“水面光伏”作為“領(lǐng)跑者”項目中的一員，一直吸引著(zhù)很多關(guān)注的目光。“目前水面光伏電站分為兩種，一種是漂浮式，一種是打樁固定式。”諾斯曼能源科技(北京)股份有限公司技術(shù)總監吳春秋在第二屆領(lǐng)跑者計劃之水面光伏電站交流會(huì )暨水面光伏電站設計與設備選型研討會(huì )上介紹說(shuō)，第二批水面光伏“領(lǐng)跑者”項目多為漂浮式水面光伏電站。
漂浮式水面光伏優(yōu)勢明顯
針對日漸火熱的漂浮式水面光伏電站，陽(yáng)光浮體科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“陽(yáng)光浮體”)副總經(jīng)理肖福勤認為，漂浮式水面光伏電站可利用煤炭塌陷區、景觀(guān)湖面、水庫、魚(yú)塘、污水處理池、近海水域等地，從而節約很大一部分土地資源;而且水面自然的‘水冷’降溫效果好，陽(yáng)光浮體提供的數據顯示，同等情況下，水面光伏相對于地面項目發(fā)電量同比提高10%以上。此外，漂浮式水面光伏電站還擁有建造周期短、可保護水體、運維方便、市場(chǎng)前景廣闊等優(yōu)點(diǎn)。
對此，肖福勤在會(huì )上提供了相關(guān)案例和數據，從中可以看到漂浮式水面光伏電站的優(yōu)勢。如淮南顧橋1.8萬(wàn)千瓦漂浮式水面光伏電站與淮南某3000千瓦地面光伏電站，在組件、傾角一致的條件下，漂浮式水面光伏電站比地面電站發(fā)電量高13%;淮南潘陽(yáng)4.8萬(wàn)千瓦漂浮式水面光伏電站與同一地區的地面電站在折算成相同裝機容量時(shí)，漂浮式水面光伏電站比地面電站發(fā)電量高11%。
雖然漂浮式水面光伏電站看起來(lái)值得投資施工，但水面電站與地面電站施工方式大相徑庭，導致很多施工單位走了彎路。水面光伏電站如何安全、高效地施工，成為現階段業(yè)界需重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
三峽新能源華東分公司總經(jīng)理助理袁丙青表示，由于漂浮式水面光伏電站相對特殊，施工前需具備一定條件。首先，需要漂浮式水面光伏電站專(zhuān)項施工方案和三通一平工作的完成，主要資源投入滿(mǎn)足施工條件方可開(kāi)始;其次，要在施工前與施工人員技術(shù)交流，并對其進(jìn)行安全培訓;最后，在發(fā)生危險時(shí)也要有專(zhuān)項應急的救援方案。
袁丙青指出，部分漂浮式水面光伏電站會(huì )在采煤沉陷區施工，這些項目必須重視地質(zhì)勘查工作。首先，需要先委托第三方專(zhuān)業(yè)機構對升壓站、光伏場(chǎng)區、集電線(xiàn)路路徑、送出線(xiàn)路路徑的地質(zhì)災害危險性、地基穩定性進(jìn)行現狀和預測評估，為項目勘查設計提出指導性意見(jiàn);其次還要做好水面下方地形勘查工作，在項目實(shí)施前需將水下障礙物清理完成，確保浮體不受下方障礙物劃損刺傷;最后，針對項目升壓站、集電線(xiàn)路和送出工程地質(zhì)情況，委托具有資質(zhì)的單位，對升壓站的設備基礎和線(xiàn)路塔基基礎進(jìn)行定期沉降觀(guān)測，及時(shí)發(fā)現沉陷風(fēng)險，提出合理的整改方案，提高電站的安全性、穩定性。
優(yōu)選浮體應對特殊環(huán)境挑戰
在漂浮式水面光伏電站中，浮體的選型無(wú)疑是重中之重，這可以說(shuō)是水面光伏項目與地面光伏項目最大的不同之一。吳春秋介紹，目前主流水面漂浮式電站浮體材料多采用HDPE(改性高密度聚乙烯)制作，漂浮結構則多采用單個(gè)浮體支撐組件。之前在沒(méi)有成熟的技術(shù)指導下，有些電站采用了將多個(gè)浮體連接成一個(gè)整體、利用多點(diǎn)支撐的模式，但由于沒(méi)考慮到浮體遇風(fēng)時(shí)的移動(dòng)，導致光伏支架整體變形，造成了很大損失。另外，在浮體的加工工藝方面，目前主流工藝是吹塑，少部分是滾塑和注塑+焊接，這在選型、運輸與安裝時(shí)要多方面考慮，防止浮體漏水。
由于漂浮式水面光伏電站建設在戶(hù)外，自然生態(tài)環(huán)境對電站漂浮系統的耐候能力與對復雜環(huán)境的適應性是個(gè)極大的考驗。對此，肖福勤表示，解決光氧老化、熱氧老化、應力疲勞和水質(zhì)適應性的問(wèn)題要從浮體的材料入手，且浮體結構和方陣要能滿(mǎn)足各種載荷的需求。
漂浮式水面光伏電站與地面電站不同，由于其漂浮在水面上，很容易漂浮移動(dòng)，這時(shí)就需要錨來(lái)迅速定位，稍慢些都可能在一陣大風(fēng)過(guò)后相互碰撞擠壓，導致浮體與光伏組件受損。對此，袁丙青表示，在方陣施工時(shí)，平臺搭建、浮體拼接、組件安裝定位等工序需要與錨塊制作、錨塊水上定位和下水、錨固系統固定單元方陣等同時(shí)進(jìn)行，這樣才能保證方陣準確定位且不受損失。
據了解，我國在漂浮式水面光伏電站錨固系統設計上并無(wú)成熟經(jīng)驗可循，所以設計方案各異，而如今錨固系統最頭疼的“敵人”便是風(fēng)、浪。袁丙青說(shuō)，在這個(gè)系統設計初期，各項數據標準遠高于實(shí)際工況，且在技術(shù)上和經(jīng)濟上也較難實(shí)現。在專(zhuān)題論證后，基于設計及校核意見(jiàn)，修正風(fēng)速為每秒22.5米，浪高0.2米，且在慢速風(fēng)浪校核的前提下，水流速度按照每秒1米設計，另外預留了錨繩長(cháng)度以應對水位變化。
同時(shí)，要在在各個(gè)光伏水域安裝水位監控系統，超出設計范圍時(shí)會(huì )啟動(dòng)預警機制。為應對水位過(guò)低風(fēng)險，建設前期就要開(kāi)展水下測繪等工作，采用水下清淤船只等將水下障礙物全部清理，滿(mǎn)足水位落差變化要求，避免水位下降導致尖銳物刺傷浮體。
