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第三根支柱: 漂浮光伏如何发挥潜能

由于开发成本下降,加上人口稠密的国家的土地供应有限,漂浮光伏(FPV)被视为太阳能行业的第三根支柱,与地面光伏和屋顶光伏并驾齐驱。

这一技术的支持者指出,由于水对组件的冷却作用以及周围环境中遮蔽物的减少,项目的发电量有所增长。与水电站并建及利用现有输电基础设施可以提高这类资产的发电量、平滑发电曲线,同时还可以减少水的蒸发,限制藻类生长。

为了实现气候目标,各国争先恐后的提高可再生能源发电量。虽然如此,FPV仍然没有得到充分利用,特别是在空间不成问题的地区。经过试验和测试的地面电站光伏是一个风险较小、成本较低的方案。据估计,至2019年年底,全球漂浮光伏装机容量低于3GW,不及全球太阳能装机容量的1%。

关于尚未进入FPV市场的原因,大型太阳能开发商、投资方和融资机构提出的理由包括:与地面光伏电站相比,FPV成本较高,存在可融资性障碍以及缺乏运维数据记录。拥有逾7.3GW清洁能源基础设施项目组合的资产管理公司Capital Dynamics表示,FPV项目"太不成熟",而德国开发商Juwi则表示,这种技术"虽然具有相关性,但到目前为止,还只是小众应用"。

对于CIT Group来说,美国陆上太阳能的巨大机遇意味着其客户群至今还没有与银行和可再生能源贷款机构接洽FPV项目融资事宜。CIT Group的电力和能源业务总经理兼集团负责人Mike Lorusso表示,这很可能是出于经济性和必要性两方面的考虑。

Lorusso表示,漂浮光伏项目更加复杂,要考虑的风险因素更多。"这会推高股权成本,也会推高债务成本",同时,在加利福尼亚州、德克萨斯州和亚利桑那州等地,由于辐照度高,可用于陆上光伏的空间大,“没有必要”在这些地区开发漂浮光伏,而且,“漂浮光伏更加昂贵”。

实际上,由于需要漂浮结构、锚固和更加灵活的电气部件,开发FPV系统的成本通常高于规模类似的地面项目。不过,随着技术的发展以及开发商对规模经济优势的利用,成本有望下降。

世界银行和新加坡太阳能研究所(SERIS)于2018年发布的一份具有里程碑意义的报告表明,虽然漂浮光伏系统的安装成本较高,但其更高的效率会部分抵消较高的成本。

报告称,一个通用的50MW FPV项目的平准化度电成本(LCOE)"与地面安装系统的成本没有显著差异"。据称,漂浮光伏项目比陆上同等项目要贵18%,虽然如此,其性能比却要高出5-10%。

漂浮结构的成本仍然取决于原油价格,部分出于这一原因,人们很难预测成本降幅。但是,世界银行和SERIS表示,FPV的成本正在接近地面系统成本,最终可能会令LCOE趋于相同或者更低。

漂浮结构及其锚固系统的设计是以各个项目场地为基础的,成本取决于所涉及的工程挑战。SERIS副总裁Thomas Reindl表示,"每种水体都是不同的,处于不同的气候条件下。对于选择最佳的漂浮结构以及随着时间推移的FPV系统表现而言,这些变量都有很大影响。"

Reindl指出,就运维成本而言,存在着"不同的声音",他呼吁业内人士分享他们的经验。SERIS正在寻找合作伙伴以启动国际漂浮光伏协会。协会将提供一个共同的平台,在平台上汇编信息并为行业所用。

欧洲的FPV先驱

欧洲FPV市场的领导者之一是德国开发商BayWa r.e.,该公司在今年早些时候完成了欧洲大陆最大的漂浮光伏项目——一处建在荷兰沙湖上的27.4MWp项目。

BayWa r.e.漂浮光伏产品经理Toni Weigl表示,2018年,公司通过收购荷兰公司GroenLeven70%的股份及项目进入FPV领域。之后,BayWa r.e.继续开发适合大型项目的自有子结构,这些子结构"在系统的生命周期内更易维护"。GroenLeven合同和自有漂浮解决方案的结合使公司"有机会真正实现漂浮光伏的起飞"。

除了因东西向配置带来的较高的组件占用率外,BayWa的解决方案还包括了通道维护、电缆管道、防浪堤和漂浮变压器站。

在运维成本方面,Weigl表示,开发水上太阳能项目意味着不需要陆上项目所需的视频监控、防盗和割草作业。"与地面光伏相比,实际上漂浮光伏系统的运维成本更低。"

2018年,BayWa r.e.完成了一个2.1MWp的公司最早FPV项目,BayWa r.e.目前已经建设了6个项目,全部位于荷兰。"每建造一个(漂浮)电站,成本就会进一步下降,"

尽管一些贷款方不愿意为漂浮项目提供银行贷款,但Weigl表示,BayWa r.e.与"很乐意投资这些项目"的银行展开了合作。"后来,他们意识到很容易找到愿意介入项目并接手项目的长期投资方......投资方对收购我们的漂浮光伏项目非常有兴趣。"

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