水上光伏 ▏一大片水体见不到阳光，会发生什么？

最近，我国水上光伏再次迎来高光时刻。就在3月31日，我国国首个立体确权光伏用海项目——滨州新能源85万千瓦光伏发电项目成功全容量并网发电。项目位于山东省滨州市沾化区滨海镇以北，占用海域滩涂1.58万亩，采取“水上光伏发电+水下海产养殖”的循环经济模式，同时兼顾海水晒盐与提溴等。通过立体分层设权，实现了海域空间的立体开发和综合利用。 据了解，该项目全容量投产后，每年可发电12.86亿千瓦时、减排二氧化碳91.77万吨，展现出良好的经济效益、社会效益和环保效益。 近年来，随着光伏可利用的土地资源日趋紧张，水面光伏凭借着种种优势受到广泛关注，并在湖泊、河流、滩涂、近海等多种场景下得到成功应用。 尤其是海上光伏发电项目，为光伏绿色能源的发展打开了广阔的的海洋空间，填补了陆地光伏资源日益稀缺的空白。 相关资料显示，截至目前，全球范围内已有60多个国家和地区正在积极推进海上光伏电站的发展进程，其中超过35个国家和地区拥有超过350个漂浮式光伏电站。作为光伏大国，我国沿海省份如山东、江苏、浙江、辽宁、广东等也都在海上光伏进行积极布局，开展了自己的海上光伏项目。图片不过，随着水上光伏的快速发展，越来越多人也开始担心一个问题——水上光伏会不会影响水质？对生态环境什么影响？以及，渔光互补模式对渔业养殖真的没有影响吗？ 带着大家的疑问，盒子翻阅了大量的资料和案例，一起来看看答案！ 1.水上光伏会不会影响水质？在水面架设光伏电站会对水质带来影响吗？ 其实针对这个问题，国外已经有科研团队做了系统研究。2020年开始，欧洲领先的水面光伏解决方案提供商BayWar.e.在Hanze应用科学大学、格罗宁根大学和研究机构BuroBakker/ATKB的帮助下，对位于荷兰某采石场上的27.4MW水面光伏电站，进行了一年以上的环境影响调研。2021年5月，BayWar.e发布的首批调查结果显示：水面光伏不会影响水质。根据报告，光伏组件下的水中的氧气含量在一年内变化很小，风和阳光仍然很容易到达组件下方的水面，并且所测得的偏差主要是由于天气条件的变化引起的。该漂浮系统下的水质与邻近水域仍处于同一水平。 2021年初，《国际低碳技术杂志》也刊发了一篇相关的报告，通过设置不同覆盖率和倾斜角度的水面光伏组件，并对其下放水体的水质参数进行监测，结果均显示对水质均未产生不利影响；相反，数据表明水体中的硝酸盐和叶绿素浓度还改善了，硝酸盐浓度最高下降了14％，地表水中的叶绿素浓度平均降低了17.5％。这是因为光伏组件覆盖在水面上，减少了水面蒸发量，降低了水温，从而抑制了藻类繁殖。 英国的一项研究则发现，水面太阳能电站可以反过来改善河流、湖泊的水质。这是基于这样一个发现：当水体被阳光加热分成温度不同的两层时，底层水体会遭遇脱氧，水质降低。而表面架设光伏阵列后，水体“分层”的持续时间将被缩短，一定能程度上起到了保护水质的作用。这一发现至少指出了水面光伏在两个方面的价值： 1.减轻全球变暖在未来数月和数年对水体产生的影响； 2.对饮用水源的水质能够起到保护作用。事实上，目前已经不少水面光伏被应用在了饮用水水源上。例如2021年建成投运的新加坡腾格水库光伏项目，就是目前全球最大的饮用水水库光伏项目，其所产生的电能可为当地5个水处理厂供电，满足新加坡水务局每年约7%的能源需求，为全球的饮用水水源地保护和创新发展提供了示范作用 2水上光伏会对生态环境带来什么影响？ 大片的光伏板长期架设在水面上，除了需要考虑其对水质的影响，还要水下生态环境可能发生的变化。三峡生态环境监测在2018年发布的论文《水面光伏电站对水域生态环境影响分析与对策》指出，水面光伏电站在运行期对生态环境中的影响对象主要为浮游生物和鱼类。对浮游生物而言，水面光伏电站带来的最主要影响是长期对太阳光线的遮挡，减弱了浮游植物的光合作用能力，一定程度上阻碍了其生长繁殖；而浮游植物数量的减少又会导致以浮游植物为食的浮游动物数量减少。对鱼类而言，水面光伏电站长期运行并不会对鱼类造成直接影响，只是可能导致鱼类的饵料生物减少，即浮游动物数量减少。不过随着水面光伏技术的不断创新发展，项目在工程设计阶段对水生态环境的保护意识也在增强。在开发大型湖泊、水库等具有较为成熟的生态系统的水体时，从水面光伏组件覆盖水面的面积比例，到具体的布置方式，都在向维持水生态系统健康可持续的方向靠拢。 3“渔光互补”真的可行吗？既然对鱼类而言，架设水面光伏电站仅会导致鱼类的饵料生物减少，那么人工养殖的鱼类在水面光伏阵列下表现如何呢？我们来看看一些实际的案例。图片高要区马安社区的华电肇庆公司金山100MW渔光互补项目这是位于广东省肇庆市高要区的华电肇庆公司金山100MW渔光互补项目，整个项目鱼塘大概有1200亩,一排排四五米高的光伏发电板整齐列阵。上可光伏发电，下可养鱼养鸭。 据了解，起初这个项目并不被村民所认可，大家都担心鱼塘上面架设光伏板会影响到养殖。但在第一批鱼鸭投入养殖后，“渔光互补”的优势很快显现。往年的每个夏天，由于持续的高温，养殖户的鱼苗和鸭苗往往损失惨重，没有很好的解决办法。而如今，鱼塘里4米多高的光伏“伞”带来一片阴凉。无论是水中的鱼儿，还是水面的鸭子，存活率都提高了，成为“渔光互补”模式带来的最直观收益。图片有养殖户算了一笔账，以前每亩鱼塘利润约1000元，如今在光伏板下养殖，每亩的利润可以达到2000元甚至3000元，一年下来可以增加几十万的收入。位于广西北部湾畔的防城港市鑫润养殖有限公司，也在2017年走上了“渔光互补”的发展道路。养殖基地上方架设了总容量80MW的光伏发电板，每年的发电量为公司带来了可观的经济收益，仅2022年一年发电就近1亿千瓦时，收入约7000万元。 光伏板下方则继续养鱼养虾。借助光伏支架，基地为每个养殖池都配置了钢构温棚，池内覆盖保温板和防水薄膜，水温达到25℃左右，真正实现光伏大棚养虾“夏可降温、冬可保暖”。通过采取阶梯式工厂化的养殖模式，还可有效调节养殖池的温度、湿度，为对虾创造良好的生长环境。其中南美白对虾的养殖产量达到了传统土塘养殖的10倍以上。可见，水面上架设光伏板，不仅对渔业养殖没有负面影响，还能带来更好的收成。目前全国各地都在大力发展渔光互补光伏项目，大批项目已经建成并网： 安徽合肥东100MW渔光互补项目4总结放眼全球，有着无比丰富的海洋、河流、湖泊、水库等资源，水面光伏电站无疑是解除土地资源制约，拓宽光伏发电的第三条战线。但随着水上光伏规模的扩大，对于非“渔光互补”类的水面光伏发电项目在生态环境方面的影响，仍需要得到重视。如何以更加生态型、环境友好型的设计方案和材料，维护水面光伏产业的健康发展，已成为行业面临的一个重要“考题”。 欢迎大家加入社区群来持续沟通学习。