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漂浮的太陽能電池陣。攝影/Bryan Lufkin,京瓷公司/供圖
如今,水體周圍的區(qū)域未必會有大規(guī)模建設和工業(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)模鋪設太陽能發(fā)電場的勢頭。
清潔能源公司正把目光轉向湖泊、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(一家總部設于京都的電子產品生產商)、Ciel et Terre公司(一家集設計、籌資以及安裝光伏電板的法國公司)和東京世紀租賃公司聯合開發(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電池板可以節(jié)省土地資源,并用于農業(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,”加利福尼亞大學洛杉磯分校的工程學教授Yang Yang說道,她專注于光伏太陽能電板的研究。“然而,我擔心它們面對狂風以及其他自然災害時的安全性,當然還有耐腐蝕性能?!?br/>
與安裝在地面或者屋頂的太陽能電池板不同,漂浮的太陽能發(fā)電場面臨新的困難。首先,包括電池板和線路在內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特殊處理就放入當地的供水系統,例如必須遵照供水質量的相關法規(guī)——尤其需要關切的是材料會否風化。
“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責人Ichiro Ikeda說。
那么絆腳石是?日本無所不在的自然災害威脅。除了臺風,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于東京以東的山蒼大壩的水體上。圖/京瓷公司
為了確保該平臺能經得起大自然鬧脾氣,Ciel et Terre公司的研發(fā)團隊調用了“重型武器”: 法國航空航天研究院的風洞試驗裝置。公司的模塊化Hydrelio專利系統——擱置太陽能電池板的聚乙烯框架——經受過颶風風速的試驗條件。結果該系統承載風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在風口浪尖、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。