场规模下滑至115.5亿元。2021年,我国在光伏行业加大投资,大幅增加光伏装机量,光伏支架行业因此受益,市场规模突破170亿元。
—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国光伏支架行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
建成后的电站是中国同类电站中最大的,也是世界第二大电站。此前,中国最大的太阳能电站是位于西北部宁夏的腾格尔沙漠太阳能园区,容量为1.54吉瓦;而印度的巴德拉太阳能园区(Bhadla Solar Park)是全球最大的太阳能电站。
据悉,黄河的电站耗资22亿美元(1,486亿元人民币),是计划中的16吉瓦可再生能源发电综合体的一部分,其中包括两座8吉瓦的换流站。SupChina表示,该电站的建设在4个月内完成,其中包括由阳光电源(Sungrow)提供的202.9兆瓦储能系统。
据报道,国家电网公司负责这条价值31.8亿美元(2,149亿元人民币)的特高压电力线。
1、山西大同国家先进技术光伏示范基地(3000MW)
这是我国首个促进先进技术光伏产品应用的大规模太阳能光伏电站,是国家能源局“光伏领跑者”计划首个被批准的项目,总规划装机量3000MW,分三年实施。基地旨在规模化应用先进技术光伏产品,同时,示范基地将发展光伏发电、新能源与治理采煤沉陷区相结合,对于探索采煤沉陷区生态修复,进而推动资源型城市能源发展方式转变都有重要意义。
2、山西阳泉国家先进技术光伏发电基地(2200MW)
为推动国家光伏产业升级转型,引领电价下降,调整以煤电为主导的产业结构,阳泉市采煤沉陷区建设国家先进技术光伏发电示范基地,总规划装机量2200MW,分两期实施,其中2016年一期建设1000兆瓦。根据基地规划总体布局,一期共分13个单体项目,其中光伏发电示范项目12个,平台项目1个。建设期截至2017年中,开发经营期为25年(不含建设期)。
3、宁夏(盐池)新能源综合示范区电站(2000MW)
这是截止目前全球最大的单体光伏电站项目,总规划装机量2000MW,占地约6万亩。按照宁夏的光照条件,这一2000MW项目建成后,年平均上网电量289419万度。以该发电量计算,与火电相比,每年可节约标准煤101万吨。该示范区还将建设风、光、生物质、储能多元互补可再生能源发电系统、绿色现代牧业养殖示范基地、绿色现代牧草种植示范基地、全球最大光伏旅游基地等项目。
4、山东新泰光伏发电示范基地(2000MW)
中德新能源示范市重点支撑项目,中国光伏电站领跑者计划重点实施项目,全国最大的采煤沉陷区农光互补示范基地,总规划装机量2000MW,总占地12万亩,总投资200亿元。作为规模较大的中国太阳能发电站之一,项目全部建成后,年销售收入15亿元,可帮助当地贫困户尽快脱贫。新泰市在2016-2020年期间利用集中连片采煤沉陷区建设28座光伏电站。
5、腾格里沙漠太阳能发公园(1547MW)
腾格里沙漠太阳能发公园被称为太阳能“长城”,建成初期是规模最大的中国太阳能发电站,占地面积43平方公里,总规划装机量1547MW。该太阳能光伏电站位于中国的腾格里沙漠,有着足够的扩展空间,目前占该地区干旱地区的3.25%,比纽约中央公园大10倍以上,并且能够产生1.5千兆瓦的功率,可与大多数核电站的电力容量相媲美。
6、河北张家口奥运廊道领跑者项目(1500MW)
这座中国太阳能电厂的总规划装机量为1500MW,2016年10月一期获批指标总容量为500MW,这500MW共分给了14个项目。按照张家口奥运廊道规划图,1500MW的项目总量,主要分布在张家口宣化区、下花园区以及怀来县三个县区,项目地点分散、土地利用率不高等是该基地的主要特点。由于项目规划过多,有的还不到1MW,建设成本间接增加。
7、内蒙古乌海光伏领跑技术基地(1300MW)
该座中国光伏电站总规划装机量1300MW,三年逐步实施建设(2016-2019年)。根据乌海市发改委规划,该基地单体项目于2017年9月开发建设,项目位于海勃湾区金沙湾和小加工园,总投资8亿元,上网电价0.5元/千瓦时,拟通过金沙湾220千伏变电站接入电网。起步阶段本着节约、集约利用的原则,利用现有电网为主,就近接入、就地为周边负荷供电。
8、山西芮城光伏领跑技术基地(1020MW)
2016年国家能源局批复的全国8大光伏基地之一,是唯一一个县级国家级光伏基地,总规划装机量1020MW,总投资88亿元,当年12月开工建设。作为规模较大的中国太阳能发电站之一,共规划达13处场地,涉及中条山沿山一带7个乡镇,年可增加地区生产总值12亿,实现财政收入1.5亿;为贫困群众提供就业岗位600多个,年可增加农民收入800余万。
9、山东济宁光伏发电示范基地(1000MW)
总规划装机量1000MW,其中任城区规划100MW,邹城市规划装机量100MW,曲阜市规划装机量100MW,鱼台县规划装机量140MW,微山县规划装机量560MW。该座中国太阳能发电站的初期建设于2016年展开,计划安装容量为50万千瓦,共划分7个单体项目,其中光伏发电示范项目6个,平台项目1个,开发经营期为25年(不含建设期)。
10、龙羊峡大坝太阳能公园(850MW)
该中国太阳能电厂位于中国西北部青海省的青藏高原,由中国五大发电企业之一的国家电力投资公司运营,是世界上最大的太阳能公园之一,总规划装机量850MW,面积约27平方公里,甚至从太空中也可以俯瞰到龙羊峡太阳能电站。该站可为20万户家庭供电,其第一建设阶段于2013年完成,第二建设阶段于2015年完成,总建设成本约为60亿元人民币。
11、广西兴宾渔光互补光伏发电项目(300MW)
全国建成并网的渔光互补太阳能光伏电站共13家,广西兴宾渔光互补光伏发电项目,是目前中国最大规模的“渔光互补”光伏发电站,总规划装机量300MW,占地6000亩,总投资15亿元,是广西首家渔光互补光伏电站,位于兴宾区蒙村镇。所谓的“渔光互补”,即是指渔业养殖和光伏发电相结合,水面上方架设光伏板阵列,光伏板下方水域进行鱼虾养殖。
12、中国格尔木太阳能公园(200MW)
在青海省格尔木市东109国道两侧的荒漠上,太阳能电站一个接一个,星罗棋布,十分壮观,这就是中国光伏电站群中知名的格尔木太阳能公园。格尔木太阳能电站总规划装机量200MW,总投资约32.6亿人民币,于2010年10月底建成投产,由中国电力投资集团开发。该发电站累计发电量已达28.9亿千瓦时,节约标准煤93万吨,减少二氧化碳排放约305万吨。
13、昆明石林太阳能光伏并网实验示范电站(166MW)
这是在石笋、石芽大面积外露的喀斯特地貌特征的丘陵地区建设起的“中国太阳能发电站”,有效利用石漠化土地5445亩,是云南在石漠化荒地上探索利用太阳能发电的一次重大举措。其总规划装机量166MW,总投资90亿元,2015年建设完成,年发电量将达1.88亿千瓦时,年减排二氧化碳17.54万吨。该电站在发电的同时还承担着一系列太阳能科研项目。
14、安徽省淮南水上漂浮式光伏发电站(150MW)
世界上最大的水上漂浮式光伏发电站,同时亦是三峡集团首个水上漂浮式光伏项目,总规划装机量150MW,总投资约10亿元。该电站年发电量约1.5亿度,相当于支撑国家17.64亿元的gdp,年纳税约2500万元以上;相当于种植阔叶林约530公顷;相当于年节约标准煤约5.3万吨,减少二氧化碳排放约19.95万吨,减少森林砍伐约5.4万立方米,可以照亮约9.4万户城乡家庭。
15、甘肃敦煌熔盐塔式光热电站(100-110MW)
中国首批光热发电示范项目的建设基地之一,总规划装机量100-110MW,拥有全球单机最大的聚光集热镜场,共12078余台定日镜,是全球聚光规模最大、吸热塔最高、储热罐最大、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站,标志着中国成为世界上少数掌握百兆瓦级光热电站技术的国家之一。该电站在夏季工况下,可24小时连续发电突破180万千瓦时。
16、浙江宁波海曙大路村屋顶光伏项目(13MW)
全国最大的光电建筑一体屋顶光伏项目,总规划装机量13MW。项目一期装机容量760千瓦,年发电量约80万度,二期项目装机容量540千瓦。项目建成后,根据现有光伏政策,每发一度电,可带来0.6653元/度的收益。全村435户人家每户每年可免费使用360度电。投资回收期满后,企业与村集体按照60%和40%分享发电实际收益,每年村集体创收约7万元。
17、八达岭太阳能热发电实验电站(1MW)
亚洲最大的塔式太阳能热发电电站,总规划装机量1MW,年发电量可达195万千瓦时。这个发电站在八达岭长城脚下,集科研、示范、试验和展示为一体,是我国863高技术科学试验项目,也是中国第一座拥有自主知识产权的兆瓦级塔式太阳能热发电实验电站。此发电站共使用定日镜达100面,总面积一万平方米,占地八十亩,预计使用寿命为二十年。
二、光伏支架结构分类
斜屋顶支架:平行于屋顶坡度
主要产品部件:导轨、卡件、挂钩
屋顶倾角支架:与屋顶相互倾斜一定角度
主要产品部件:导轨、卡件、倾角机构
屋顶压载支架:通过压块固定支架,通常安装在平屋顶
BIPV:光伏建筑一体化结构
地面支架:通过地基,直埋等方式,将支架安装在地面上
打桩式地面支架:通过打桩机安装立柱的地面支架类型
立柱支架:单根立柱支撑整个太阳能板结构
结构形式:有1,2,3,4,6,8。。。块板地柱地架
凉棚式支架:可以用做停车棚及休息场所
跟踪支架:通过电控系统,使支架跟着太阳转动而转动,以获得太阳能板的最大功率
结构形式:可分单轴,斜轴,双轴