水库光伏开发新模式

水库光伏开发新模式摘要：太阳能发电是一种新型能源，而且整个发电过程没有太多的环境污染，是国家提倡的新能源产业，发展太阳能被广泛运用到国内不同区域。部分水库地区铺设大量太阳能光板，形成水库-光伏发电互补。水库地区的面积大，可高效利用水库面积来铺设光伏电板来形成水库和光伏发电的产业互补，打造新型的水库光伏发电的新模式。本篇文章就重点在水库开发太阳能光伏发电的优点入手，结合地区自然条件和光伏发电技术，探讨了开发大中型水库太能光伏电站的可能性，研究分析开发水面光伏电站对水库带来的环境影响。关键词:水库；光伏发电；水光互补引言：光伏发电是通过利用太阳能光伏板产生光伏电能，然后将这些没有污染太阳能转变为电能，在国内的大多数省份都有丰富太能资源，高效利用资源来优化改善国内能源产业结构，这是实现国内能源再生发展的关键路径。将太阳能与水库设施相融合，建立起水面上的光伏发电站，能够发挥水利工程作用，能够寻求经济的新增长点。依托于水电站已经有的电力设施来发电，可以减少电网接入时的规划建设成本，提高了光伏发电投资效益。一、 光伏发电站的原理和特点太阳能是可再生绿色循环的能源，利用太阳能来发电，不会产生任何污染，是清洁环保能源。光伏发电站具有建设周期短，没有燃料和能源损耗，不会产生废水、废渣、废气，而且设施运转更加稳健可靠、稳定性强，服务周期较长，而且设备维护比较简单，保养费用较低。光伏发电就是占地面积大，接入国家电网时需要补偿设备，电能存储比较困难，而且太阳能发电与当地光热条件紧密关联。二、 水库开发光伏电站的优越性相比在水面建设光伏发电站，在水库地区水面铺设光伏电板，能够更好利用水库的地域面积，也借助于水库设施创造更多的经济效益，节约了大量土地，不会占用地表土地面积。我国一些山区地区土地资源欠缺，近几年，城镇化开发建设，造成部分省份内部土地资源比较紧张，在加之光伏发电对用地和坡度都有一定的要求，这会影响到当地光伏产业发展。将光伏电板放置于水库表面，可以减少占用大量土地资源，不断拓宽光伏发电板铺设领域。此外，水库水面光伏发电成为了一种新型发展趋势，而且还为水面资源开发利用提供了更广阔发展前景，能够实现水库资源与光伏发电资源优势互补，实现共赢式发展［1］。在水库铺设光伏电板，相比地面上的光伏电站发电来讲，水库表面的光照时间长，发电效率更高，而且水面光伏电站都是将发电部件安装在水库表面的漂浮物体上，悬浮物体能够便于调节光伏电板的角度，这样使得实体表面倾斜度更合理，能够吸收更多的太阳能。另外，水库表面水面地域广，而且通风条件好，水分蒸发对于光伏电阻冷却具有更好的应用效能，还可以降低光伏发电板部分部件的温度，提升了整体发电的效能，通过研究分析发现在水库表面铺设的光伏电板，生产的电能相比在地面光伏发电站要超出15%［2］。与地面光伏发电站相比，水库水面的光伏电站运行成本比较低，管理起来更加便捷。水面光伏电站建设在水体中便于取水，可以降低清洁费用，从而减少了运行时成本，可以起到实体高效阻隔作用，防止一些水生动物接近组件，而造成光伏组件的破坏，也使得水面光伏电站运行相比地表上的光伏发电站要更加容易简单［3］。三、大中型水库开发光伏发电的可行性研究（一）自然条件水库光伏发电站大多都是漂浮在水面上的发电模式，要求在水库地区水面比较宽阔，水位变化幅度不大，地表径流更加稳定，没有大规模船舶航运，而且没有敏感生态区，整体风速比较低，外界光照条件较好（二）技术保障水库水面上的光伏电站相比地面上的光伏电站来讲，水库表面的光伏电站要重点解决水体表层湿度高，而产生水体腐蚀问题，要增强光伏电站设备的防护性和耐潮性，及抗水气和抗结冰性，及具有更强抗风稳固特性，及自动化控制能力，对于浮体组件因此要求性能偏高。在国外，日本、美国也有比较成熟的光伏发电工程技术，我国在2015年就逐步开始探索新型水体-光伏新型模式，展开了水面的光伏发电站深度研究。针对于防腐、内部侵蚀的相关问题，形成了比较优质的工程方案，可突出解决水体上的冰冻、风浪、泄洪等不同影响因素给供发电机组设备带来的影响，而且光伏发电板的固定技术也更加成熟。在组件抗水气、抗冷冻等方面都积攒了丰富的工程经验，但是还需要经过大量的实践检验[4]（三）投资分析在水库表面铺设太阳能光伏发电电板，要求浮体能够提高防护性能，具有更强的抗冻性和抗风浪、低密度的要求，尽管初期投资规模比较大，但是能够方便检修，要将逆变器用其他电气设备放置在岸边，相比地表上光伏发电上面来讲，可以延长电缆的长度，增大电缆表面的截面面积。结合调查分析发现，光伏发电占设备投资约达9元每瓦，水面光伏发电总系统的投资相比平地地面的电站能够增加近0.7元每平方米的成本。在农业地区的光伏发电投资相比基本保持一致，在水库表面投资开发水面光伏电站投入和产出分析是可行，因此水面光发电就具有更强的竞争优势和经济效益。四、水库开发-光伏发电给水库带来的影响在水库表面铺设大量的太阳能光伏板，对整个水域环境影响比较小，光伏发电机组会阻挡太阳光对水体照射，能够消减水体内部藻类生物生长，而且还可有助于减少水库水体富营养化，为生物生长创造了更好环境，而且还能够促使水库内水体生物多样化发展。在水库表面，建设大量光伏发电机组，占用水库水面面积，但是不会影响到其他渔业活动，也不会妨碍部分船舶通行，还可为养殖业、风景旅游等产业，提供必要的电能资源支持，高效利用水库空间资源，创造更好经济效益。光伏电板还能够减少水面水体蒸发，能够大幅度减少水资源浪费，提高了水资源利用效率。水面铺设的光伏电板拆卸相对简单灵活，可以随着当前水雾的变化而移动，但是并不会妨碍到水库泄洪和水库蓄水，因此也不会影响到水利发电。太阳能的发电会随着外界天气晴阴的变化，而产生风波的现象，因此通过使用水库加光伏发电机组的其他运行方式，能够保持并网时电能稳定均衡，而且电网电压更加稳定。浮体是否会污染到水库的水质，这是由浮起自身的材料决定，因而浮体的材料要能够防止水体产生腐蚀，要避免污染水体，要及时进行跟踪检测。五、结束语水库光发电与水库光电形成的水光互补发电模式，就要充分利用现有水库库面资源寻找经济的增长，尽管目前光伏发电技术方面需要进一步研究，光伏发电的初期投资成本较高，需要综合研究水库光伏化开发的新型模式，寻找光发电的新经济增长点。但是光伏发电能够节约大量土地资源，节约用地，减少水库水量的蒸发，减少水土流失，而且还能够进一步拓宽光伏的发电应用范围，这对于未来水库空间资源开发具有极大促进意义，因此在水库地区内研究开发新型的光发电模式，已经成为了太能发电的一种新方向。参考文献：张敏.山西开发大中型水库水面光伏电站的探讨[J].山西水利科技,2020(4):3.杨立超，杨忠杰,王