在南欧浮式太阳能比地面光伏发电更具成本竞争性

研究人员评估了欧洲公用事业规模的浮式太阳能阵列的经济可行性，确定此类项目在数个南欧国家具有成本竞争力，并声称如果资本成本降低12%，浮式光伏的竞争力将推及整个欧洲。

荷兰的BayWar.e.浮式光伏电站。图片：BayWar.e.

来自意大利和西班牙的研究人员估算了欧洲合适水体中浮式光伏（FPV）的发电量和成本潜力，并与最佳倾斜度的陆上光伏（LPV）进行了比较。

研究员Leonardo Micheli告诉记者：“我们还证明，在地中海国家FPV可以在经济上与传统LPV竞争，因为这些地方太阳位置更高，温度也更高。然而，如果资本成本降低12%，FPV在所有模拟场景和国家中都具有成本竞争力。”

科学家们使用全球水库和大坝数据库（GRanD）中欧洲可用的水面数据来估计欧洲潜在的FPV装机容量，并只考虑了用于水电、供水、灌溉和防洪的水库。他们使用PVWatts直流电力模型模拟了单面组件的发电量，其数据来自CAMS辐照服务的每小时辐照度。

对于FPV应用，该模型考虑了10度和20度的倾斜角以及0.06的反照率的场景，LPV被假定为采用最佳倾斜角，反照率0.25。两次模拟都使用了天合光能效率为21.4%的组件，效率为96%的逆变器，直流至交流损耗取14%，所有组件均朝南，光伏系统寿命被设定为25年。科学家们从IRENA可再生能源成本数据库中获取数据，来计算欧洲不同地点的资本支出和年度运营和维护支出（omex）。

该研究考察了FPV和LPV在四种热量场景下的性能，结果显示，FPV系统可达到640至1688kWh/kW/年的发电量，对应的容量系数为7.3%至19.3%。

研究人员说：“出乎意料的是，较高发电量出现在最南端的国家，那里的太阳能潜力更高，因为较低的倾斜角造成的角度和反射损失有限。”

最差表现出现在斯堪的纳维亚半岛和瑞士、奥地利和意大利的高山地区，在最乐观的热交换场景下，FPV的电气性能最高，比LPV多发2%的电。

研究人员说：“在这种场景下的几个国家，20度倾斜的FPV的发电量也比有最佳倾斜度的LPV高，然而在其他配置和场景下，FPV发电量通常低于LPV，特别是在10度倾斜时。结果突出表明，倾斜角度对能量转换的影响很大。”

该研究估计，在FPV装置中倾斜角每增加一度的价值在€2.50 ($2.62)/kW和€7.50/kW之间。

鉴于发电量的差异，FPV在平准化能源成本（LCOE）方面的竞争力取决于资本支出和omex的考虑。结果显示，总体上如果除去支架和安装成本，LPV的LCOE在大多数欧洲国家的所有场景中都具有竞争力。如果也不计并网成本——例如通过与水电混合，FPV在所有国家的所有建模场景中都具有成本竞争力。

研究小组在最近发表在《Solar Energy》上的《欧洲浮式光伏技术经济潜力和前景》中分享了研究结果，小组成员包括来自西班牙哈恩大学和意大利卡塔尼亚大学的研究人员。