經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的發(fā)展之后，在諸多的“光伏+”市場(chǎng)中，不占用土地的水面光伏正逐漸受到重視。在領(lǐng)跑者計劃中，山東濟寧和安徽兩淮的水面光伏項目已經(jīng)達到了1.4吉瓦。從水面資源來(lái)看，如果市場(chǎng)能夠開(kāi)啟，水面光伏或將成為下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)。
但是，水面光伏同樣存在著(zhù)技術(shù)上的困難，而且在國際全球范圍內的運維經(jīng)驗也十分匱乏。相對于現有的水面光伏，國內水面光伏發(fā)展的起點(diǎn)很高，面對這樣一塊技術(shù)并不成熟的市場(chǎng)，政策上也缺乏相應支持的情況下，能否在謹慎中取得突破值得關(guān)注。
高起點(diǎn)
水面光伏早已不算是一件新鮮的事物，2015年開(kāi)始，陸續有水面光伏的項目落地，但是真正引起人們注意的，是在2016年光伏領(lǐng)跑者計劃中山東濟寧和安徽兩淮合計1.4吉瓦的招標工作，這無(wú)論對于設備制造，還是浮筒等的技術(shù)研究都產(chǎn)生了很大的帶動(dòng)作用。
“我們把兩淮150兆瓦的總體項目分為了三個(gè)標段，每個(gè)標段50兆瓦，現在已經(jīng)開(kāi)工建設，預計在9月30日首批并網(wǎng)，12月31日全部并網(wǎng)。”中國三峽新能源公司（下簡(jiǎn)稱(chēng)“三峽新能源”）計劃發(fā)展部主任劉姿告訴《能源》雜志記者。
據悉，在2016年的水面光伏項目中，三峽新能源在濟寧和兩淮分別中標50兆瓦和150兆瓦。由于三峽集團本身在水庫大壩建設上的優(yōu)勢，加之三峽新能源在海上風(fēng)電上的經(jīng)驗，因此其在水面光伏上有很大的發(fā)展空間。
規?；且粋€(gè)重要的手段，但是在水面光伏這樣的新型光伏項目上，這種規?；仓档蒙倘?。截至目前，水面光伏還沒(méi)有大規模示范，技術(shù)等方面都需要一段時(shí)間的可行性實(shí)踐，在這樣的情況下，規模太大實(shí)際上形成了一個(gè)很大的挑戰。
起始規模大之外，時(shí)間上也相對緊迫，對于這樣一個(gè)缺乏經(jīng)驗，技術(shù)尚不明確的光伏類(lèi)型，如果按照普通電站建設的周期來(lái)操作，一定程度上限制了水面光伏的高質(zhì)量完成。
“水面光伏幾乎是一個(gè)全新的光伏類(lèi)型，對于基礎和組件都有特殊的要求。規?；梢詭?dòng)企業(yè)的積極性，但在時(shí)間上可以分期進(jìn)行，先有10兆瓦的項目并網(wǎng)，積累并獲取經(jīng)驗，這樣就可以嘗試不同的浮桶，誰(shuí)的施工更簡(jiǎn)單效果更好就會(huì )有一個(gè)判斷。然后再完成后續規模的建設。”一位光伏業(yè)內人士告訴記者。
從水面光伏所利用的水面資源來(lái)看，應該不會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似光伏農業(yè)的用地障礙，但是從領(lǐng)跑者項目的規劃和建設境況來(lái)看，額外的困難仍然存在。“部分的塌陷礦區建設所用的水面的性質(zhì)還沒(méi)有改變，到現在還沒(méi)有落實(shí)，企業(yè)無(wú)法開(kāi)工建設。”一位不愿具名的知情人士告訴記者。
事實(shí)上，在采訪(fǎng)中記者也了解到，不僅是濟寧的水面光伏存在這樣的問(wèn)題，在兩淮，也有上千畝的水面由于沒(méi)有轉換性質(zhì)，導致中標企業(yè)無(wú)法進(jìn)行電站建設。
從整個(gè)市場(chǎng)來(lái)看，水面光伏目前的開(kāi)展并不順利。一方面，雖然業(yè)內對水面光伏感興趣，但是許多人仍然處于觀(guān)望階段。另一方面，水面光伏并沒(méi)有單列于普通電站之外，所以，水面光伏電站和普通的地面電站在政策上是一樣的，需要獲得指標。
鑒于此，有業(yè)內人士建議：“對于規模較小的水面光伏項目，是否可以享受分布式光伏的待遇，比如說(shuō)幾個(gè)兆瓦以下的不設指標的限制”。
技術(shù)難點(diǎn)
一般情況下，水深不超過(guò)5米，可以采取打樁的方法進(jìn)行光伏板的鋪設，打樁技術(shù)相對成熟。但是打樁要求所有的設備必須高出水面0.5-1m，而且是最高水位，這樣一來(lái)，如果遇到枯水季，水位如果大幅下降，對于設備的維修會(huì )帶來(lái)困難。
除了打樁，水面光伏的另一種形式就是漂浮電站，通過(guò)浮筒承載光伏板。但是由于光伏電站通常要求具備25年的使用周期，因此漂浮電站的浮筒壽命問(wèn)題成為光伏電站能否從地面轉移到水面的關(guān)鍵。
水面漂浮式光伏系統有很多可預見(jiàn)的風(fēng)險，尤其是浮筒。市場(chǎng)上可供選擇的浮筒廠(chǎng)非常有限，大多數光伏用浮筒都沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際驗證，即使有實(shí)際應用案例，使用時(shí)間也與浮筒所承諾的25年相去甚遠，這就要求投資者從原理上對設備進(jìn)行研究、要求和論證。
據悉，現在的浮筒制造企業(yè)，很多都是原來(lái)的碼頭設備企業(yè)轉過(guò)來(lái)的。“據我所知，真正的在光伏業(yè)內的浮筒研發(fā)機構并不多，我們成立了一個(gè)水上漂浮的研究院，一方面研發(fā)浮筒，另一方面提供水上的一體化解決方案。”河北能源工程設計有限公司高級工程師董曉青對《能源》雜志記者說(shuō)。
據劉姿介紹，從系統來(lái)看，首先要求整個(gè)浮體平臺的設計是科學(xué)合理的，我們根據領(lǐng)跑者項目的實(shí)際情況提出了浮體系統設計的邊界條件，浮體系統設計（包含組件支架、浮體及錨固）應滿(mǎn)足在25年材料性能老化后，在熱、風(fēng)、波、流等極端環(huán)境條件綜合作用時(shí)，浮筒各個(gè)部位不會(huì )破損傾覆、浮筒間連接及錨固不會(huì )超過(guò)極限值斷裂、浮筒的形變不會(huì )損壞光伏組件等。
在浮筒材料領(lǐng)域，最受關(guān)注的是HDPE材料。HDPE做的比較好的公司，一家是法國公司，然后是臺灣的一家公司，它們的浮筒都是HDPE材料。在日本大多數漂浮電站都使用HDPE材料的浮筒，但是總體來(lái)說(shuō)，它的可靠性在國外經(jīng)過(guò)驗證的實(shí)際項目比國內要多。
而對于不銹鋼之類(lèi)的浮筒材料，可能面臨成本高昂的問(wèn)題。因此，能否找到性?xún)r(jià)比高、無(wú)污染又符合光伏電站使用壽命的浮筒材料成為技術(shù)難點(diǎn)。
董曉青說(shuō)：“我們也在期待著(zhù)，就是一些無(wú)機材料的浮筒能夠涌現出來(lái)。我們研究院正在研究一種復合材料的浮筒，用的材料屬于建筑材料，外表面是混凝土包裹，環(huán)保、壽命等各方面的性能都能滿(mǎn)足漂浮電站的使用要求，已經(jīng)獲得了國家專(zhuān)利。”
事實(shí)上，最為重要的是第三方的復核和監督，浮體系統的各種測算需要第三方機構進(jìn)行模擬分析復核設計的合理性，保證浮筒的材料達標，制造過(guò)程滿(mǎn)足要求。比如說(shuō)HDPE中回料（回收塑料）的比例能否控制在合理的范圍，因為回料多可以降低造價(jià)，但是浮筒的性能就可能得不到保障。
水面光伏對于光伏設備也提出了新的要求，首先是它的故障率要低，要方便去更換；其次是在水面上，設備要盡可能地要輕盈。比如說(shuō)逆變器，組串式逆變器相對來(lái)說(shuō)比較合適，直接固定在浮筒上；最后，因為水面是一種高濕的環(huán)境，水體的水質(zhì)不同，比如說(shuō)污水處理廠(chǎng)甚至會(huì )蒸發(fā)出腐蝕性的氣體，就對組件邊框、背板的材料等提出了很高的要求。
“潮濕環(huán)境對于傳統單玻組件是極具挑戰的，但三峽新能源沒(méi)有像大多數投資商一樣選擇雙玻組件，而是通過(guò)廣泛調研，并與第三方機構、原材料廠(chǎng)及組件廠(chǎng)反復交流，綜合考慮可靠性及成本，最終決定采用提高技術(shù)要求的單玻組件。”劉姿談到，“而且，還對組件整體抗PID性能、封裝材料性能和電池片抗PID做了特殊的要求。”
而在逆變器方面，不僅水面潮濕環(huán)境對于匯流箱更為嚴苛，而且水面光伏比地面光伏具有更高的運維風(fēng)險。在地面電站運維中，光伏逆變器及匯流箱的維護頻率是最高的，因此水面項目應選擇耐候性強且運維風(fēng)險較低的逆變器和匯流箱。
漂浮式光伏電站是一個(gè)具有極大市場(chǎng)空間的新鮮事物，很多技術(shù)問(wèn)題需要優(yōu)化和研究。“我認為需要改進(jìn)和提高的是對漂浮式光伏電站嚴謹專(zhuān)業(yè)的態(tài)度，促進(jìn)產(chǎn)品標準及認證體系建設，以保證電站安全穩定運行25年。”劉姿最后總結說(shuō)。
