2019年3月29日,在陽光電源主辦的“PAT2019愛光伏一生一世 十年特許權 陽光平價路光伏先進技術研討會”上,陽光浮體系統解決方案部總監吳昊從水面光伏用浮體的角度介紹了如何從產品到設計助力光伏平價上網。
相對于地面電站,漂浮電站具有節約土地資源、提高發電量、施工便捷、保護水體以及運維方便等特點。吳昊介紹,從價格方面分析,就EPC成本來看,漂浮電站比地面電站成本要高一些,在土地成本上,地面電站略高。但漂浮電站投資不能只看初始投資,還要看它的發電成本。按照發電量增加5%來測算,浮體成本是1元/W的時候,地面電站成本比漂浮電站高0.33元;如果按照10%算,漂浮電站已經低于地面電站;如果與漁光互補式的水面電站比,樁長超過7米,做漂浮電站會更加劃算。
漂浮電站所處的環境非常復雜,影響因素眾多,包括光氧、熱氧、疲勞老化等。陽光電源浮體產品采用食品級高密度聚乙烯材料,韌性、耐疲勞性好,具有優異的化學穩定性。吳昊介紹,陽光浮體材料配方經過改良以后,經受相當于25年戶外輻射的輻照劑量后,性能保留率可以達到75%左右。
水面光伏用浮體要具備以下四個特點:一是環境友好,二是使用壽命長(25年),三是高品質,四是耐候浮體材料。陽光浮體進行了包括水質檢測、光氧老化、濕熱老化、風洞測試、水密性測試在內的15項材料性能檢測和十多項產品性能檢測,以確保產品滿足水面光伏用浮體的苛刻條件。
陽光電源漂浮系統由主浮體(支撐組件)、過道浮體(連接運維)、連接浮體(加長連接)、匯流箱浮體(承載電氣接線)等組成,如上圖就是一個由幾種不同功能浮體組成的經典設計漂浮方陣。吳昊解釋,采用不同的系統排布方式會形成不同的系統方案。國內緯度20度以上的地區,會采用單片橫排12度傾角的方案;東南亞地區采用雙連排和三聯排方案,傾角5度,可以有效降低成本。
吳昊介紹,錨固系統設計第一步是確認環境輸入,包括水體地形、水深、水位變化,風、浪、流。之后可以做基本設計以及詳細設計,然后再進行迭代優化,形成最終的錨固系統設計方案。
錨固系統的設計原則主要有以下幾點:纜繩互相之間不能接觸,可采用海洋工程的一些分析方案確保纜繩不接觸;不同的纜繩受力均勻度要一致;方陣與方陣之間要預留足夠的距離;方陣與岸邊也要預留安全距離;選擇適中的漂移范圍以節約纜繩和水域面積;一個錨固點配兩根纜繩。
從錨固方式分析,第一種是重力錨,特點是施工簡單、適用性強,但所需錨塊數量較多,成本較高。在水深特別大的地方,采用重力錨的同時可以使用平衡浮球,以防止纜繩把邊緣浮體拉入網中;岸錨在一些非常小的項目、岸邊地形比較規則的情況下可以使用,地面操作、施工、運維檢修也比較方便。吳昊解釋道,這些錨固方式還可以形成組合,如樁錨與重力錨的組合、岸錨與重力錨的組合、岸錨與樁錨的組合,可根據具體情況確定。
陽光浮體作為陽光電源的全資子公司,傳承陽光電源集團22年的光伏行業技術研發及生產經驗,致力于成為全球技術領先的浮體及漂浮系統供應商。據了解,陽光浮體淮南生產基地年產能可達800MW,在大陸、臺灣以及東南亞都有合作工廠,業務輻射全球。