一、桩基固定式(架高式)水面光伏电站
桩基固定式水面光伏电站,也称架高式水面光伏电站,主要适用于水位较浅、无场地沉陷等地质灾害、水位变化较小的水面场地,如水产养殖池、盐场排淡池等。这种基础型式采用预应力钢筋混凝土管桩作为光伏支架的基础,通过打桩将支架固定于水域底部,再将光伏组件安装于支架上。桩基固定式电站的优点在于结构稳定,能够有效抵抗风浪等自然因素的影响,同时方便船只通行和维护。然而,其建设成本相对较高,且对水域的水深和地质条件有一定要求。
在实际应用中,桩基固定式电站多采用“渔光互补”的建设模式,即利用水产养殖集中地区的池塘海洋资源,开发建设光伏发电项目,实现水上发电、水下养殖的多产业互补发展。这种建设模式不仅提高了土地和水域资源的利用效率,还促进了当地经济的可持续发展。二、漂浮式水面光伏电站
漂浮式水面光伏电站是指借助浮体材料与锚固系统使光伏组件、逆变器等发电设备漂浮在水面上进行发电,主要适用于水深较大、受台风影响不大的水域。漂浮式电站的基础型式主要分为浮管式和浮箱式两大类。
1. 浮管式漂浮水面光伏电站
浮管式漂浮水面光伏电站采用浮管材料与金属支架构成的水面漂浮系统。浮体通常采用高密度聚乙烯管或具有外防腐涂料的薄壁镀锌钢管连接成排,利用水的浮力支撑上部光伏系统的荷载。浮管式电站的优点在于结构简单、安装方便,且能够根据不同水域的实际情况进行灵活调整。然而,其浮体的耐久性和稳定性需要得到特别关注,以确保电站的长期稳定运行。
2. 浮箱式漂浮水面光伏电站
浮箱式漂浮水面光伏电站则采用纯浮箱或浮箱材料与金属支架构成的海洋漂浮系统。浮箱式电站的浮体材料多样,包括高密度聚乙烯浮箱、不锈钢浮箱、高强复合混凝土浮箱等。浮箱式电站的优点在于结构更加稳固,能够承受更大的风浪和波浪力,同时浮箱材料的选择也具有一定的灵活性。然而,浮箱式电站的建设成本相对较高,且需要特别注意浮箱与支架之间的连接方式和耐久性设计。
在实际应用中,漂浮式电站的浮体材料需要经过严格的筛选和测试,以确保其满足电站设计使用年限的要求。同时,电站的锚固系统也需要得到特别关注,以确保电站能够稳定地漂浮在水面上并抵抗各种自然因素的影响。
三、桩基固定式与漂浮式的比较与选择
桩基固定式与漂浮式作为水面光伏项目的两种主要基础型式,各有其优缺点和适用场景。桩基固定式电站结构稳定、耐久性好,但建设成本较高且对水域条件有一定要求;漂浮式电站则具有建设周期短、灵活性高、对水域条件适应性强的优点,但浮体的耐久性和稳定性需要得到特别关注。
在选择基础型式时,需要根据具体的水域条件、电站规模、投资成本等因素进行综合考虑。对于水深较浅、地质条件较好的水域,可以考虑采用桩基固定式电站;对于水深较大、风浪较大的水域,则更适合采用漂浮式电站。同时,还需要注意电站的运维成本和长期效益,以确保项目的经济性和可持续性。
四、结论与展望
水面光伏项目作为一种创新的能源利用方式,具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。然而,其成功实施需要选择合适的基础型式以确保电站的稳定性和安全性。桩基固定式和漂浮式作为当前主要的两种基础型式,各有其优缺点和适用场景。未来,随着技术的不断进步和成本的进一步降低,水面光伏项目的基础型式将更加多样化,为项目的规划、设计和实施提供更多选择。同时,也需要加强相关技术的研发和创新,提高电站的发电效率和运维水平,为可再生能源的可持续发展做出更大贡献。