《韩国在漂浮太阳能发电领域的野心》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-05-18
  • 每年夏天,在首尔以南200公里的保宁市,都会有数百万人蜂拥而至,享受节日狂欢,这个社区为游客们提供了一个在滩涂上脱掉衣服,把自己裹满泥巴的机会――这是朝鲜半岛西海岸的特有的地理特征。从这里向南50公里处,就是世界上最长的人造海堤:新万金海堤,韩国正计划在这里建设一个由政府支持的2.1GW的浮动光伏电站。

    韩国电力公司(KoreaElectricPowerCorp.)在与韩华QCells、现代能源解决方案(HyundaiEnergySolutions)等公司合作开发这一庞大的浮漂电站项目的过程中,需要克服很多难题,其中之一就是要将浮动光伏系统固定在朝鲜半岛稀软的海床上。幸运的是,最近对位于日本的一个12.7MW的漂浮太阳能项目事故的调查,可能有助于韩国的项目借鉴。

    图片:在韩国贡阿姆水库安装的漂浮电站。来源:韩华Qcells

    韩国政府去年7月宣布了4.6万亿韩元(合37亿美元)的新万金项目。该项目将分两个阶段进行建设,第一个1.2GW的项目将于2022年年底投运,剩余的产能将在2025年建成。分析人士表示,首尔方面目前正在筛选项目第一阶段的投资者,由于各种原因,第一阶段的项目容量可能会缩减至300MW,但是即便如此,新万金项目仍有可能将韩国的漂浮光伏水平推到全球领先的水平。

    伍德麦肯兹的研究人员莫莉.考克斯(MollyCox)表示,如果新万金项目分阶段完成,将创造新的记录。她指出,该电站的安装容量几乎等同于2019年底全球累计安装的漂浮太阳能装机容量的总和(约2.4GW左右)。

    海水腐蚀和风力的影响

    在黄海区域,开发商需要考虑海水腐蚀等环境挑战。韩华QCells的通讯主管阿尔伯特.帕克(AlbertPark)指出,韩国能源机构已经制定了项目指南,以保护漂浮电站系统不受海水和风力的影响。帕克解释说:“我们希望能有提前预防水质引发的问题”,“韩国对浮动光伏的审批有严格的要求。”

    目前项目的融资前景依旧不明朗,但是IHSMarkit高级分析师克里斯.比德尔斯(ChrisBeadles)表示,预计批发电价和可再生能源证书(REC)的价格会出现下跌,这将带来更多挑战。

    “实际上,在过去的三年中,可再生能源证书的价格已经下降了70%,同时由于汽油价格猛跌和未来基本负载容量的下降,电力批发价格也会随之下降,”比德尔斯表示,他指出项目地区开发机构和私人企业可能会建立一个具有特殊目的的公司来负责这个项目的融资。

    与所有陆上项目一样,所有利益相关的参与也将是一个挑战,2010年竣工的新万金海堤,在环境保护方面一直存在争议,目前围绕人造海堤还有一项运动正在发起,当地人提议将西海岸的滩涂列为联合国教科文组织世界遗产。“想让当地居民接受漂浮太阳能电站可能是最艰难的挑战,他们对浮动光伏有很多误解,比如说水污染,”帕克补充道,“想要克服这些误解,将是最难的部分。”

    日本漂浮电站事故的最新调查成果

    今年9月,京瓷TCL太阳能联合公司在日本山仓大坝(YamakuraDam)建造的13.7MW的浮动光伏电站被台风摧毁。日本经济产业省(METI)在一项调查中就这起事故得出了几个明显的结论,这些结论可能对韩国开发商有用。日本经济产业省在其调查结果中说,就像所有同类结构一样,漂浮光伏电站必须遵守风力负荷的地区法规。同时他们指出,目前市场上缺乏针对漂浮电站的特定结构的法规。

    山苍大坝电站事故的主要原因是固定锚出现故障,以及水位与系泊锚索张力之间的临界关系。所以除了在韩国稀软的海床上做锚固等挑战之外,以上这些都是开发商需要考虑的关键问题。“在近海环境下,诸如组件功率衰减,系统性能和可靠性等因素,以及资本支出和运营成本数据等,将是理解该项目的关键”伍德麦肯兹分析师考克斯补充道,“我们将会从这个项目中学到很多。”

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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-02-19
    • 据美国媒体报道漂浮太阳能板可能成为清洁能源领域的下一个大事。 报道称,太阳能电池板可以安装在屋顶上、地面上或者基本上所有可以固定到实体的其他地方。尽管如此,安装太阳能电池板的实体空间就那么多。为了消除气候变化,我们的电力配比将需要更多的可再生能源系统来代替化石燃料。太阳能产业的许多人正在为太阳能电池板寻找新的家园——甚至有可能漂浮在水上。 漂浮式太阳能发电场已经问世十多年了,但在过去几年,在水上漂浮的太阳能电池板异军突起。其基本的想法是把太阳能电池板安装在塑料漂浮物上,在水体上漂流。这些漂浮的太阳能电池阵通常安装在人造水体——如城镇储水库、灌溉水库和水处理设施——上,以避免干扰在自然水体中生活的动植物物种。例如,美国最大的漂浮式太阳能发电场坐落在加利福尼亚州的一个废水池塘中,发电能力接近5兆瓦。 报道还称,未来10年,漂浮太阳能发电产业预计将大幅增长,但今年仅有约2%的新安装太阳能电池板是在水上漂浮的。 美国加利福尼亚大学戴维斯分校地球系统科学与生态学副教授丽贝卡·埃尔南德斯一直在研究漂浮式太阳能电池板的好处及其潜在的环境影响。埃尔南德斯对《大众科学》月刊网站说:“在许多情况下,它节省土地。我们发现,在我们考察的3个地点中,它们都是有意让太阳能电池板漂浮在水面上的,因为它们没有足够的陆地空间。” 埃尔南德斯说,漂浮式太阳能电池板的另一个好处是水的自然冷却效应。埃尔南德斯说,由于水的蒸发冷却效应,太阳能电池板可以在较冷的温度下达到更高的运行效率。液体变成水蒸气时会把热量从地表水中带走,从而使水的温度更低。漂浮式太阳能电池板的效率估计比陆基太阳能电池板高15%。 埃尔南德斯说,漂浮式太阳能电池板对环境的影响仍是一个谜。她还说,塑料漂浮物有可能随着时间的推移而降解并可能对水体产生不利影响,但还需要进行更多研究。 埃尔南德斯说:“我们正在研究漂浮式太阳能电池板如何影响水质。我们正在研究水温、溶解氧、pH值、浊度和总藻等参数,我们正试图研究这些漂浮式太阳能电池阵是如何影响这些重要参数的。” 报道称,一些漂浮式太阳能电池阵被放置在有动物生活的水体上,比如暴雨径流池塘。不过,埃尔南德斯见过一些与漂浮式太阳能电池板共享家园的动物已经很快适应了。她说,她看到有鸟站在漂浮物上捕鱼,水獭则利用漂浮物躲藏。 埃尔南德斯说:“我们能看到鸟儿从漂浮物上扎进水里。我曾担心鸟类会直飞撞到太阳能电池板,因为它们看起来很像水,但很神奇的是这些鸟儿实际上在适应这种东西。” 还可以在其他许多地方安装漂浮式太阳能电池板。在理想情况下,漂浮式太阳能电池板可以放置在水力发电站附近,这样就使水电站能从两个来源发电。韩国的一个项目去年开始对某水电站附近的41兆瓦漂浮式太阳能项目进行测试。 报道指出,漂浮式太阳能电池板也可以存在于海洋中。总部设在新加坡的太阳能供应商森西普公司去年将这项技术用于海湾,因为在这里太阳能电池板相对不容易受大浪和其他恶劣天气条件影响。对于太阳能电池阵来说,开阔海洋的环境可能过于恶劣。到目前为止,该计划似乎进展得相当顺利。 报道称,与我们过去使用的陆基太阳能电池板相比,漂浮式太阳能电池板仍然是太阳能发电的一种新方式,但在土地稀缺或水源丰富的地区,漂浮式太阳能电池板似乎有很大潜力。我们在地面、屋顶甚至海上安装的太阳能电池板越多,我们对化石燃料的依赖就越小。