浮動太陽能電池板:清潔能源的未來?
英國政府的目標是到2035年將太陽能發(fā)電量增加五倍。然而,農田上的電池板可能會被禁止。以下是浮動太陽能如何填補這一空白,以及五個鼓舞人心的全球例子。
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隨著2022年全球太陽能發(fā)電量創(chuàng)下歷史新高,世界終于看到了曙光。
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在英國,能源危機加上光伏電池板成本暴跌意味著小規(guī)模安裝正在蓬勃發(fā)展。這也沒什么不好:政府力爭到2035年將太陽能裝機容量增加五倍——從目前的14GW增加到高達70GW,足以為英格蘭每個家庭供電兩倍以上。
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但無數(shù)家庭和商業(yè)屋頂尚未開發(fā)的潛力并不能讓我們獨自實現(xiàn)這一目標,而且更大規(guī)模的陸基陣列正在成為爭議的根源。行業(yè)機構英國太陽能 (SEUK) 估計,要實現(xiàn)2050年凈零目標,就意味著將英國所有土地的0.4%移交給太陽能發(fā)電場。盡管如此,政府似乎將禁止在農業(yè)用地上進行太陽能電池板,批評者稱這是為保障糧食安全而采取的誤導性舉措。
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這使得浮動太陽能牢牢地融入到大型項目中。“任何研究過實現(xiàn)氣候目標數(shù)據(jù)的人都知道,沒有什么靈丹妙藥——我們需要各種技術的結合,”綠色能源提供商Good Energy的通訊主管伊恩·麥基 (Ian McKee) 表示。
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我們看到有跡象表明淡水和海洋市場將迅速擴大
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為此,可再生能源開發(fā)商Trinzic發(fā)起了一項活動,呼吁英國政府通過政策改革和補助激勵措施,到2030年支持30GW的浮動太陽能裝置。這是一個很大的要求,因為目前全球僅安裝了3GW。
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Trinzic的可再生能源總監(jiān)Aram Wood表示:“這是雄心勃勃但可以實現(xiàn)的?!?“我們看到有跡象表明,淡水和海洋市場將在現(xiàn)有安裝基礎上迅速擴大。”
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時間會證明這個想法是否成立。與此同時,以下五個浮動太陽能項目在全球引起轟動。
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1.?追逐太陽的太陽能電池板
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浮動太陽能有很多好處。將面板放置在水上可以保持涼爽,從而提高效率,并且沒有灰塵和污垢意味著它們可以更長時間地保持清潔。以荷蘭Oostvoornse Meer湖上38米寬的Proteus 電池板為例,它還使它們具有移動性——能夠跟蹤太陽在天空中劃過的軌跡。按照今天的標準,Proteus是一個由180塊電池板組成的小型太陽能電池板,盡管其尺寸很小,但它的能量卻非常強大,比陸地上不可移動的電池板多產(chǎn)生約40%的能量。

2.??為新澤西州清潔水基礎設施提供動力的太陽能電池板
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美國最大的浮動陣列覆蓋新澤西州Canoe Brook水庫約17英畝(6.9 公頃),其 16510個面板滿足附近水處理廠約95%的電力需求。這是一個很好的例子,說明了如何將未充分利用的水體轉化為清潔能源資源,對于容易遭受干旱的地區(qū),浮動太陽能還有一個額外的好處:它可以兼作巨型遮陽傘,以防止蒸發(fā)。

3.?為倫敦注入活力的光明項目
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與Canoe Brook一樣,浮動太陽能電池板覆蓋了倫敦西部泰晤士河畔沃爾頓的伊麗莎白二世女王水庫6%的面積,為水處理基礎設施提供電力。泰晤士水務公司七年前建造的耗資600萬英鎊、由23000個面板組成的裝置曾一度成為世界上最大的裝置。專家表示,我們預計在英國會看到更多類似的情況。SEUK首席執(zhí)行官克里斯·休伊特 (Chris Hewett) 表示:“我知道一些自來水公司正在積極開展可行性研究,看看他們可以在大量水庫上做些什么。”
在土地非常寶貴的城市和城市環(huán)境中,浮動太陽能發(fā)揮了作用。同樣在首都,已經(jīng)提出了在皇家碼頭上安裝浮動太陽能電池板為倫敦城市機場供電的計劃。
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4.?中國清潔能源中心部署三項技術
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清潔能源熱潮的興起,使得相應的技術不斷提升。中國山東德州的太陽能電池板就是一個很好的例子。目前,它是世界上最大的,能夠發(fā)電320兆瓦。有趣的是,它與100M兆瓦風電場和電池存儲設施集成,以充分利用升壓站和電力線基礎設施,為電網(wǎng)供電。
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5.?正在建設的海上太陽能發(fā)電場
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流行的技術意味著平靜的淡水地點一直受到浮動太陽能的青睞?!暗谛录悠逻@樣的地方,土地很少,他們被迫用海水來發(fā)電,”拉夫堡大學教授、太陽能專家邁克爾·沃爾斯(Michael Walls)解釋道。鹽的腐蝕作用和公海的波濤洶涌已被證明是在海洋中更廣泛部署的障礙,但這種情況可能即將改變。世界上第一個海上“高浪”太陽能發(fā)電場將在荷蘭海岸附近的 Hollandse Kust Noord 風電場建造,采用新的“乘浪”技術。該陣列的設計目的是“直接利用海洋作為支撐,就像睡蓮停在水面上一樣”,該陣列已經(jīng)在暴風雨條件下進行了極限測試,海浪高達10米。
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文/Maggie ??審/Dasiy
(本文來源于“中國生物救護與科學倫理”微信公眾號)