《混合浮动太阳能光伏发电系统:效益和技术潜力的全球评估-科学指导》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-09-14
  • 浮动太阳能光伏发电(FPV)是一种新兴的、日益可行的太阳能光伏发电应用,其系统直接安装在水体上。尽管市场兴趣日益浓厚,但FPV系统的部署仍处于初期阶段,潜在的采用者仍然对这项技术、它所带来的好处、将其与混合动力系统(如水力发电)相结合的优势以及如何分析技术潜力感到担忧。为了支持决策制定,我们回顾了fpv -水电混合系统运行的相关好处,并采用一种新颖的地理空间方法,利用公开的全球数据集来评估这些系统的全球技术潜力。根据所做的假设,我们认为FPV与水电杂交在全球范围内具有巨大的潜力,其年发电量从3.0 TW到7.6 TW(每年4251 TWh到10,616 TWh)。我们详细说明了这些混合系统可能提供的运营效益,这些效益可在未来建模和/或现有或计划中的混合系统分析中被量化。

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    • 编译者:guokm
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    • 美国的研究人员表示,将太阳能和水力发电结合成一个完整的混合系统配置,最多可实现7593GW的装机容量,估计年发电量为10,616千瓦时,水库覆盖率为20%。以这种方式将太阳能和水力结合会带来更多的好处,包括改善不同时间尺度的系统运行,抽水水力带来更多的存储机会,提高输电线路的利用率,减少光伏弃用,以及降低互连成本和水蒸发。 美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家分析了浮动光伏(FPV)和水电站混合发电的潜在好处,并确定了这类项目的全球潜力在3039GW到7593GW之间。 在发表在《可再生能源》上的研究中,学者们描述了三种不同的项目类型: 1.共存混合系统,即光伏安装和水力发电设施位于同一地点,但分别运行和优化; 2.虚拟混合动力系统,两种动力产品位于不同的地点,通过双边协议进行优化; 3.全混合动力系统,通过协同优化规划和操作来提高成本和性能。 作者指出:“在这项工作中,我们考虑了浮动光伏和水力耦合在一起的全混合浮动光伏-水力发电系统,允许它们的操作协同优化和调度。”他们接着说,这种系统更可取,因为它将可变的可再生能源技术与可调度的能源技术结合在一起,因此具有高度的可控性。 与单独运行的两种技术相比,太阳能和水力耦合带来的共同利益包括:改善系统在不同时间尺度下的运行,抽水蓄能带来更多的蓄能机会,提高输电线路利用率,减少光伏削减,以及互连成本和水蒸发。 该团队使用地理空间方法来计算浮动太阳能与水力发电结合的技术潜力,该方法只考虑了浮动光伏系统的容量、发电量和适用区域。他们解释说:“这一评估不包括水电容量、发电量或混合运营的考虑。” 根据这项名为“靠近海岸”的研究中提出的最乐观的设想,如果将太阳能和水电完全混合动力系统配置在一起,那么全球的装机容量将达到7593GW,假设水库覆盖率为20%,估计年发电量将达到10616千瓦时。 在最悲观的情况下,即远离海岸的情况下,全球潜力估计为3039GW,年产量为4251 TWh,最大储层覆盖面积为8%。研究人员解释说:“当我们增加到海岸的最大距离并保持到海岸的最小距离不变时,潜在的装机容量就会增加。”“同时,当我们增加离海岸的最小距离(偏移)时,潜在的运力会降低。” 这两位学者指出,他们的方法并没有考虑到类似项目的开发商可能会遇到的项目选址限制,而且需要深入了解当地的地基验证数据和法规,才能评估项目的实际可行性。他们总结说:“因此,这里提出的技术潜力结果是乐观的,是全球浮动光伏 -水电系统容量和发电量的上限。”“此外,技术潜力并没有抓住浮动太阳能光伏的经济或市场潜力,也没有潜在的未来技术改进。” 根据他们的说法,还需要进一步的研究来评估混合式浮水光伏项目的成本,适当地衡量它们的规模,并解决其部署的社会和政治问题,以及政策和监管方面的不确定性。
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    • 编译者:guokm
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    • 最近,挪威领先的太阳能公司Ocean Sun 的菲律宾首个200千瓦浮动太阳能发电项目最近开通。 该联合项目是Ocean Sun与GCL-SI之间合作伙伴关系的一部分,GCL-SI是用于建造浮式太阳能设施的模块的领先供应商。该试点设施是SN AboitizPower-Magat(SNAP)的第一个非水电项目,该项目是菲律宾领先的可再生能源公司之一。 这座专门建造的设施位于占地1,170公顷的Magat水库中,旨在抵御恶劣的天气条件和强烈的台风。该项目将进行为期十个月的试验,最初将满足SNAP Magat水电站的房屋负荷要求。如果成功,SNAP将考虑扩大项目规模,以便产生的电力可能有助于其可再生能源容量和国家的能源安全。 GCL-SI主席Eric Luo表示,“GCL一直是全球范围内开发具有成本效益的可再生能源的积极参与者。与Ocean Sun就菲律宾这一突破性项目的合作再次强调了我们对全球合作伙伴的信任。” 菲律宾能源部秘书Alfonso Cusi 指出,随着国家对电力的需求达到11,000MW,浮动太阳能的潜力将为能源供应提供急需的推动力。 通过Ocean Sun与GCL-SI在上海SNEC的协议,两家公司合作开发了用于浮动光伏解决方案和浮动太阳能设施的光伏组件。GCL-SI将进一步加强对高效产品的研发,支持Ocean Sun建设太阳能设施,以配合菲律宾经济的快速增长和对可再生能源不断增长的需求。