水上太阳能电池 未来能应用在盐水中吗

清洁能源公司正把目光转向湖泊、湿地、池塘和河流，将它们打造成吮食阳光的光伏阵地。迄今为止，英国、澳大利亚、印度和意大利已经相继发布了漂浮太阳能板的项目。

对于地面空间不足的地区来说，更适合利用开阔的水面铺设漂浮的太阳能电池阵。

如今，水体周围的区域未必会有大规模建设和工业投资，但水体本身的利用从未淡出人们的视线。除了填埋造地和人造海滩之外，全球兴起了大规模铺设太阳能发电场的势头。

清洁能源公司正把目光转向湖泊、湿地、池塘和河流，将它们打造成吮食阳光的光伏阵地。迄今为止，英国、澳大利亚、印度和意大利已经相继发布了漂浮太阳能板的项目。

在西临日本东京的千叶县，全世界发电量最大的漂浮太阳能发电场将建于山苍大坝上。2016年3月建成时，它将覆盖18万平方米的面积，拥有5万块光伏太阳能电板，满足5000户家庭的用电。每年还将减少8000吨的二氧化碳排放量。（据美国环保局估算，平均每辆车每年释放4.7吨二氧化碳，那么该项目相当于抵消了1700辆车的碳排放量。）

山苍大坝项目由京瓷公司（一家总部设于京都的电子产品生产商）、CieletTerre公司（一家集设计、筹资以及安装光伏电板的法国公司）和东京世纪租赁公司联合开发。

那么为什么要在水面上安置太阳能电池板，而不是陆地上呢？在湖泊或者水库上铺设电池板可以节省土地资源，并用于农业、生态保护或者其他开发用途。但这些并非易事。

太阳能步入新版图

“总的来说，这是个非常有趣的思路。一旦成功，将带来深远影响，”加利福尼亚大学洛杉矶分校的工程学教授YangYang说道，她专注于光伏太阳能电板的研究。“然而，我担心它们面对狂风以及其他自然灾害时的安全性，当然还有耐腐蚀性能。”

与安装在地面或者屋顶的太阳能电池板不同，漂浮的太阳能发电场面临新的困难。首先，包括电池板和线路在内的所有装置都必须防水。其次，如此巨大的人造装置绝不能未经特殊处理就放入当地的供水系统，例如必须遵照供水质量的相关法规——尤其需要关切的是材料会否风化。

“我们选择CieletTerre漂浮平台的原因之一是它们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线和腐蚀，”京瓷公司太阳能市场部的负责人IchiroIkeda说。

那么绊脚石是？日本无所不在的自然灾害威胁。除了台风，该国还位于全世界地震、山体滑坡和海啸的多发地带。

日本家庭供：电使用水上太阳能板

按既定计划看，日本该漂浮太阳能电池阵将铺设于东京以东的山苍大坝的水体上。

为了确保该平台能经得起大自然闹脾气，CieletTerre公司的研发团队调用了“重型”：法国航天研究院的风洞试验装置。公司的模块化Hydrelio专利系统——搁置太阳能电池板的聚乙烯框架——经受过飓风风速的试验条件。结果该系统承载风速的上限达到每小时190千米。

为什么日本是完美的项目实施地

既然考虑到天气因素，为什么还把漂浮太阳能电池阵建设在风口浪尖、火山环绕的日本呢？因为日本将极大受益于漂浮太阳能发电场，她是诸多类似国家的典范。

多山多岛的日本缺乏可利用的土地，这就意味着不管建设什么都显得捉襟见肘，更别说大规模的太阳能电池阵。但该国水库资源丰富，因为不规则蔓延的水稻产业需要充足的灌溉，所以日本大多数的太阳能公司热衷于将水体作为载体，而不是陆地。突然间，难以利用的区域变得亲近起来。

京瓷公司的Ikeda说现在的日本很难再给我们提供场地，因为最近几年陆基太阳能发电场的数量得到迅猛发展。

但他又补充道，“日本还有很多用于农业和防洪的水库，在这些水体上发展太阳能发电项目具有极大潜力。”

对于日本的这个项目，CieletTerre公司认为频繁的地震阵发并不需要过多担心，因为在面对同样难题时，漂浮太阳能发电场实际上比陆基项目具有更大优势。

“地震对漂浮光伏系统的影响甚微，该系统没有固定的基础和锚固系统，”CieletTerre公司的国际业务部负责人EvaPauly说道。“对日本这样的国家来说这绝对是重大利好。”

太阳能设施对生态的潜在影响

漂浮太阳能电池板的制造商希望他们的创新产品能取代更多有争议的能源项目。

“福岛灾难后日本急需新型、独立的可再生能源，”Pauly说。“考虑到的关停以及过多依赖油气进口，日本对自给自足的电力来源求贤若渴。”

然而这一积极进取的水上建设影响了水中的生态系统。这些设施严重阻隔了太阳光的渗透，令水体愈发冰冷黑暗。CieletTerre公司的项目经理LiseMesnager认为，该设施可以阻止水藻的生长，“这既可能是优势也可能是劣势。”如果水藻本将过多生长，那么漂浮太阳能电池板的遮挡刚好发挥了优势；如果所建设的水体庇护着濒危物种，那么这些建设就很可能断了它们的活路。

“经营者是否清楚的了解水体中的物种构成，这真的很重要，”Mesnager说。

因为任何公司都必须尊重当地的坏境法则，所以太阳能电池板通常安装于水面的中心地带，远离动植物聚集的靠岸区域。此外，这些公司更倾向于选择人工水库而不是自然形成的水体，可以尽可能降低对生物多样性的伤害。

未来能应用在盐水中吗？

我们的星球超过三分之四的地表是海洋，它们有可能成为能源公司建设发电场的新增长点。但在开阔的海洋上铺设漂浮太阳能电池板还有待时日。京瓷公司的Ikeda认为这将带来一系列新的难题，无休止的波浪会改变水位，进而打乱整个系统的运作。

CieletTerre公司正在泰国对盐水友好型系统进行试验，但海基发电场仍显得不切实际，因为近海设施将耗费巨大成本，而且发电场接近用电方才更符合逻辑。

目前来看，公司主攻的漂浮式能源可以利用有限的空间，比陆基的太阳能板更节省成本，更值得称道的是它非常高效。经过CieletTerre公司的研发，其框架对京瓷公司的太阳能板新增了低温控制功能，结果漂浮太阳能电池阵的发电量比常规的陆基系统增加了20%。

山苍大坝项目将成为世界上最大的漂浮太阳能发电场，它不是第一座，也不可能是最后一座。