中國首座浮動式光伏發電站在雲(yun) 南建成，相較日本、英國、韓國等國家已經陸續有浮動式光伏電站落戶，我國起步較晚，目前，日本保持著浮動發電場最大輸出紀錄。但隨著產(chan) 業(ye) 的發展、技術的進步，相信國內(nei) 會(hui) 越來越多的企業(ye) 開始涉足浮動式光伏發電係統的開發利用。

　　由日本京瓷株式會(hui) 社和東(dong) 京盛世利租賃株式會(hui) 社共同投資建造的日本兵庫縣1.7兆瓦、1.2兆瓦大型水上光伏電站於(yu) 2015年3月底投入運行;另有大阪府岸和田市的儲(chu) 水池“傍示池”上功率約為(wei) 1.044兆瓦的光伏電站“DREAMSolarFloat1號@神於(yu) 山”於(yu) 4月14日開工建設，並於(yu) 今年10月開始向關(guan) 西電力公司全量售電。此前，英國、美國亦有浮動式太陽能電站的先例。而國內(nei) 尚未獲得有關(guan) 水麵浮動光伏電站的信息。

　　京瓷大型水上光伏電站優(you) 點

1、 浮體(ti) 架台為(wei) 中空結構，便於(yu) 導線通過，減少地麵光伏電站中電纜溝等帶來的基建、土地成本;

2、 水麵浮動式光伏電站具有整體(ti) 性，方便太陽能跟蹤係統的安裝和運行，減少了地麵光伏電站因每塊電池板均需安裝雙軸跟蹤係統而造成的成本的極大提高;

3、 光伏麵板依托於(yu) 浮體(ti) 架台漂浮在水麵上，由於(yu) 水的冷卻效果，水麵光伏電站可比大型地麵電站和屋頂分布式光伏電站獲得更多發電量;

4、 水麵浮動式光伏電站可以遮蔽大量的水體(ti) ，減少水庫水的蒸發，同時由於(yu) 對太陽光的遮擋，形成較大的投影麵，一定程度上抑製藻類成長，有利於(yu) 水汙染防治，但並不會(hui) 影響養(yang) 殖業(ye) ;

5、 浮體(ti) 架台100%可回收，所利用高密度聚乙烯，可抗紫外線、抗腐蝕;

6、 水麵電站依附於(yu) 水體(ti) ，台風來臨(lin) 時可隨水體(ti) 浮動避免折損，抵禦台風的侵襲;

7、 水麵浮動式光伏電站依托水體(ti) 表麵，減少對耕地、林地、草地等土地的占用;

8、 可通過岸邊組裝，水路運輸、安裝便利;

9、 水麵光伏電站處在水環境中，杜絕了灰塵等固體(ti) 吸附，實現了真正意義(yi) 上的免清洗，減少了因光伏麵板清洗而造成的成本及電量損失。

圖為(wei) ：日本最大水上光伏電站——兵庫縣加西市逆池水上兆瓦級光伏電站。

　　水麵浮動式光伏電站的工程造價(jia)

　　以岸和田市儲(chu) 水池上光伏電站為(wei) 例，儲(chu) 水池麵積約為(wei) 2萬(wan) 平方米，將在其中1萬(wan) 平方米上鋪設4016張太陽能電池板，發電規模為(wei) 1.044兆瓦，投資額約為(wei) 5億(yi) 日元，折合成人民幣約為(wei) 0.258億(yi) ，平均千瓦造價(jia) 為(wei) 2.47萬(wan) 元，與(yu) 中國目前地麵光伏電站單位千瓦造價(jia) 8000元的平均水平相比高達3倍。但由於(yu) 中國與(yu) 日本的國土資源使用價(jia) 格、人力成本等相差較大，故此對比僅(jin) 供參考。

　　高密度聚乙烯國內(nei) 成本單價(jia) 為(wei) 6500元/噸，地麵光伏電站所用鍍Zn鋼支架國內(nei) 成本單價(jia) 為(wei) 3400元/噸，抗腐蝕的聚乙烯材料價(jia) 格較高，但考慮到高密度聚乙烯的密度為(wei) 0.965*103千克/立方米，鋼的密度為(wei) 7.85*103千克/立方米，大約是高密度聚乙烯密度的8倍，所以若隻考慮體(ti) 積因素，則使用聚乙烯的重量為(wei) 鋼重量的1/8，再考慮單價(jia) ，則使用聚乙烯作為(wei) 浮體(ti) 架台的總成本約為(wei) 用鋼支架成本的1/4。

　　2002年1月1日實施的《全國土地分類(試行)》規定，全國土地分為(wei) 三大類，即“農(nong) 用地”、“建設用地”、“未利用地”。依據《中華人民共和國耕地占用稅暫行條例》，對“農(nong) 用地”和“建設用地”作出征稅規定，而未涉及對“未利用地”的征稅。

　　圖為(wei) ：日本埼玉縣桶川市，在當地水庫內(nei) 建設完成的水上太陽能發電站。12400平方米的水麵上漂浮著4500塊太陽能電池板，而水麵麵積達3萬(wan) 平方米的水庫及其周邊河流充足的水源也擁有良好的冷卻效果。

　　綜上，水麵光伏電站的硬件組成部分主要為(wei) 光伏麵板(成本占地麵光伏電站的45%)、匯流箱(成本占地麵光伏電站的1%)、逆變設備(成本占地麵光伏電站的6%)、變壓器(成本占地麵光伏電站的2.3%)、集電線路(成本占地麵光伏電站的2.5%)、聚乙烯浮體(ti) 架台等。相同情況下，光伏麵板、逆變器等價(jia) 格一定，使用聚乙烯浮體(ti) 架台成本約為(wei) 鋼支架成本的1/4(鋼支架成本約占地麵光伏電站總成本的5%-6%)，免稅水麵比征稅地麵成本要小的多(土地成本占地麵光伏電站3%左右)，因此，水麵光伏電站的整體(ti) 成本比地麵光伏電站的成本要低。安裝、人力等成本，由於(yu) 目前國內(nei) 尚未有水麵光伏電站的先例，再加上地麵電站大量土石方工程和交通工程等基建費用往往很高，總之，筆者估算：水麵浮動式光伏電站造價(jia) 一定會(hui) 低於(yu) 地麵光伏電站。

　　中國發展水麵浮動式光伏電站優(you) 勢

　　2014年中國大陸光伏發電累計裝機容量2805萬(wan) 千瓦，累計發電量250億(yi) 千瓦時。其中，光伏電站2338萬(wan) 千瓦，分布式467萬(wan) 千瓦，新增裝機容量1060萬(wan) 千瓦，約占全球新增裝機的五分之一，實現了《國務院關(guan) 於(yu) 促進光伏產(chan) 業(ye) 健康發展的若幹意見》中提出的平均年增1000萬(wan) 千瓦目標。中東(dong) 部地區新增裝機容量達到560萬(wan) 千瓦，占全國的53%，其中，江蘇省新增152萬(wan) 千瓦，僅(jin) 次於(yu) 內(nei) 蒙古自治區;河北省新增97萬(wan) 千瓦，居全國前列;西部省份中，內(nei) 蒙古、青海、甘肅和寧夏均較大。

　　新增並網電站以大型光伏電站為(wei) 主要增長動力，未來隨著光伏發電應用模式不斷創新，分布式規模有望穩步增長。根據國家能源局規劃，2015年度全國光伏年度計劃新增並網規模15吉瓦，其中集中式電站8吉瓦，分布式7吉瓦(其中屋頂分布式不低於(yu) 3.15吉瓦)，特別提出北京、天津、上海、重慶及西藏地區在不發生棄光的前提下，不設發展規模上限。

1、 中國人多地少，發展水麵光伏電站可節約使用土地。光伏電站的缺點之一是能量分散，占地麵積大。光伏電站為(wei) 永久性占地，大型地麵光伏電站需占用較大的土地麵積，根據書(shu) 籍《太陽能光伏發電係統施工設計與(yu) 維護》，理論上每10千瓦光伏發電係統占地100平方米，相當於(yu) 單位千瓦占地10平方米。但為(wei) 了減少陰影效應，減少發電量的損失，電池板之間需要存在一定的間隔距離，從(cong) 而進一步加大了占地麵積。整個(ge) 光伏電站平均千瓦占地20—30平方米。

2、 中國北方蒸發量大於(yu) 降雨量，發展水麵光伏電站可以減少水麵蒸發量。近40年我國幹旱半幹旱區降水量與(yu) 蒸發量均在減小，但降水量的減小速度大於(yu) 蒸發量，水分的收支不平衡造成氣候的幹燥化程度日甚。水麵光伏電站由於(yu) 遮蓋大量的水體(ti) 表麵，可以減少水分蒸發。

3、 中國有3.2萬(wan) 公裏長海岸線，有極大發展水麵光伏電站的地形優(you) 勢。中國擁有近300萬(wan) 平方公裏的海域，海岸線分為(wei) 大陸岸線與(yu) 海島岸線，其中大陸岸線為(wei) 18000公裏。其北部起始點為(wei) 鴨綠江口，南方終點為(wei) 北侖(lun) 河口。沿線發展水麵光伏電站，不僅(jin) 操作難度係數較低，還可全麵為(wei) 沿線經濟發達地帶提供電力支持。

4、 中國有8.6萬(wan) 座水庫(截至2012年底)，總庫容6924*108立方米，全國水庫水麵總麵積25619千公頃，即3842.9萬(wan) 畝(mu) (截至1996年10月31日)，具備大規模發展水麵光伏電站的先決(jue) 條件。水庫表麵主要用於(yu) 蓄水、發電、灌溉、養(yang) 殖、風景旅遊和生態保護。現有水庫水麵90%以上可供養(yang) 殖，實際養(yang) 殖麵積僅(jin) 占可利用總麵積的78%，而且單位麵積產(chan) 量普遍較低，但水麵光伏電站並不會(hui) 影響養(yang) 殖業(ye) 的發展。

5、 中國湖泊眾(zhong) 多，總麵積9.1萬(wan) km2，麵積1千平方米以上的有2700多個(ge) ，發展水麵光伏電站條件充裕。

6、 水麵光伏電站對環境十分友好，浮體(ti) 架台等設備可100%回收，且太陽能發電效率高。

　　綜上所述，中國應大力發展水麵光伏電站，在提升經濟效益的同時，保持環境的健康、和諧發展。

　　我國若開展此領域研發須考慮的問題

1、 作為(wei) 水麵光伏電站的重要支撐平台，浮體(ti) 架台是關(guan) 係到整個(ge) 光伏電站能否正常運行發電的重要環節。目前光伏電站的全生命周期為(wei) 25年，浮體(ti) 架台必須相應具有良好的抗腐蝕性能、低密度、抗凍脹、抗風浪等特性，來與(yu) 之匹配。

　　日本兵庫縣大型水上光伏電站選用了高密度的聚乙烯作為(wei) 浮體(ti) 架台，聚乙烯無臭，無毒，具有優(you) 良的耐低溫性能，能耐大多數酸堿侵蝕。常溫下不溶於(yu) 一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(you) 良，耐衝(chong) 擊性好。但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用，易燃燒且離火後繼續燃燒，易發生光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解。因此可嚐試比聚乙烯更加耐光氧化、熱氧化、抗紫外線的型材，或是通過在型材外鍍層等方式增強上述防禦性能，使浮體(ti) 架台更耐用、使用壽命更長。

　　中國是世界上竹資源最豐(feng) 富、竹林麵積最大、竹產(chan) 量最大的國家，素有“竹子王國”之稱。全國約有竹林330萬(wan) 公項，占世界的30%以上，竹材產(chan) 量約占世界總產(chan) 量的1/3，這是建造水麵浮動式光伏電站的日本所不具備的。在追求綠色低碳的今天，竹子不僅(jin) 低成本(粗加工後的竹子1000元/噸，價(jia) 格約為(wei) 聚乙烯的1/6)、低能耗，其做成的竹筏更具有吃水淺、浮力大等特點。但未經處理的竹筏平均使用壽命僅(jin) 有2、3年，如對竹產(chan) 品進行處理，使其在水中具有更良好的耐腐蝕性，將使水麵光伏電站造價(jia) 大幅降低。

2、 合適的選址是保證試驗成功的關(guan) 鍵，可考慮在大陸內(nei) 氣候靜風區的湖泊和水庫進行試驗。如金沙江，具有徑流豐(feng) 沛且較穩定、風速低、光照條件較好、開發條件較好等特點。

3、 水麵光伏電站既可實現產(chan) 能並網，又可作為(wei) 分布式儲(chu) 能光伏電站，為(wei) 水麵的養(yang) 殖、風景旅遊、生態等提供電力支持。作為(wei) 分布式離網儲(chu) 能電站，儲(chu) 能設備的選擇是關(guan) 鍵，選擇較低成本較高性能的蓄電池將顯得尤為(wei) 重要。