钜大LARGE | 点击量：562次 | 2021年12月21日
从陆地到海洋，从垃圾填埋场到蓄水池，盘点大型太阳能项目进展
随着对土地使用问题的日益关注，从垃圾填埋场到蓄水池，越来越多的大型太阳能项目正在建设中。盘点最新技术。
太阳能处于减缓气候变化工作的最前沿，但也有其自身的一些环境包袱。一个担忧是能源革命所需的土地数量，尤其是随着更多公用事业规模的太阳能项目被提出。
例如，在7月，在拉斯维加斯以北的沙漠中拟建的850兆瓦太阳能发电厂的开发商在当地反对后撤回了他们向美国土地管理局提出的申请。居民认为，该阵列计划覆盖超过14平方英里，会碍眼，并可能影响当地的娱乐活动。
克莱姆森大学的一项研究估计，到2040年，国内使用和出口的能源产量将增加27%。大约需要124,000平方英里的土地来安装所有相关设施。考虑到间距要求，近500,000平方英里的土地将需要专门用于新能源生产——面积大于德克萨斯州。
可以肯定的是，整个建筑环境中的位置（屋顶、车棚等）是太阳能装置的常见位置。这些分布式站点的好处很多。但是，如果该国要迅速实现清洁能源渗透目标，则还需要大足迹的大型项目。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
然而，并非所有大规模太阳能部署都需要位于空置空间或农田上。三种选择包括浮动光伏、垃圾填埋太阳能和高速公路通行权。让我们依次来看看。
陆地还是海洋？
Floatovoltaics是一个热门的光伏趋势，其容量将在2021年翻一番。由于太阳能电池阵列漂浮在水体之上，因此这些结构在很大程度上消除了土地使用争论。通常，这些装置被发现漂浮在湖泊或盆地上，那里的水比海洋平静。
双重用途地点通常是这些项目的场地。水库、水电大坝水源和废水处理池都是举办漂浮光伏的潜在候选者。
以加利福尼亚州纳帕谷的FarNiente酒厂为例。建成于2008年，被广泛认为是世界上第一个并网的浮动光伏阵列。为了满足每年800,000千瓦时的需求，太阳能电池板使用了2,296块电池板，其中1,200块安装在酒厂灌溉水库的顶部，为附近的葡萄园预留了葡萄生产空间。
支撑面板的浮力结构是一个简单而巧妙的解决方案。浮筒由18英寸的带棱纹管制成，填充有泡沫聚苯乙烯，位于面板下方，并连接到四个混凝土支架上。当使用水时，阵列可以自由上升和下降18英尺，混凝土支架可防止模块旋转并确保最佳方位角。
更重要的是，该阵列通过覆盖和冷却水来减少蒸发。这种相同的效果还可以防止不需要的藻类的传播。反过来，池塘对面板有益，充当稳定的热质量，调节温度，减缓面板退化并提高效率。
此类项目如何有效的一个例子来自新加坡腾格里水库上的60兆瓦FPV阵列SembcorpFloatingSolar，它最近投入使用。该系统的122,000个天合光能210Vertex双玻璃组件覆盖了45个足球场的表面积，通过与国家水务局签订的25年电力购买协议，从新加坡的主要饮用水水库中提供绿色能源。
新加坡公用事业委员会表示，它选择天合光能组件是因为它们具有双层玻璃保护，这将有助于使它们足够耐用，可以在潮湿和潮湿的条件下使用25年。面板由高密度聚乙烯(HDPE)浮子支撑。浮子是抗紫外线的，这是保护它们免受降解的必要条件。
在评估浮动光伏的有效性时，成本可能是首要考虑的问题，因为这些结构具有独特的施工安装（或对接）需求。然而，成本平价可能比人们预期的更接近。浮动光伏的资本成本略高，但运营管理成本较低，没有土地成本，效率提高有利于成本结构。
据FPV开发商D3Energy业务发展总监StetsonTchividjian称，安装浮动太阳能的价格比陆上光伏高出约10%至15%。但是，降低运维成本可能有助于缩小差距。如果将开发其他有用的土地所产生的外部性包括在内，那么浮动太阳能背后的经济性可能会使项目保持在水面之上。
垃圾填埋机会
垃圾填埋场和其他受污染的棕地是另一个增长领域。美国环境保护署跟踪太阳能垃圾填埋场顶部安装，作为其RE-PoweringAmerica'sLand计划的一部分，在过去五年中，安装量增长了80%。近60%的跟踪项目位于垃圾填埋场，超过90%的RE-Powering项目是太阳能光伏。
大多数站点为市政或私人所有，1.8吉瓦的装机容量中约有1.5吉瓦属于这些所有权结构。三分之二的项目将电力卖回电网，22%的跟踪站点是社区太阳能项目。这些设施中有近70%提供1兆瓦或更多的容量。
马萨诸塞州目前以该国30%的垃圾填埋场项目领先该领域。EPA表示，有利的政策环境对于支持棕地场地很重要。马萨诸塞州的SMART计划为垃圾填埋场和棕地开发提供了更多激励措施，并为这些项目的审批流程建立了快速通道，因此该州在该领域处于领先地位。
美国环保署表示，新泽西州和伊利诺伊州在政策和公用事业参与方面也取得了长足的进步。其中最大的一个是50MWSunnyside太阳能设施，计划在240英亩的休斯顿垃圾填埋场顶部建造，并在2022年底投入使用。Sunnyside的采购是该市气候行动计划的结果。
通常情况下，安装人员不允许进入垃圾填埋场的表面，并且安装硬件和基础结构必须适应性强，并且比传统的地面安装设计更轻。例如，安装供应商SolarFlexRack为犹他州普罗沃以南的社区太阳能垃圾填埋场开发项目提供现浇机架。与典型的太阳能支架相比，安装系统使用更轻的镇流器，内部支撑和更少的组件。
公路光伏
公路通行权(ROW)区域提供了适合太阳能装置的独特品质。例如，科罗拉多州交通部(CDOT)解释说，ROW区域可以方便地访问相邻的太阳能设施，并且传输线通常遵循高速公路路线。更重要的是，ROW拥有维护良好的植被和很少的树木或其他阴影元素。
CDOT研究指出ROWPV存在许多潜在的安全和质量问题。最受关注的问题包括积雪和积雪、面板闪烁和眩光、水质管理问题、碰撞中的驾驶员安全以及维护的安全通道。
作为研究的结果，CDOT创建了一系列用于正确选址太阳能项目的工具。这些工具包括闪烁和眩光危害模型、阵列选址标准、影响矩阵和缓解策略。
HighwayROW太阳能已在欧洲部署30多年，并且不断引入创新。例如，一个比利时财团创建了两个测试设施，以开发配备光伏设备的隔音屏障，用于土地和政策限制使地面安装的太阳能发电厂几乎无法安装的地方。
两用结构首先必须起到隔音的作用，这可能会限制伴随的光伏生产。模块上覆盖着一层透明的消音层，研究人员称其将生产量减少了约30%。
根据德克萨斯大学奥斯汀分校韦伯能源集团的一项研究，在美国，可用于ROW安装的土地面积可能很紧张，通常最好留给高速公路交汇处和出口。
研究发现，大多数州都有超过200英里的合适的州际公路可用。这相当于每个州440到6,600英亩的优选安装场地面积。每个州的确定潜力为每年127到1,814GWh，德克萨斯州位居榜首。加利福尼亚州和伊利诺伊州的潜力排名第二和第三。
德克萨斯州的研究人员发现需要GIS数据来更好地支持ROW太阳能的发展。爱荷华州是唯一一个完成详细的高速公路立交剖面图以促进向太阳能站点规划过渡的州。
