解决保持浮动光伏漂浮的三个关键挑战

在世界许多地区，可再生能源项目开发商和业主越来越多地将浮动光伏(PV)视为下一个长期增长的公用事业规模太阳能市场。事实上，全球浮动光伏(FPV)产能预计将增长33.7%在2021年到2026年之间。

浮动光伏:下一个海上风电?

为了获得更好的视角，我们可以考虑一下近海风力的发展轨迹。第一座商业海上风电场于1991年在丹麦建成。当时，每兆瓦的价格比陆上风能高出五倍多，进一步的投资也停滞不前。直到2007年，全球累计发电能力才突破1千兆瓦。仅仅15年后的今天，全球产能约为40GW，在此期间的复合年增长率约为27.9%，预计在整个十年中将稳步增长。

就像1991年的海上风能一样，浮动光伏的潜力在今天经常被忽视。为了让FPV看到同样类型的增长轨迹，项目利益相关者必须向海上风电先驱学习，并专注于三个关键的挑战领域，以避免常见的陷阱，保持投资者的信心，以促进长期增长。

挑战1:腐蚀和磨损

腐蚀和磨损是海上可再生能源项目的首要问题。浮动光伏系统所有者可以通过关注电缆和系泊系统这两个最已知的漏洞来降低腐蚀和磨损的风险。

电缆。由于电缆最容易磨损(在铜电缆的情况下，腐蚀)，海上风电业主和运营商寻求消除电缆，包括通信电缆，在他们不急需的地方。特别是，在全球20多个海上风电场和首批浮动光伏电站的无线通信技术的帮助下，铜缆和光纤通信电缆已经大幅减少图勒湖项目在瑞士。在无法消除电缆的情况下，浮动光伏电站可以最大限度地减少铜的使用，铜极易腐蚀，并可能直接影响发电量损失。数字变电站，比如ENEL在巴西的500兆瓦陆上光伏电站在铜电缆被光纤取代的地方，也正在兴起。

系泊系统。由于海上浮动风力发电还处于起步阶段，系泊系统还没有得到验证，而且浮动光伏电站的管理人员还不能利用海上风力发电的经验。然而，所有系泊系统都存在一个已知的弱点，即长期暴露在空气和水中会使部件更容易腐蚀。因此，在系泊系统中避免使用铜，并对后者进行严格的24/7监测是必须的!

挑战2:资产运行状况管理

考虑到涂层和资产维护的复杂性，管理浮动光伏系统的健康状况必须关注停机时间和计划外维修。这对于有许多活动部件的基于跟踪器的光伏系统来说尤其如此。无线通信系统，如上文提到的Lac des Toules项目，可以通过超可靠的数据传输实现持续、高质量的资产管理能力，同时还无需通信电缆。工业级无线通信是SCADA和APM系统的核心，它们可以跟踪组件的健康状况，实现对系统组件的详细监视和控制，使操作员能够预测变电站的故障，变电站是避免系统总停机的最重要的系统组件。

挑战3:达到公用事业规模

随着越来越多的各种类型的可再生能源项目被整合到公用事业运营中，提供真正的公用事业规模的服务对于确保可靠的正常运行时间至关重要。浮动光伏项目要在已经先进的能源转型电力系统中以公用事业规模运行，可能需要一组核心能力:黑启动能力、斜坡速率控制、虚拟同步机(VSM)能力和经过验证的海上坚固性。具有上述核心能力的特殊电池储能系统(BESS)有助于提高可靠性，并实现公用事业规模的运行。现有的海上BESS系统，如澳大利亚伍德赛德公司部署在其Goodwyn海上平台，为大型FPV项目提供了有价值的见解。

靠经验让浮PV浮起来!

即使有大型设施虽然浮式光伏发电已经上线，但在世界大部分地区，其持续运营仍存在重大障碍，因为该行业的目标是与陆上光伏资产的20-30年寿命相匹配。大型业主和运营商追求公用事业规模浮动光伏发电的可盈利性、可保险性和胃口尚未得到证实。据世界银行集团保守估计，全球浮动光伏发电潜力为400吉瓦。与风能行业的全球发展轨迹类似，向海外转移可能对持续的公用事业规模光伏增长至关重要。要使世界银行集团的预测变为现实，必须利用经过验证的海上风电技术和领先海上风电企业的经验。