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今天分享《農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站一站式綜合解決方案》一文.
近年來(lái)，隨著光伏可利用的土地資源日趨緊張，水面光伏憑借著士地占用少、發(fā)電量高、易于與其他行業(yè)結(jié)合等優(yōu)勢(shì)，在促進(jìn)可再生能源發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，全球裝機(jī)量也在快速提升。
但在水面光伏快速發(fā)展之際，越來(lái)越多人開始擔(dān)心一個(gè)問題一一水面光伏會(huì)不會(huì)影響水質(zhì)? 對(duì)生態(tài)環(huán)境什么影響? 以及，漁光互補(bǔ)模式對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖真的沒有影響嗎?
帶著大家的疑問，經(jīng)查詢大量的資料和案例，一起來(lái)看看答案！
一、水面光伏會(huì)不會(huì)影響水質(zhì)?
在水面架設(shè)光伏電站會(huì)對(duì)水質(zhì)帶來(lái)影響嗎? 其實(shí)針對(duì)這個(gè)問題，國(guó)外已經(jīng)有科研團(tuán)隊(duì)做了系統(tǒng)研究。
2020年開始，歐洲領(lǐng)先的水面光伏解決方案提供商在格羅寧根大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的幫助下， 對(duì)位于荷蘭某采石場(chǎng)上的27.4MW水面光伏電站，進(jìn)行了一年以上的環(huán)境影響調(diào)研。2021年5月，發(fā)布的首批調(diào)查結(jié)果顯示: 水面光伏不會(huì)影響水質(zhì)。
根據(jù)報(bào)告，光伏組件下的水中的氧氣含量在一年內(nèi)變化很小，風(fēng)和陽(yáng)光仍然很容易到達(dá)組件下方的水面，并且所測(cè)得的偏差主要是由于天氣條件的變化引起的。該漂浮系統(tǒng)下的水質(zhì)與鄰近水域仍處于同一水平。
2021年初，《國(guó)際低碳技術(shù)雜志》也刊發(fā)了一篇相關(guān)的報(bào)告，通過(guò)設(shè)置不同覆蓋率和傾斜角度的水面光伏組件，并對(duì)其下放水體的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果均顯示對(duì)水質(zhì)均未產(chǎn)生不利影響;相反，數(shù)據(jù)表明水體中的硝酸鹽和葉綠素濃度還改善了，硝酸鹽濃度最高下降了14%，地表水中的葉綠素濃度平均降低了17.5%。這是因?yàn)楣夥M件覆蓋在水面上，減少了水面蒸發(fā)量，降低了水溫，從而抑制了藻類繁殖。
英國(guó)的一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，水面太陽(yáng)能電站可以反過(guò)來(lái)改善河流、湖泊的水質(zhì)。這是基于這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn): 當(dāng)水體被陽(yáng)光加熱分成溫度不同的兩層時(shí)，底層水體會(huì)遭遇脫氧水質(zhì)降低。而表面架設(shè)光伏陣列后，水體“分層”的持續(xù)時(shí)間將被縮短，一定能程度上起到了保護(hù)水質(zhì)的作用。這一發(fā)現(xiàn)至少指出了水面光伏在兩個(gè)方面的價(jià)值:
1.減輕全球變暖在未來(lái)數(shù)月和數(shù)年對(duì)水體產(chǎn)生的影響
2.對(duì)飲用水源的水質(zhì)能夠起到保護(hù)作用
事實(shí)上，目前已經(jīng)不少水面光伏被應(yīng)用在了飲用水水源上。例如2021年建成投運(yùn)的新加坡騰格水庫(kù)光伏項(xiàng)目，就是目前全球最大的飲用水水庫(kù)光伏項(xiàng)目，其所產(chǎn)生的電能可為當(dāng)?shù)?span lang="EN-US">5個(gè)水處理廠供電，滿足新加坡水務(wù)局每年約7%的能源需求，為全球的飲用水水源地保護(hù)和創(chuàng)新發(fā)展提供了示范作用.
二、水面光伏會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)什么影響?
大片的光伏板長(zhǎng)期架設(shè)在水面上，除了需要考慮其對(duì)水質(zhì)的影響，還要水下生態(tài)環(huán)境可能發(fā)生的變化。
三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)在2018年發(fā)布的論文《水面光伏電站對(duì)水域生態(tài)環(huán)境影響分析與對(duì)策》指出，水面光伏電站在運(yùn)行期對(duì)生態(tài)環(huán)境中的影響對(duì)象主要為浮游生物和魚類。
對(duì)浮游生物而言，水面光伏電站帶來(lái)的最主要影響是長(zhǎng)期對(duì)太陽(yáng)光線的遮擋，減弱了浮游植物的光合作用能力，一定程度上阻礙了其生長(zhǎng)繁殖:而浮游植物數(shù)量的減少又會(huì)導(dǎo)致以浮游植物為食的浮游動(dòng)物數(shù)量減少
對(duì)魚類而言，水面光伏電站長(zhǎng)期運(yùn)行并不會(huì)對(duì)魚類造成直接影響，只是可能導(dǎo)致魚類的餌料生物減少，即浮游動(dòng)物數(shù)量減少。
不過(guò)隨著水面光伏技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，項(xiàng)目在工程設(shè)計(jì)階段對(duì)水生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也在增強(qiáng)。在開發(fā)大型湖泊、水庫(kù)等具有較為成熟的生態(tài)系統(tǒng)的水體時(shí)，從水面光伏組件覆蓋水面的面積比例，到具體的布置方式，都在向維持水生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)的方向靠攏。
三、漁光互補(bǔ)項(xiàng)目真的可行嗎?
既然對(duì)魚類而言，架設(shè)水面光伏電站僅會(huì)導(dǎo)致魚類的餌料生物減少，那么人工養(yǎng)殖的魚類在水面光伏陣列下表現(xiàn)如何呢? 我們來(lái)看看一些實(shí)際的案例。
這是位于廣東省肇慶市高要區(qū)的華電肇慶公司金山100MW漁光互補(bǔ)項(xiàng)目，整個(gè)項(xiàng)目魚塘大概有1200畝,一排排四五米高的光伏發(fā)電板整產(chǎn)列陣。上可光伏發(fā)電，下可養(yǎng)魚養(yǎng)鴨。
據(jù)了解，起初這個(gè)項(xiàng)目并不被村民所認(rèn)可，大家都擔(dān)心魚塘上面架設(shè)光伏板會(huì)影響到養(yǎng)殖。但在第一批魚鴨投入養(yǎng)殖后，“漁光互補(bǔ)”的優(yōu)勢(shì)很快顯現(xiàn)。往年的每個(gè)夏天，由于持續(xù)的高溫，養(yǎng)殖戶的魚苗和鴨苗往往損失慘重，沒有很好的解決辦法。而如今，魚塘里4米多高的光伏帶來(lái)一片陰涼。無(wú)論是水中的魚兒，還是水面的鴨子，存活率都提高了，成為“漁光互補(bǔ)“模式帶來(lái)的最直觀收益。
有養(yǎng)殖戶算了一筆賬，以前每畝魚塘利潤(rùn)約1000元，如今在光伏板下養(yǎng)殖，每畝的利潤(rùn)可以達(dá)到2000元甚至3000元，一年下來(lái)可以增加幾十萬(wàn)的收入。
位于廣西北部灣畔的防城港市鑫潤(rùn)養(yǎng)殖有限公司，也在2017年走上了“漁光互補(bǔ)”的發(fā)展道路。養(yǎng)殖基地上方架設(shè)了總?cè)萘?span lang="EN-US">80MW的光伏發(fā)電板，每年的發(fā)電量為公司帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益，僅2022年一年發(fā)電就近1億千瓦時(shí)，收入約7000萬(wàn)元。
光伏板下方則繼續(xù)養(yǎng)魚養(yǎng)蝦。借助光伏支架，基地為每個(gè)養(yǎng)殖池都配置了鋼構(gòu)溫棚池內(nèi)覆蓋保溫板和防水薄膜，水溫達(dá)到25°C左右，真正實(shí)現(xiàn)光伏大棚養(yǎng)蝦”夏可降溫冬可保暖”。通過(guò)采取階梯式工廠化的養(yǎng)殖模式，還可有效調(diào)節(jié)養(yǎng)殖池的溫度、濕度為對(duì)蝦創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境。其中南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到了傳統(tǒng)土塘養(yǎng)殖的10倍以上。
可見，水面上架設(shè)光伏板，不僅對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖沒有負(fù)面影響，還能帶來(lái)更好的收成。目前全國(guó)各地都在大力發(fā)展?jié)O光互補(bǔ)光伏項(xiàng)目，大批項(xiàng)目已經(jīng)建成并網(wǎng)。
總結(jié)
放眼全球，有著無(wú)比豐富的海洋、河流、湖泊、水庫(kù)等資源，水面光伏電站無(wú)疑是解除士地資源制約，拓寬光伏發(fā)電的第三條戰(zhàn)線。但隨著水上光伏規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)于非漁光互補(bǔ)類的水面光伏發(fā)電項(xiàng)目在生態(tài)環(huán)境方面的影響，仍需要得到重視。如何以更加生態(tài)型、環(huán)境友好型的設(shè)計(jì)方案和材料，維護(hù)水面光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，已成為行業(yè)面臨的一個(gè)重要”考題”。
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