安徽省白湖监狱管理分局(白湖农场)20MWp用户侧光伏并网发电项目由合肥聚能投资运营,于2013年12月28日顺利并网发电。项目位于安徽省庐江县白湖镇白湖农场龙山渔场塘口,占地面积约658亩,总装机容量为20.055兆瓦,曾为安徽省单体容量最大的用户侧并网光伏电站。截止2015年12月28日,发电量4467万KWH。
毋庸置疑的是,中国现有水面光伏的规模小,浅水区(约3米以下)以“固定打桩+固定支架式”。深水漂浮式(约3~10米)目前尚处于示范阶段,技术成熟度有待提高,是未来水面光伏的重要发展方向。
在国外,日本、韩国、印度、新加坡等亚洲国家和美国、巴西等美洲国家,欧洲英国,澳洲澳大利亚等国家水面漂浮光伏电站也有不同程度的发展。
问题重重
就像硬币有两面一样,漂浮式水上光伏也存在一些劣势。
许多专家对于当前光伏水上漂所面临的问题并不讳言,与地面电站相比,水面光伏电站的选址要求高,对漂浮设备的要求高,建设成本高,环境相对复杂,特别是深水区采用的漂浮式方案,还需要做进一步深入的探讨和大规模的示范应用,以不断降低成本,提高可靠性。
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司李罗敏认为,水面光伏对于设备的要求相当高,组件、逆变器、变压器等设备必需满足高盐雾、高湿度、大风等条件下正常工作,且故障率较小。就他的亲身经历来说,水面电站设备选型必需适应环境,否则很容易造成逆变器模块烧毁。施工不当还容易造成,逆变器插头直流线缆脱落。
光伏水上漂浮筒的质量备受关注。合复新材料科技(无锡)有限公司邹湘坪博士介绍,漂浮光伏电站主要从机械性能、长期耐老化性能、长期耐水性能、成本、高效加工成型特性等方面对漂浮平台材料性能进行考量。
郑声安也表示,水面漂浮电站运维难度相对较大,设备防腐防水等技术要求高,抗PID能力较差,项目综合开发(兼顾渔业开发)的成本比地面电站高。阳光电源赵为博士也同意这一观点。他认为,高湿环境对于电气部件抗腐蚀性和防盐雾能力的要求高。目前,水面电站面临逆变器集装箱面漆脱落、配电柜腐蚀、生锈导致逆变器门损坏、接插件腐蚀至脱落等问题。
郑声安建议,通过试验示范项目的建设,逐步积累工程经验,解决组件长期在潮湿环境中的可靠性、浮台的承载能力和使用寿命等技术问题,水面光伏发电系统的开发利用有着良好的前景。
针对光伏水上漂,值得一提的是,阳光电源在业内率先提出“大型水面光伏电站智慧解决方案”理念。该解决方案系统简洁,更高效。集装箱方式,高度集成。另外,缩短了电路电缆损耗,采用高效逆变器、高效变压器,系统效率至少提高1%以上。其次,成本低、收益高。相同规模电站,综合投资收益可增加1%以上。另外,其防护等级更高,更加安全。采用水上光伏专用IP67防护汇流箱,要具有严格的防腐设计和验证体系,虚拟电位PID防护方案,解决潮湿环境下PID的衰减问题,确保组件安全。最后,还可以实现数字化,更加智能,除了智能汇流箱,逆变房集成单元控制,实时分析子阵内所有设备数据,可在本地显示屏在线查看,同时上传至电站管理系统。
“我们选用了阳光电源箱式逆变房解决方案,沿马路两边放置,维护检修方便,逆变器产品安全可靠。自2013年建成以来,我们通过先进的调度自动化系统,合理调度,实时监控,电站运营良好,目前未出现任何故障。”合肥聚能相关负责人在白湖农场20MWp用户侧光伏并网发电项目现场接受采访时表示。