對于地面空間不足的地區(qū)來說，更適合利用開闊的水面鋪設(shè)漂浮的太陽能電池陣。攝影：Bryan Lufkin，京瓷公司供圖

撰文：Bryan Lufkin，2015年1月16日發(fā)表于《國家地理》

　　如今，水體周圍的區(qū)域未必會有大規(guī)模建設(shè)和工業(yè)投資，但水體本身的利用從未淡出人們的視線。除了填埋造地和人造海灘之外，全球興起了大規(guī)模鋪設(shè)太陽能發(fā)電場的勢頭。

　　清潔能源公司正把目光轉(zhuǎn)向湖泊、濕地、池塘和河流，將它們打造成吮食陽光的光伏陣地。迄今為止，英國、澳大利亞、印度和意大利已經(jīng)相繼發(fā)布了漂浮太陽能板的項目。

　　在西臨日本東京的千葉縣，全世界發(fā)電量最大的漂浮太陽能發(fā)電場將建于山蒼大壩上。2016年3月建成時，它將覆蓋18萬平方米的面積，擁有5萬塊光伏太陽能電板，滿足5000戶家庭的用電。每年還將減少8000噸的二氧化碳排放量。（據(jù)美國環(huán)保局估算，平均每輛車每年釋放4.7噸二氧化碳，那么該項目相當(dāng)于抵消了1700輛車的碳排放量。）

　　山蒼大壩項目由京瓷公司（一家總部設(shè)于京都的電子產(chǎn)品生產(chǎn)商）、Ciel et Terre公司（一家集設(shè)計、籌資以及安裝光伏電板的法國公司）和東京世紀(jì)租賃公司聯(lián)合開發(fā)。

　　那么為什么要在水面上安置太陽能電池板，而不是陸地上呢？在湖泊或者水庫上鋪設(shè)電池板可以節(jié)省土地資源，并用于農(nóng)業(yè)、生態(tài)保護或者其他開發(fā)用途。但這些并非易事。

    太陽能步入新版圖

　　“總的來說，這是個非常有趣的思路。一旦成功，將帶來深遠影響，”加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的工程學(xué)教授Yang Yang說道，她專注于光伏太陽能電板的研究?！叭欢?，我擔(dān)心它們面對狂風(fēng)以及其他自然災(zāi)害時的安全性，當(dāng)然還有耐腐蝕性能?！?br/>
　　與安裝在地面或者屋頂?shù)奶柲茈姵匕宀煌〉奶柲馨l(fā)電場面臨新的困難。首先，包括電池板和線路在內(nèi)的所有裝置都必須防水。其次，如此巨大的人造裝置絕不能未經(jīng)特殊處理就放入當(dāng)?shù)氐墓┧到y(tǒng)，例如必須遵照供水質(zhì)量的相關(guān)法規(guī)——尤其需要關(guān)切的是材料會否風(fēng)化。

　　“我們選擇Ciel et Terre漂浮平臺的原因之一是它們可以百分百的回收利用，而且所用的高密度聚乙烯材料能抵抗紫外線和腐蝕，”京瓷公司太陽能市場部的負(fù)責(zé)人Ichiro Ikeda說。

　　那么絆腳石是？日本無所不在的自然災(zāi)害威脅。除了臺風(fēng)，該國還位于全世界地震、山體滑坡和海嘯的多發(fā)地帶。 

按既定計劃看，日本該漂浮太陽能電池陣將鋪設(shè)于東京以東的山蒼大壩的水體上。攝影：京瓷公司

　　為了確保該平臺能經(jīng)得起大自然鬧脾氣，Ciel et Terre公司的研發(fā)團隊調(diào)用了“重型武器”： 法國航空航天研究院的風(fēng)洞試驗裝置。公司的模塊化Hydrelio專利系統(tǒng)——擱置太陽能電池板的聚乙烯框架——經(jīng)受過颶風(fēng)風(fēng)速的試驗條件。結(jié)果該系統(tǒng)承載風(fēng)速的上限達到每小時190千米。

    為什么日本是完美的項目實施地

　　既然考慮到天氣因素，為什么還把漂浮太陽能電池陣建設(shè)在風(fēng)口浪尖、火山環(huán)繞的日本呢？因為日本將極大受益于漂浮太陽能發(fā)電場，她是諸多類似國家的典范。

　　多山多島的日本缺乏可利用的土地，這就意味著不管建設(shè)什么都顯得捉襟見肘，更別說大規(guī)模的太陽能電池陣。但該國水庫資源豐富，因為不規(guī)則蔓延的水稻產(chǎn)業(yè)需要充足的灌溉，所以日本大多數(shù)的太陽能公司熱衷于將水體作為載體，而不是陸地。突然間，難以利用的區(qū)域變得親近起來。

　　京瓷公司的Ikeda說現(xiàn)在的日本很難再給我們提供場地，因為最近幾年陸基太陽能發(fā)電場的數(shù)量得到迅猛發(fā)展。