對(duì)于地面空間不足的地區(qū)來(lái)說(shuō),更適合利用開(kāi)闊的水面鋪設(shè)漂浮的太陽(yáng)能電池陣。攝影/Bryan Lufkin,京瓷公司/供圖
如今,水體周?chē)膮^(qū)域未必會(huì)有大規(guī)模建設(shè)和工業(yè)投資,但水體本身的利用從未淡出人們的視線。除了填埋造地和人造海灘之外,全球興起了大規(guī)模鋪設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的勢(shì)頭。
清潔能源公司正把目光轉(zhuǎn)向湖泊、濕地、池塘和河流,將它們打造成吮食陽(yáng)光的光伏陣地。迄今為止,英國(guó)、澳大利亞、印度和意大利已經(jīng)相繼發(fā)布了漂浮太陽(yáng)能板的項(xiàng)目。
在西臨日本東京的千葉縣,全世界發(fā)電量最大的漂浮太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)將建于山蒼大壩上。2016年3月建成時(shí),它將覆蓋18萬(wàn)平方米的面積,擁有5萬(wàn)塊光伏太陽(yáng)能電板,滿足5000戶家庭的用電。每年還將減少8000噸的二氧化碳排放量。(據(jù)美國(guó)環(huán)保局估算,平均每輛車(chē)每年釋放4.7噸二氧化碳,那么該項(xiàng)目相當(dāng)于抵消了1700輛車(chē)的碳排放量。)
山蒼大壩項(xiàng)目由京瓷公司(一家總部設(shè)于京都的電子產(chǎn)品生產(chǎn)商)、Ciel et Terre公司(一家集設(shè)計(jì)、籌資以及安裝光伏電板的法國(guó)公司)和東京世紀(jì)租賃公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)。
那么為什么要在水面上安置太陽(yáng)能電池板,而不是陸地上呢?在湖泊或者水庫(kù)上鋪設(shè)電池板可以節(jié)省土地資源,并用于農(nóng)業(yè)、生態(tài)保護(hù)或者其他開(kāi)發(fā)用途。但這些并非易事。
太陽(yáng)能步入新版圖
“總的來(lái)說(shuō),這是個(gè)非常有趣的思路。一旦成功,將帶來(lái)深遠(yuǎn)影響,”加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的工程學(xué)教授Yang Yang說(shuō)道,她專注于光伏太陽(yáng)能電板的研究?!叭欢?,我擔(dān)心它們面對(duì)狂風(fēng)以及其他自然災(zāi)害時(shí)的安全性,當(dāng)然還有耐腐蝕性能。”
與安裝在地面或者屋頂?shù)奶?yáng)能電池板不同,漂浮的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)面臨新的困難。首先,包括電池板和線路在內(nèi)的所有裝置都必須防水。其次,如此巨大的人造裝置絕不能未經(jīng)特殊處理就放入當(dāng)?shù)氐墓┧到y(tǒng),例如必須遵照供水質(zhì)量的相關(guān)法規(guī)——尤其需要關(guān)切的是材料會(huì)否風(fēng)化。
“我們選擇Ciel et Terre漂浮平臺(tái)的原因之一是它們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線和腐蝕,”京瓷公司太陽(yáng)能市場(chǎng)部的負(fù)責(zé)人Ichiro Ikeda說(shuō)。
那么絆腳石是?日本無(wú)所不在的自然災(zāi)害威脅。除了臺(tái)風(fēng),該國(guó)還位于全世界地震、山體滑坡和海嘯的多發(fā)地帶。
按既定計(jì)劃看,日本該漂浮太陽(yáng)能電池陣將鋪設(shè)于東京以東的山蒼大壩的水體上。圖/京瓷公司
為了確保該平臺(tái)能經(jīng)得起大自然鬧脾氣,Ciel et Terre公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)調(diào)用了“重型武器”: 法國(guó)航空航天研究院的風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。公司的模塊化Hydrelio專利系統(tǒng)——擱置太陽(yáng)能電池板的聚乙烯框架——經(jīng)受過(guò)颶風(fēng)風(fēng)速的試驗(yàn)條件。結(jié)果該系統(tǒng)承載風(fēng)速的上限達(dá)到每小時(shí)190千米。
為什么日本是完美的項(xiàng)目實(shí)施地
既然考慮到天氣因素,為什么還把漂浮太陽(yáng)能電池陣建設(shè)在風(fēng)口浪尖、火山環(huán)繞的日本呢?因?yàn)槿毡緦O大受益于漂浮太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng),她是諸多類似國(guó)家的典范。