挪威漁業(yè)和航海業(yè)的船舶設計已逐漸適應避風(fēng)峽灣和公海的多變條件,例如維京船、捕鯨船、極地探險、商船和深水天然氣勘探作業(yè)以及最近的海上風(fēng)電場(chǎng)。Ocean Sun 技術(shù)結合了挪威工程師開(kāi)發(fā)的許多技術(shù),為水電站水庫所有者提供了一種新方法,即通過(guò)水庫表面的浮動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)增加廉價(jià)的可再生能源??拷娬疽馕吨?zhù)傳統太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)的間歇性問(wèn)題可以在現有水電供應點(diǎn)的電網(wǎng)內得到平衡,避免給電力系統運營(yíng)商帶來(lái)額外的壓力,后者經(jīng)常努力平衡大型太陽(yáng)能光伏發(fā)電廠(chǎng)的可變輸出。無(wú)需對電網(wǎng)進(jìn)行任何添加或修改,盡管小型太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)可能需要幾分鐘的電池備份來(lái)平滑幾分鐘內云層飄過(guò)引起的變化,從而避免水電輸出的許多快速變化。
Ocean Sun 的專(zhuān)利技術(shù)依賴(lài)于密封并適應水生條件的標準硅光伏模塊,該模塊放置在柔性聚合物膜上,四周環(huán)繞著(zhù)水產(chǎn)養殖業(yè)使用的圓形浮圈。模塊化設計意味著(zhù)每個(gè)環(huán)可以提供高達 0.7 MWp 的電力,并且可以在海灘上制造環(huán)墊,然后將它們綁在一起,形成一個(gè)高達數兆瓦的穩定裝置,然后拖曳到位并永久停泊。膜的靈活性意味著(zhù)該裝置就像混水中的油一樣,即使在颶風(fēng)條件下也不會(huì )破碎。系泊裝置可以設計成應對水庫水位數米的變化,甚至可以偶爾將膜放在湖床上。
太陽(yáng)能電池板的水平方向使得這種設計最適合熱帶和亞熱帶水庫,而且還有額外的好處。由于電池板的背面與薄膜完全接觸,因此底層水的傳導冷卻比浮筒安裝替代方案的對流空氣冷卻更有效。研究人員已經(jīng)證明,這種效果會(huì )產(chǎn)生更高的電壓,從而比安裝在浮筒、陸地或屋頂上的相同電池板產(chǎn)生更好的能量。其次,扁平設計幾乎消除了傾斜電池板可能產(chǎn)生的風(fēng)阻,因此也可以在海上或大湖中部署。
與基于浮筒或浮橋的浮動(dòng)光伏設計相比,該系統幾乎沒(méi)有風(fēng)阻,最新的試點(diǎn)項目旨在在浮橋很快就會(huì )被摧毀的暴露海域測試這一概念。為養魚(yú)業(yè)開(kāi)發(fā)的圓形聚乙烯浮環(huán)可在現場(chǎng)方便地制造。這些浮環(huán)和大型防滲膜提供了安裝表面,還可以保護光伏板免受潮濕腐蝕性鹽水環(huán)境的影響。聚合物膜還可以有效阻止水庫中寶貴的淡水蒸發(fā),或者反過(guò)來(lái)收集雨水以提供淡水。膜上的多余水用小型艙底泵抽出。系統表面可以用清水沖洗掉任何空氣中的污染物,因此可以減少鳥(niǎo)糞等污漬的產(chǎn)生。
常用材料的特殊組合使成本與地面安裝的光伏電站相當。每個(gè)膜都可以裝入單個(gè)容器中,從而降低了運輸到偏遠地區的成本。水平面板最適合赤道附近的地區,例如南美洲、非洲和中東、亞洲和印度太平洋地區,但地中海國家也對此產(chǎn)生了濃厚的興趣。一個(gè)新的試點(diǎn)將于 2024 年 1 月在西班牙建造。