采煤沉陷區治理:漂浮式光伏趟新路
43歲的李傳昌是土生土長的淮南農戶。
16歲那年(1991年),他的身份變了——家里一直耕種的農田,隨著煤礦礦區沉陷變成了湖面;地種不成了,農民頓時變身漁民。
這里是安徽省淮南市潘集區田集鄉劉龍社區,站在水邊的李傳昌,面盤黝黑,身材精瘦,褲腿挽起,一副典型的漁家打扮。
打魚和種地,各有各的難處,各有各的道道。謀生的辦法不一樣了,日子還得一天天過下去。直到去年,李傳昌迎來轉機。
2017年,國家電投旗下吉電股份利用這里的采煤沉陷區水面,建設總占地達1393畝的全球首個漂浮式光伏電站。涉及農戶按每畝4000—5000元拿到征地款,升級新裝備、添置新家當不說,漂浮式光伏電站還能減少水量蒸發、抑制藻類生長,對水產養殖和日常漁獲有益無害;再加上電站建設、運維給老鄉們新增的就業機會,“征地款等于是白來的”。
對企業一方而言,據吉電股份華東新能源公司總經理王浩介紹,跟傳統光伏電站相比,漂浮式光伏是將光伏發電組件安裝在水面漂浮體上,在不占用土地資源、有利于老鄉生產生活之外,水體對光伏組件及電纜的冷卻也可有效提高發電效率??芍^“一舉多得、多方共贏”,在有效利用資源枯竭區土地空間的同時,趟出了治理采煤沉陷區這一世界級難題的新路。
作為世界首個,漂浮式光伏面臨的最大技術挑戰就是一“動”一“濕”。
王浩表示,總裝機容量40兆瓦的淮南潘陽漂浮式光伏項目,已被國家電投中央研究院確定為水面光伏設備可靠性、性能對比、浮臺承載能力和使用壽命等課題研究的試驗基地。
比如風浪流模擬計算。由于漂浮式光伏發電組件處于水面之上,不同于常規光伏的恒定靜止狀態,須對每個標準發電單元進行詳細的風浪流模擬計算,為錨固系統及浮體結構的設計提供依據,以保證漂浮方陣的安全;其中,漂浮方陣自適應水位錨固系統,采用地錨樁加帶護套鋼繩與附體方陣邊緣加強件連接,每個方陣每隔6米左右設置錨固點,纜繩留住余量以保障受力均勻安全可靠,達到“動”和“靜”的最佳耦合。
又比如,對水上項目雙玻組件、N型電池組件與抗PID常規非玻璃背板組件長期在潮濕環境中的可靠性對比,以及對發電量的影響進行驗證;對浮體材料耐久性的驗證等,以保證漂浮電站設計25年壽期安全,并為后續項目提供可靠數據支撐。
昔日“采煤沉降區”,今天“水上發電站”。截至7月末,該漂浮式光伏電站已累計發電5570.67萬千瓦時。吉電股份透露,在其25年運營期內,可為當地提供123868萬千瓦時綠色能源,年收益率13.68%,經濟效益可觀;而與燃煤電廠相比,將節省標煤410004噸,減排二氧化碳1221936噸、二氧化硫30750噸、碳粉塵278803噸。
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