浮动太阳能，这将是砂拉越的下一步行动吗？

太阳能光伏或通常被称为太阳能，是一种绿色技术，可以将无限的太阳光收获为电力。它是全球可再生能源运动的核心。世界各地太阳能光伏发电站的成功安装标志着其成功。

太阳能的简单性使其易于在小型和大型发电项目中实施。拥有太阳能光电场的先决条件是拥有一个与阳光接触良好的空间，其中包括从开阔的沙漠，露天场地，建筑物和车辆顶部开放的空间，目前包括开放水体（河流和海）。

最近，砂拉越首席部长Datuk Patinggi Abang Johari Tun Openg向中国LONGI集团（首个在生产单晶硅锭，晶圆，电池和模块的单一位置的综合光伏制造基地）提出了一项建议，以在该州的大坝和河流探索开发浮动太阳能公园。

电力是这个现代世界中太大而无法倒闭的技术和行业，因为我们依靠电力来运行大部分城市的公用事业，交通运输，日常生活和个人小工具。让我们了解浮动太阳能场如何成为我们寻求绿色能源的下一个选择。

全球运动进入漂浮的太阳能发电场

浮动太阳能发电场也被称为浮动太阳能阵列，浮动太阳能系统或Floatovoltaics。

漂浮的太阳能场也不是一个新想法。然而，由于浮动太阳能光伏与其他太阳能光伏发电（下文将讨论）相比的好处，它在中国，印度，英国和日本逐渐普及，在那里屋顶和/或可用于安装的地面空间有限。

在2014年之前，只有三个浮式太阳能发电场已经上线，但是在过去三年中，成功的安装和生产能力正在全球范围内增长，超过100家工厂正在上线。前70个浮式太阳能场中约有80％位于日本。

中国积极参与浮动太阳能发电场安装，全球前三大浮动太阳能全部属于中国（截至2018年初）。目前中国最大的浮式太阳能发电场是位于中国废弃煤矿（安徽省淮南市附近）的40兆瓦大型浮式太阳能发电场，大型浮式太阳能发电场仍在建设中。

与更大的陆地太阳能发电场相比，浮动太阳能发电场目前仍然非常少。全球最大的陆地太阳能发电场落户中国的腾格里沙漠太阳能园，在43平方公里的土地上安装了1547兆瓦的太阳能发电装机容量。

随着硅光伏电池价格的下降，太阳能发电设备的拥有成本将下降并且变得更加实惠，在世界某些地区，发电的成本已经下降到与传统化石燃料发电的成的水平本类似。就连太阳能发电比矿物燃料便宜的问题而言，放置太阳能发电场的地点问题变得更为重要。

太阳能光伏发电的基础

在再次发布太阳能光伏发电基础知识之前，请看另一篇文章：太阳能安装前须知指南

太阳能光伏发电的概念非常简单。具有足够的能量照射在光伏材料（太阳能电池）上的光源将引起电子移动，足够数量的太阳能电池将一起工作以产生足够的电压以运行负载，逆变器或其他设备。

为确保良好的太阳能和电力效率，太阳能电池必须始终面对光源（太阳），如果可能的话，不要遮挡阴影。如果太阳能电池冷却，效率将会提高。

发电过程中冷却太阳能电池的概念已经导致了浮式太阳能发电场的发展，因为水从水体中蒸发和冷凝会对太阳能电池产生显着的冷却效应。

太阳能光伏装置 – 地面或水的类型？

地面太阳能光伏装置一直是太阳能光伏装置的传统，因为只要有空地就可以轻松扩大规模。在大多数可居住的地方，城镇，太阳能农场建设的土地价值太高。目前，大规模的太阳能场位于沙漠之内，拥有数英里的广阔没有人居住的土地和良好的日光源。然而，沙漠风暴可能是不可预测的，这可能造成太阳能电池板破坏，并覆盖厚厚的沙尘，从而降低其效率。在一些国家，未使用的高尔夫球场和平原被用于太阳能电池板安装，但当土地变得更加有限时，这些土地将在以后的城市扩建中回收。

随着太阳能电价可用于住宅和建筑物安装太阳能电池板，包括净计量和上网电价，屋顶太阳能电池板和建筑一体化太阳能电池板的安装也在增加。然而，由于其他问题，如有限的最佳安装位置，以及昂贵的前期安装成本，仍然有许多屋顶没有太阳能电池板。

因此，这种新型浮动太阳能发电场正在慢慢变得更受欢迎。其理念是在河流，水库，湖泊和海洋等水体上建造耗能太阳能发电场。这些水体是无遮盖的广阔区域（截至目前，很少数人将在水体上或水体中建造房屋和宿舍）。它非常适合漂浮太阳能发电场，但是太阳能电池板不会漂浮在水面上，您仍然需要在面板下面使用持久的漂浮装置来固定它们。

建造一座漂浮的太阳能发电场

建造一个漂浮的太阳能农场就像听起来一样容易, 但技术方面可能很复杂，因为漂浮的太阳能农场必须保持漂浮数十年，如果不，昂贵的太阳能板沉入湖底或河底。

你仍然可以建造一个个人漂浮式太阳能农场，太阳能电池板固定住在木制漂浮物或任何漂浮物上 – 不限于原木，空桶，聚苯乙烯板等。但是在公用事业规模的太阳能农场建设中，如果用于漂浮成千上万个太阳能电池板的方法一定要能可以安全地平稳地保持漂浮至少25 – 40年，因为平板的平均寿命超过25年。鉴于一些有信誉的太阳能电池板在25年的服务期后具有其原始电力的80％的电力生产保证，并且40年前制造的许多早期太阳能电池板仍在使用中。

在本节中，我们将重点介绍浮选系统的概念，而不是整个太阳能发电。通常，陆地或水上类型的太阳能光伏系统是相同的。你仍然有太阳能电池板，接线，断路器，逆变器等。

为了拥有浮式太阳能发电场，浮选系统需要具备以下几个特性：

1. 它必须浮动。浮选系统需要能够承受面板，框架，接线和其他相关逆变器模块的重量。可以使用用于建造漂浮驳船和船舶的相同技术，不限于由金属，复合材料，聚合物，玻璃纤维，塑料等构成的压载舱系统。
2. 它必须保持漂浮数十年。材料选择必须经受多年的水损害和日晒。具有很长衰减寿命的材料，可能可以用于其他目的。
3. 它不能腐蚀或泄漏化学物质。这是一个重要的问题，因为侵入水体的腐蚀物质或物质可能对其所含的饮用水或水产养殖造成环境危害和污染风险。
4. 它必须很容易被固定。当有水和空气移动时，漂浮物可能会在水面上飘走。就像船只有固定在水中的位置，这些浮动太阳能农场将需要有一个特定的锚定机制，不仅能够将自己固定在位，还可以防止设备之间的频繁接触或撞击，以防止早期的材料失效。随着时间的推移，它也必须忍受水位的升高和降低。
5. 它必须是模块化的。模块化是构建具有许多相同单元的系统的关键概念之一。它可以实现简单快捷的制造，更快速的运输和安装，并且易于更换故障设备。
6. 它必须具有成本效益。成本在所有方面都是一个敏感问题。如果建造浮式太阳能发电场的材料成本比购买土地和建造地面太阳能发电场的成本高出许多，那么项目的回报将微不足道，并且将推动终端用户的成本上涨。
7. 可选地，它必须是绿色环保的。如果你有一个有利于绿色能源生产的整个系统，但是使用了一个对环境有害的支持系统和材料，这将是一个矛盾的方法。
8. 可选地，它必须有其他用法。就像那句老话 – 一箭双雕。浮动太阳能农场可以有其他功能来证明其成本。在一些国家，浮动太阳能农场也是海藻农场和水产养殖场。有了传感器系统，它可以像水上浮标一样充当水质控制单元和气候学习单元。它也可以用来标记河流和湖泊的危险和浅水区域，并防止船舶驶过损坏。其中一些将在下面的进一步讨论。

因此，最终它将成为像浮船一样漂浮的系统，像坦克一样坚韧，像海中的瓶子一样持久，像乐高积木一样修复……这不是不可能的，我们可以从中借鉴许多技术海军舰艇建造，浮动房屋，漂浮海藻农场，漂浮水产养殖等。

浮动太阳能发电场的好处

漂浮的太阳能农场有许多好处，可以放在河流和湖泊上。以下是一些好处：

1. 作为防止水分过度蒸发的屏障 (蒸发损失) 。尽管大多数地球表面都被水覆盖，但人类和许多其他物种只能在淡水中生存。这些淡水可以在湖泊，河流，水库，冰和永久冻土中找到。由于淡水是一种有限的资源，受到人口过剩，森林砍伐，农业，污染，沙漠化等的威胁，所以尽可能保护这些水域是明智的。随着全球变暖的加速，越来越多的淡水从淡水体中蒸发出来。随着更大的水坝和水库，暴露在烈日下的水表面积（水库面积）增加，这意味着白天水分蒸发量增加。这些大量的损失可能会导致水库中的水量减少，并且随着时间的推移也会降低水力输出的潜力。传统上，其他方法，例如塑料球被释放到水库中以防止蒸发损失，但这不是没有环境后果。另外，如果我们可以在水库表面的至少50％的范围内建造一个浮式太阳能发电场，我们可以减少这些地区的直接日照暴露引起的蒸发损失。

2. 削减可居住的土地使用量。当适宜发展的可居住土地面积越来越小时，土地价格一直在上涨。环保组织和条约的压力很大，许多森林正在缓慢受到保护，并受到限制。在可居住的土地上建造太阳能农场（不包括建造沙漠太阳能发电场，但他们也面临其他问题，如沙尘暴和过热），迟早建设地面太阳能发电场的成本将更高，因为这些土地更适合城市发展和扩张。因此，如今，太阳能农场正在向不能居住的土地转移，其中包括沙漠和水体（海洋，海洋，河流，湖泊和水库）。随着众多大型水电站和饮用水水库的建成，以满足城市人口的扩大需求，许多可居住的土地也淹没在水下，并且能够使它们再次成为我们的首要任务。由这些水坝创造的大型水库提供了一个静态和平静的水体，以安全地放置浮动太阳能电池板。

3. 削减水库中的藻类和水杂草。 当水体中有大面积的露天水体，具有良好的日光照射和充足的微量养分时，它将成为藻类和水草生长的好地方。这些杂草的好处是可以为水产养殖提供充足的食物。然而，在附近农田产生径流的地方，过量的营养物如磷酸盐会导致藻类绽放，藻类会在短时间内迅速过度生长。这些藻类可能会在短时间内死亡，导致高浓度的死亡有机物质开始腐烂并消耗水中的溶解氧，导致大量鱼类和水里动物死亡。有些甚至可能将毒素释放到水中。通过阻挡阳光照射到水体，可以控制和减少藻类的数量。浮动的太阳能发电场可以阻挡大量太阳光照射到水域。
4. 通过被动散热提高太阳能电池效率。 由于光线条件和温度的关系，大多数太阳能电池在实际使用中效率低得多。温度越高，输出电压将下降，转化为效率下降。因此，即使您的太阳光照射在您的面板上，但是当面板被太阳加热时，其输出效率仍然会低于冷却的太阳能电池板。主动冷却可能是过度开支，但被动冷却也是有效的。一些人声称，将太阳能电池板置于水面上的效率显着提高了19％（高达50％）。在白天太阳的热量下，一定量的水将吸收热量，并且一些水被蒸发以冷却水。与金属，沙子和其他天然物质相比，水在提高其温度（高比热容）之前必须具有大量的热能。水体越大，抗温度变化越大。由于水与太阳能电池板的背面非常接近，因此与在陆地上和屋顶上的太阳能电池板放置相比，水体的性质可以更好地调节温度。

在每个水体中建造漂浮太阳能发电场？

世界上有78％的地方都被水覆盖着，让它们都能建造漂浮的太阳能发电场？可以吗 ？

在我们进入在地球上每个水体中建造漂浮太阳能农场的宣传之前，让我们分开地球上的水。 96.5％的地球水是海洋，只有2.5％是淡水，其中1.2％的淡水是地表水，其中20.9％的地表水位于湖泊。

我们可以在海洋上建造浮式太阳能发电场吗？是的，我们可以，但这并不是没有威胁。盐水对用于固定太阳能电池板金属结构具有腐蚀性。如果放置在盐水体上，正常的太阳能电池板铝框架会被腐蚀。将需要特殊的涂层和复合材料。尽管如此，像海洋和大海这样的大量含盐水体绝不是没有波浪和动荡的。海上风暴或海啸将摧毁任何漂浮的太阳能发电场。这会随着时间的推移增加系统的维护成本。不是不可能，但不太可行。

河流可以成为安装浮动太阳能的地方，然而大多数河流系统和路线是用于客船和货船的水运的重要路线。繁忙的河流可能有一个有限的浮动太阳能建设安全区。

然后剩余的自由水体是淡水湖，或者自然地形成一个水盆，或者人造湖泊用于饮用水水库，水电大坝和防洪＆灌溉水坝。这些水体贡献于少于1％的地球水面。

任何水都会长时间引起腐蚀性问题，但淡水比盐水腐蚀性小。湖中波浪和动荡的问题较少，这使得浮式太阳能发电场适合这种水体。

在现有的水库和湖泊中，已经有很多用途，包括防洪，娱乐和水产养殖用途，增加一个浮式太阳能发电场将增加其对现有资源的明智利用。

然而，如果湖泊或水库指定作为旅游景点，休闲目的和主要水路运输路线，则增加浮式太阳能发电场可能会对现有活动产生重大负面影响。因此，不可能在每个水体上放置浮式太阳能发电场。

浮动太阳能发电场，可能赎回水力发电所造成的损失

砂拉越拥有两座在马来西亚最大的水坝- 巴贡和穆鲁姆坝(Bakun and Murum Dam）。这两座水坝位居马来西亚水电大坝名单的首位，它们的发电能力总和大于马来西亚其他水坝的总发电量。

有关沙捞越水电大坝的更多信息，请阅读我们的其他文章：两座水坝的故事 – Bakun和Murum坝

随着砂拉越另一座大型水坝 – 巴莱大坝(Baleh Dam)的建成，不可否认的是，砂拉越是该地区水电的专家，但这也意味着许多珍贵的土地和森林资源正处于水下。

这个巨大的水库为淡水鱼和虾养殖业创造了机会，然而许多人仍然不同意创造巨大不能使用的水下土地数量。

一个漂浮的太阳能发电场可以成为大规模水库问题的替代方案。太阳能发电场可以建设在大型水库的较大部分，并供应该地区或附近村庄的替代电力。

这是追求绿色能源生产的一部分，其中多个能源组合起来为该地区创造可持续能源。太阳加热地面并产生升起的蒸气形成云。然后，云端向天然盆地降雨，将所有雨水收集到水库中，形成运行水力涡轮机的潜在能量。类似地，太阳光可以启动光伏电池以发电。

水电和光伏都将提供当天的两种不同需求。在白天，光伏将用作电源以满足日需求，而在夜间，大坝蓄水池将像蓄电池那样在晚上提供电力。太阳能光伏也可以优化用于靠近村镇供电，而水电将负责远离的城市和地区供电。

附注：对于来自同一地点可以创建第三电源 – 甲烷发电。虽然它不像是绿色能源生产的一部分，但是热带水坝深水中富含生物和缺氧条件下排放甲烷气体比单独的二氧化碳的温室效应高出20倍。燃烧甲烷会产生对环境危害较小的二氧化碳。

多样化的能源

电力是一项不能倒闭的技术。每次停电袭击城市时，整个城市都会停下来。通信失败，运输停滞，公用事业停止，工商业活动停止，数百万美元汽化和恐慌开始。

我们的大部分电力公用电网是一个复杂的能源备份骨干网络。在砂拉越，我们有多个电力来源，主要是水电，柴油发电站，联合循环和开放循环天然气发电站和煤电厂。然而，拥有浮动太阳能电站将增加该地区的电力安全网络。

超越浮动太阳能潜力

浮动太阳能发电场不仅能够产生清洁的电能，而且还有可能与其他浮动技术相结合来扩大其能力。

这完全取决于你如何创新它的创造力。创作是无止境的。

一些想法如下：

1. 浮动太阳能发电场与水产养殖场组合。浮动太阳能发电场也可以形成一个浮动结构来容纳您的浮动鱼场。
2. 浮动太阳能发电场与人造珊瑚礁组合。将一个空心框架作为浮动太阳能发电场下方的人造珊瑚礁可以实现渔业的安全繁殖。
3. 浮动太阳能发电场与海藻养殖组合。为什么不呢，海藻农场可以连接到一个浮动太阳能发电场。
4. 浮动太阳能发电场与先进的感官装置组合。通过浮动太阳能发电场附加感应装置，可以从水温，大气压力变化，水位，水质和电导率等收集数据。从整个水库大面积采集的这些数据将允许复杂的模拟预测天气模式，水库容量，甚至在水库内的生命动态。
5. 浮动太阳能发电场与加密货币采矿装置组合。拥有水下加密货币采矿设备并不是不可能的，因为大型水体可以有效地冷却这些产热机器，并且太阳能供电将在白天产生无限的能量。这个想法并不会使那些寻求利润的人受益，因为它不会在日落时运行，而高昂的前期成本不能提供良好的投资回报。

结论

浮动太阳能发电场是一项可行的技术，可应用于我们的水电坝水库和湖泊。然而，仍有许多障碍要通过，需要做很多研究才能使其成为我们地区的实际实施。

我们也期待着更多伟大的绿色环保活动在中国，日本，印度，德国和美国等伟大国家先驱。

年轻一代可以将这视为寻求绿色可持续再生能源的挑战。