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1.云南发展水上光伏发电的条件和前景
(1)水上光伏发电站不占用宝贵的土地、林地资源,消除了发展光伏发电的制约因素,摆脱了土地问题的困扰,是水上光伏发电最主要的优点。以建100万千瓦水上光伏发电为例,约可少占用土地2.25万亩(15km2),可减少土地占用费约9亿元(4万元/亩)。
云南省6%的国土面积为平坝,是基本农田、城市、交通枢纽等所在地,政策不允许搞光伏发电。94%的国土面积为山地和高原,除了地形、辐射条件限制外,还受《建设项目环境影响评价分类管理名录》界定的敏感区以及鸟类迁徙通道、特有(珍稀)植物群落、自然胜境、公益林、防护林等环境保护目标,共计数十种因素的限制。因此,可用于建光伏发电站的地址也较少。水上光伏发电不占用宝贵的土地资源的优点,为云南发展光伏发电产业指明出路和方向,具有特殊的重要性。
(2)云南水域资源比较丰富。据《云南国土资源遥感综合调查》(云南省计委、云南省国土厅,2004年),全省水域面积903.46万亩,其中:湖泊水面151.95万亩,水库水面94.59万亩,池塘水面68.74万亩。以上三项水面面积315.28万亩,约合2100km2。按利用上述三项水面面积的2%、每千瓦占水面15m2(变电站、管理、生活等设施位于陆上)估算,约可建水上光伏发电容量280万kW。
随着澜沧江、金沙江等大型、特大型梯级水库先后投入运行,水库水面面积将大幅度增加,为修建更多水上光伏发电站创造条件。
(3)同一地域的水面温度,较陆面温度低,称为水冷效应。以245Wp光伏电池组件为例,功率温度系数为0.45%/0c,即电池温度降低10c,功率可提高0.45%。据有关方面的研究,电池温度由环境温度和与辐照度有关的变量两部分组成。云南地处高原的水域,水面温度较低,也就是水上光伏阵列的环境温度较低,有利于提高光伏发电量。
据有关方面报导,由于水冷效应,水上光伏发电比陆上光伏发电的发电量,视不同情况,可提高1—10%不等。
(4)云南9大高原湖泊中,滇池、星云湖、杞麓湖、程海、异龙湖等湖泊均有不同程度的蓝藻生长。蓝藻不含叶绿素,但含片状的类囊体,仍可进行光合作用。云南蓝藻生长温度约在25—350C。水上光伏阵列,可阻隔藻类生长所需的阳光,降低水温,从而抑制蓝藻的生长,有助于水域水质的改善。
(5)水上光伏阵列占用的水面,可减少水面蒸发量,从而增加水库有效水量。
云南地处高海拔地区,水面蒸发量特别高,例如滇池水面平均年蒸发量高达1360.8mm,为年降水量931.8mm的1.46倍,年蒸发水量4.44亿m3,占滇池理论水资源量9.74亿m3的46.5%。其余8大湖泊和水库情况基本相同。以建水上光伏发电100万千瓦为例,约可减少蒸发水量约2000万m3。因此,发展水上光伏发电,增加有效水量,提高湖泊和水库的综合利用效益,对云南的缺水地区具有现实意义。
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