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在數(shù)年來光伏安裝量快速提升后，今年光伏系統(tǒng)安裝量將超過 450 GW，市場必須開始尋找更多的光伏應用場景來應對合適的土地資源逐漸減少的問題。今年全球最大光伏展會SNEC中更可看到，許多組件廠紛紛展出不同應用場景下適配的組件，其中水上和沙漠環(huán)境中的應用尤為引人注目，并為市場提供了新的商業(yè)契機。
這些應用場景不僅能有效解決土地資源限制的問題，還能與當?shù)氐淖匀画h(huán)境相互結合，以達到經濟和生態(tài)效益的互惠互利。本文將深入探討水上光伏和沙漠光伏技術的應用場景、技術特性及其未來發(fā)展?jié)摿Γ⑼ㄟ^具體案例分析這兩種技術在實際應用中的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。
水上光伏應用場景應用與特性
水上光伏發(fā)電是一種新興且具潛力的技術，透過在水面裝置光伏組件以進行發(fā)電功能，其具有環(huán)保、技術經濟和社會效益等多重優(yōu)勢。在安裝方面，除了可采用環(huán)保材料以保護生態(tài)環(huán)境之外，還能通過簡便快速的建設方式降低施工成本，同時避免陸地光伏開發(fā)所遇到的土地產權問題。目前而言，水上光伏又分為兩種，分別為海上項目和陸域水體項目，其中陸域水體項目又包括湖泊、水庫、廢棄礦場建置、人工湖和埤塘等不同應用場景。
在組件選用方面，雙玻組件在水上光伏的場景下能更佳有效解決水氣透過率的問題，相較于地面型光伏可再提高 5-10% 的發(fā)電量。應用設計方面，水深小于 3 米的水域通常采用樁基固定式，而水深超過 3 米的水域則多采用漂浮式（浮管式、浮箱式）。由于水上的施工方案相較于陸地更為簡便快速，這也促使不少開發(fā)商意識到此商機，開始朝向水上案場發(fā)展，也另外為組件制造商帶來差異化的市場，如本次 SNEC 展會中，許多廠家也開始紛紛展出各種應用于水面場景的光伏組件，反映出水面光伏的發(fā)展?jié)摿Α?/SPAN>
隨著水上光伏應用逐步被重視，今年中國的海上光伏開工項目預計有 2-3 GW 的規(guī)模，且主要集中在山東、江蘇、浙江和福建等沿海地區(qū)，目前部分項目將計劃于今年下半年至明年上半年陸續(xù)建設，并于四季度開始拉貨，其中陽光水面光伏公司又作為目前市占率最高的企業(yè)，也是目前唯一能在百米深的水域建設光伏案場的公司。除了大型海上光伏的應用之外，現(xiàn)今中國的陸域水體的應用上也有許多待開發(fā)地區(qū)，其開發(fā)項目又區(qū)分為集中式與分布式，前者的陸域水體項目大多來自于采煤沉陷區(qū)，其規(guī)模約落在 50-200 MW 之間，后者則多為埤塘水面項目，單個案場容量則一般在 5-30 MW，綜上累積，陸域水體項目極具潛力。整體而言，InfoLink 預期中國地區(qū)的水上光伏在今年有望突破 5 GW 的累積安裝量、全球累積安裝量則有望達到 7-8 GW 的水平。
盡管水上光伏將有助于光伏安裝量的持續(xù)增長，然而目前在開發(fā)過程中仍有不少難題，除了建造與后續(xù)運維的難度高以外，市場對于水質、水域生態(tài)的疑慮也有待更多案例供驗證。廠家們近年來也開始為這些意見提供解決方案，例如，陽光水面光伏公司在新加坡的 60 MW 水庫項目中，為確保水質不受影響，在水上光伏項目中使用食品級材料，并通過嚴格檢驗與質量把控，藉此確保飲用水的安全，以消除民眾對水質影響的疑慮。隨著更多企業(yè)引入創(chuàng)新技術和實施嚴格的環(huán)境保護措施、以及成功案例數(shù)的提升，水上光伏的社會接受度逐漸提高，有望在環(huán)保和利益相關者之間能更再達成更多的共識以實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展。
沙漠光伏應用場景應用與特性
沙漠光伏發(fā)電是透過強烈的日照、廣闊的大型案場等進而實現(xiàn)高效且經濟的發(fā)電效益，在全球沙漠光伏計劃中，中國是極具代表性的國家，其中最為著名的即新疆和內蒙古等西北地區(qū)的國家大基地「沙戈荒」計劃，又作為首批首個千萬千瓦級的大型風光基地計劃，目前第一期 1 GW 已成功并網發(fā)電，第二期與第三期則陸續(xù)開工建設當中。由于近期集中式計劃多受到土地合規(guī)審查與生態(tài)保育等政策影響，加上沙漠用地取得相對容易，開發(fā)商逐漸深入內陸沙漠地區(qū)尋地；此外，在沙漠地區(qū)興建光伏案場也可提升治沙成效，使光伏治沙工程也逐漸受到重視。
在組件的選用方面，沙漠環(huán)境對光伏組件的技術要求極高，考慮到沙漠地區(qū)存在高溫、日夜溫差大、高紫外線以及沙塵暴等因素，對組件的耐高溫與抗風沙能力提出了極高要求，目前部分組件廠亦在技術方面加緊突破，例如增加組件玻璃厚度以抗風沙、導入防塵沙技術、提高組件耐高溫能力等測試條件。在沙漠的應用場景方面，部分地區(qū)亦有特殊規(guī)范，如內蒙古地區(qū)對治沙計劃有相關規(guī)定，要求案場項目須在當?shù)卦O置電池與組件產能，并要求發(fā)電調峰穩(wěn)定、搭配儲能自發(fā)自用，故廠家在該地建設案場時仍須考慮到以上要點，加上目前西北地區(qū)治沙計劃仍因饋線輸電問題導致開發(fā)受限，電力無法大量輸送至其他省份，促使部分廠家對于沙漠光伏項目的關注度相對其他應用場境更為冷淡，故今年治沙項目需求預計相對有限。
水上光伏和沙漠光伏技術皆預示著未來可再生能源發(fā)展的特殊方向，為了最大化利用水上光伏和沙漠光伏的經濟效益，部分水上光伏項目則藉由漁業(yè)養(yǎng)殖、休閑觀光等多功能開發(fā)，形成「漁光互補」的綜合利用模式，而沙漠光伏方面，目前亦有項目是透過光伏發(fā)電、農業(yè)種植、生態(tài)修復作為理念，進而打造多功能的沙漠園區(qū)。盡管現(xiàn)階段兩者在全球的應用上仍為小眾市場，但隨著技術的不斷進步、政策上的持續(xù)支持，未來仍具備一定的發(fā)展?jié)摿�，同時有望實現(xiàn)經濟和環(huán)境效益之間的雙贏。