漂浮电站愈演愈热 如何拷问浮体25年？

北极星太阳能光伏网讯:8月8日，上海SNEC展会发来捷报：阳光电源水面光伏系统全球应用突破1GW，成为全球首个GW级水面光伏系统供应商；

- 8月13日，国家电投EPC总承包建设+调试的马来西亚首个水面漂浮光伏项目-雪兰莪州10兆瓦漂浮光伏项目实现全容量并网发电；

- 8月18日根据25年的购电协议，新加坡开始在Tengeh水库建造60兆瓦水面漂浮光伏项目；

2019年还停留在纸面预测的漂浮光伏热情，如今真的已经浮出水面。

1. 水面漂浮光伏历史

2007年，全球首个水上漂浮式光伏电站在日本爱知县建成，此后2008年底意大利安装了全球第二套漂浮式光伏系统。法国、意大利、韩国、西班牙和美国之后也开展了小规模试验研究和演示。第一个商业化水面光伏装置是2008年美国加州一水库175kwp系统。

从2014年到2018年，全球漂浮式光伏装机量增长了100倍。

2016年3月，信义光能在中国首次建成了大规模的水上漂浮式光伏电站-淮南采煤塌陷区20MW渔光互补光伏。此后，三峡集团、阳光电源等陆续将淮南领跑者示范基地建成了全球最大规模的水上漂浮光伏电站。

到☞☞2019年底，全球漂浮光伏电站安装量超过2.4吉瓦，中国和日本成为全球水上漂浮光伏应用最多的国家，而阳光电源的水上漂浮光伏系统累计装机已超过1GW。

2020年8月，俄罗斯水电生产商Rushydro完成了该公司位于俄罗斯远东阿穆尔州地区的水力发电厂所在地的一座52.5KW浮动太阳能发电厂的建设；

2020年7月，西班牙首个1.125 MW漂浮式太阳能装置并网全部选用双面双玻光伏组件；

2020年7月，突尼斯国营公用事业加纳国家电力公司（STEG）计划在首都突尼斯湖建设200kW浮动式光伏电站；

2019年3月，南非首个漂浮式60kW光伏项目安装在西开普省弗兰舒克外一个水果农场旁的水库；

2017年9月，荷兰首次在鹿特丹港口区安装了一个试验性漂浮光伏系统；

我国第一座规模漂浮光伏电站是河北临西县一期30兆瓦地面光伏电站中的8兆瓦水面漂浮光伏系统，于2015年7月完成并网。芜湖三山8.5兆瓦水上漂浮电站项目也于2015年8月开始并网发电。淮南采煤塌陷区20兆瓦水上漂浮电站项目也于2016年3月底实现15兆瓦的并网发电。

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根据Credence Research在3月份发布的报告，2016年浮动太阳能电池板市场的价值为15.0亿美元，预计到2022年将达到15.8亿美元，从2016年到2022年的复合年增长率为113.9％。今后五年，年度装机量将每年增长22%以上。

正帆科技董事长俞东雷在上市仪式讲话中表示：“未来，正帆科技将进一步依托技术、品牌、渠道等综合优势，进一步推进高纯工艺介质业务领域的深度研发和产业化。通过本次IPO，公司将进一步提高自主研发能力与核心产品的生产能力。做好产品，强化优势，回报投资人是企业经营者的天职。上市意味着新的起点，更意味着任重道远。我们将竭尽全力，坚守诚信，规范运营，以卓越的业绩回报广大投资者。”

2. 水面漂浮光伏的挑战

水面漂浮光伏的最大挑战不在于水面，关于高热、高湿下的抗PID等解决方案早已成熟；

水面漂浮光伏的最大挑战不在于光伏，光伏产品的经济性、可靠性已日趋完善；

水面漂浮光伏的最大挑战是在于漂浮，如何让光伏产品漂浮起来并不难，难的是如何让光伏产品漂浮25年！！

为了让组件漂浮在水面，行业一般采用浮筒、浮箱等作为承载。对浮体材料最大的挑战是耐水性和耐候性。

-耐水性：既然是在水面上承载光伏产品，就必须承受水环境的侵蚀。耐水性本身对各种材料都是一种考验，水面漂浮光伏的浮体还要考虑到各种不同的水环境，包括温度、水中的离子杂质等。金属材料貌似结实，但跟水在一起寿命就大打折扣。因此无论是从经济性还是从耐腐蚀的角度，大多数浮体方案选择的都是高分子材料，甚至宁愿选择水泥浮箱也不用金属。

-耐候性：浮体顾名思义不仅在水中，还有部分露出水面，露出水面的部分就必须考虑耐候性，包括耐紫外线、耐高温、水汽。耐候性是高分子浮体材料使用寿命的最大挑战。

根据目前国内外水面漂浮光伏电站建设的情况，电站浮力系统技术方案主要有如下两类：

1、HDPE（高密度聚乙烯）浮体方案：本方案所有浮力、结构受力均由HDPE浮体提供和承载；

2、浮体+钢构方案：本方案由浮体提供浮力，结构受力均使用钢支架构件受力；

相比混凝土材质浮体的脆性易损，体积庞大、难加工等特点，PP聚丙烯材质的低温冷脆，非中空吹塑级材料，不易加工等特点，不锈钢材质浮体的成本高昂、薄壁不锈钢易锈穿、安装难度高等特点，高密度聚乙烯是目前最好解决水陆连接问题的产品。

聚乙烯浮体具有良好的性能和合理的价格，相同情况下，光伏面板、逆变器等价格一定，使用聚乙烯浮体架台成本约为钢支架成本的1/4。此外，它对环境无害，而且基本不用维护。不管是深水浅水，动水静水，咸水淡水，冻水热水，净水污水，几乎只要是有水的地方，浮体都可以物尽其用。浮体组成的各类产品具有变化无穷、自由组合成各式形状，简单且快速的安装和拆卸，对环境无害，轻巧、稳定和安全，100%免维护等特点。

但不管高密度聚乙烯如何好，作为一种高分子材料产品，任何人都会怀疑其耐候性及使用寿命。通常耐候性最好的材料是含氟类材料，比如背板用的PVF、PVDF等，但价格是绕不过去的槛。如果是HDPE，能满足光伏行业通行的25年要求吗？

如果水面漂浮式光伏电站的使用寿命因浮体而达不到25年，中途更换1-2次甚至更多次的浮筒，其后果是不堪设想的，不但更换浮体麻烦程度非常大，并且成本费用单瓦造价将会高达6元以上。这必然是电站投资方不可能承受的损失。它会成倍的延长光伏电站的回收期，更可能亿元投资全部打水漂。

3. 水面漂浮，亟需实证

关于浮体材料的相关行业标准，国内的有识之士已经在着手制定。但无论何种行业标准，最终都要经受户外实际应用的检验，因此作为最贴近户外应用的户外实证试验规范和标准也急需相关部门尽快讨论。中国有海南高温高湿及海洋环境，有拉萨高原高紫外环境，有海拉尔极寒环境，开展浮体材料的户外实证应用，对于中国水面漂浮解决方案走向世界，对于中国认证机构为全球水面漂浮应用提供技术支持，或将有重要意义。