目前市場(chǎng)上大部分太陽(yáng)能系統(tǒng)都存在兩個(gè)重大缺陷：需要占用大面積的土地以及太陽(yáng)能電池制造和維護(hù)成本高企。盡管這些難題妨礙了太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的國(guó)家大面積推廣，但人們依然在尋找新的方法擴(kuò)大太陽(yáng)能市場(chǎng)。美國(guó)《科學(xué)日?qǐng)?bào)》近日?qǐng)?bào)道，一種新的技術(shù)將會(huì)克服這些挑戰(zhàn)，這就是：漂浮太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)。
這一由法國(guó)和以色列合作研發(fā)的創(chuàng)新性的太陽(yáng)能生產(chǎn)技術(shù)將太陽(yáng)能生產(chǎn)引入一個(gè)全新的范式。
一年前，就在研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束后，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始組裝原型機(jī)，并計(jì)劃在2011年9月開(kāi)始投入使用。測(cè)試地點(diǎn)選在法國(guó)東南部的卡達(dá)拉什，這一地區(qū)處在法國(guó)電網(wǎng)的優(yōu)越位置，而當(dāng)?shù)氐乃娬緞t可以提供該系統(tǒng)組裝測(cè)試所需的開(kāi)闊水面。現(xiàn)場(chǎng)操作將需要9個(gè)月的時(shí)間，評(píng)測(cè)在此期間季節(jié)和水文變化狀況下該系統(tǒng)的表現(xiàn)和產(chǎn)能。研發(fā)人員認(rèn)為到2012年6月，他們將獲得將該技術(shù)投入市場(chǎng)所需的全部數(shù)據(jù)。
當(dāng)領(lǐng)先的光伏企業(yè)為尋找建設(shè)太陽(yáng)能電場(chǎng)的土地而努力時(shí)，這一項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)發(fā)掘在水面建設(shè)太陽(yáng)能電站的潛力。建設(shè)電場(chǎng)的水域不是自然保護(hù)區(qū)、旅游度假區(qū)或者公海，而是工業(yè)用或者其他用途水域。因此，水上太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)不會(huì)對(duì)自然產(chǎn)生負(fù)面影響。“這是一個(gè)雙贏局面。”研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人卡塞爾博士稱，“在眾多水庫(kù)的水用來(lái)發(fā)電以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，還可以用來(lái)安置太陽(yáng)能發(fā)電裝置。”
在解決了空間問(wèn)題之后，該團(tuán)隊(duì)同樣關(guān)注成本問(wèn)題。“這看起來(lái)很棒，把太陽(yáng)能和水結(jié)合起來(lái)發(fā)電，但我們同樣需要證明這種模式長(zhǎng)期來(lái)看在經(jīng)濟(jì)上行得通。”卡塞爾博士解釋說(shuō)。
開(kāi)發(fā)者正在通過(guò)兩種方式使該技術(shù)降低成本。首先是在減少太陽(yáng)能電池?cái)?shù)量的同時(shí)保持電力生產(chǎn)量，這得益于一種鏡面太陽(yáng)能集中系統(tǒng)的運(yùn)用。其次，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在漂浮太陽(yáng)能電場(chǎng)中使用了一種創(chuàng)造性的水冷卻系統(tǒng)。這種冷卻方式使得太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)仍可以使用硅基太陽(yáng)能電池。硅電池在使用過(guò)程中有過(guò)熱的問(wèn)題，要維持系統(tǒng)正常工作需要冷卻系統(tǒng)輔助。相比普通電池，這種電池發(fā)電效率更高。基于以上特性，這一水上太陽(yáng)能系統(tǒng)就同時(shí)具備了可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
為了使此項(xiàng)技術(shù)更高效并為投入市場(chǎng)做好準(zhǔn)備，此系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計(jì)，即在一個(gè)太陽(yáng)能板可以按照電力需求安裝不同數(shù)量的同一的發(fā)電模塊。每個(gè)模塊標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)200千瓦電力，只要簡(jiǎn)單地增加模塊數(shù)量就可以增加生產(chǎn)平臺(tái)的總發(fā)電量。
該團(tuán)隊(duì)還致力于減少此項(xiàng)技術(shù)的環(huán)境影響。此項(xiàng)技術(shù)可以確保水體與空氣進(jìn)行氧氣交換，確保有足夠的氧氣可以維持水下動(dòng)植物的生存?？ㄈ麪柌┦繌?qiáng)調(diào)“投入運(yùn)行的一個(gè)階段性目標(biāo)就是在專家的協(xié)助下密切觀察該技術(shù)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，而且，初步的調(diào)查顯示水體質(zhì)量和動(dòng)植物系統(tǒng)并沒(méi)有受到有害的環(huán)境影響。我們?cè)谏a(chǎn)材料的選擇過(guò)程中也一直考慮到這方面的因素。”
