美国国家再生能源实验室(NREL)看好水面型太阳能的潜力,研究估算指出,全球水面型太阳能的装置潜力高达 7,593GW,年发电量可达 10,616TWh。
水面型太阳能主要分两种,其一是把模组装在浮筒上,还需要负担锚泊、水底电缆、弹性较高的电子元件与浮筒设备,也被称为浮动式太阳能;另一个是以架高的方式在水面上架设太阳能板。与一般的地面型或屋顶型,虽然水面型成本相对高昂,但开发好处多多,太阳能板能借由水的冷却效果提高发电效率与性能,也可降低湖水蒸发与优养化。
再加上水面型太阳能不需要征地,对于国土面积不大又想开发再生能源的国家来说,至少不会受限于土地,不过也不是只要有水池、水坝就可以开发太阳能,仍要考量到水质、生态与环境,而目前 NREL 主要研究浮动式太阳能与水力发电厂的潜力,潜力值落在 3,039GW~7,593GW。
研究学者主要分析在不同的太阳能与水力发电合作方式,其一,在水力发电厂中装设浮动式太阳能,分别操作与最佳化;其二,太阳能装设地点另寻他处,但透过协议进行发电优化;其三,完完全全的混合系统,共同计划与营运电厂。
团队则认为,第三方案可以降低成本与改善性能,毕竟一同设计就可尽量避免不相容的问题,又方便调度电力,团队表示,浮动式太阳能-水电厂确实是可行的,将间歇性再生能源技术与易调度水电结合在一起,同时也能最大化输配线路利用率、提高太阳能发电量,降低连网成本和水蒸发。
根据该研究报告中最乐观的情景,也就是将完完全全的混合方案,可以在全球部署 7,593GW 浮动式太阳能,年发电量为 10,616TWh(水库覆盖率为 20%);有喜有悲,悲观来看全球潜力值为 3,039GW,年产量为 4,251TWh(最大水库覆盖率为 8%),主要是看装设距离与范围。
只不过这项研究还有尚未考量到的地方,像是备受关注的太阳能电厂选址,这必须要对当地的法规与环境有所了解,才能评估可行性,因此这只是乐观的浮动式太阳能-水电厂潜力数据。
- NREL scientists estimate global potential of hydro-linked floating PV at up to 7.5 TW
(首图来源:SolarWriter / CC BY-SA)
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