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“采煤沉陷区”变身“水上光伏”

来源: 中国能源报    发表日期:2018年09月03日

    

  8月16日,一场夏日阵雨之后,记者乘船进入安徽淮南潘阳漂浮式40MW光伏项目。湖面深处抬眼,建设总占地达1393亩的光伏方阵整齐壮观,飞鸟、鱼鸭、斜阳、湖光相映成趣。

  淮南是中国能源之都,华东工业粮仓。常年大量开采煤炭形成了大面积的采煤沉陷区,地下水与淮河水在沉陷区混合,逐渐淹没了大片农田,形成大量坍塌湖,且互不相连,一度造成多方困扰:煤矿采空区路面沉陷、粉煤灰二次污染问题如何治理?居民如何安置和补偿?

  2016年9月,安徽淮南潘阳漂浮式光伏项目的开工建设,不仅打开了采煤沉陷区的“水上光源”,也成了“破局”难题的金钥匙。该项目是目前全国建成投产的最大漂浮式光伏项目,由国家电投吉林电力股份有限公司(简称“吉电股份”)与阳光电源股份有限公司共同开发建设,截至7月末,累计发电量已达5570.67万千瓦时。

  43岁的李传昌,世代居住在田集乡刘龙社区,在农田尚未被淹没时从事农业,农田被淹没后转变身份成为渔民。“以前采煤是挖‘黑金’,光伏电站发电带来‘真金白银’。”他满面笑容地告诉记者,“最重要的是环境变好了,水是清的,草是绿的,就像小时候。早上起来放放牛、喂喂鱼,我们也就满足了。”

  据了解,安徽淮南潘阳漂浮式光伏项目建设过程中,涉及农户按每亩4000—5000元拿到征地款,并且按人口数支付租金,李传昌一家五口人每年还能获得租金2000元。

  电站建设、运维也给村民们新增了就业机会。当地村民李金超满意地告诉记者:“这里以前煤炭开采导致环境污染和地块沉陷严重,老百姓不得不就近搬迁。自从光伏电站建立起来后,环境一天天改善,村民们又可以回来打鱼了,还可以在光伏电站上班赚钱。”光伏电站建设时,他每个月工资5000多元,现在是电站的运维工人,每月工资4000元左右。

  “同传统桩基式水面光伏项目相比,漂浮式光伏项目的最大特点是将光伏组件、汇流箱、箱逆变置于水面浮体上。”吉电股份华东新能源公司总经理王浩介绍说,“漂浮式光伏电站具有不占用土地资源、减少水量蒸发、抑制藻类生长的作用,同时水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率。在治理沉陷区水域的同时,能有效利用该区域土地空间。”

  王浩坦言,建设水面漂浮电站的最大挑战是“浮”和“湿”。不同于大型地面光伏电站建设,水面波动不止,如何保证电站的安全、稳固和发电率?

  浮体的材料性能是漂浮电站安全及耐久性的重要保证。安徽淮南潘阳漂浮式光伏项目的浮体材料采用超长耐候改性高密度聚乙烯材料,匹配电站25年的使用周期。

  吉电股份对每个标准发电单元进行详细的风浪流模拟计算,为锚固系统及浮体结构的设计提供依据,以保证漂浮方阵的安全。其中,漂浮方阵自适应水位锚固系统,采用地锚桩加带护套钢绳与附体方阵边缘加强件连接,每个方阵每隔6米左右设置锚固点,缆绳留住余量以保障受力均匀安全可靠,达到“动”和“静”的最佳耦合。

  另外,逆变升压浮台整体均采用船用钢板建造,甲板等连接均采用螺栓连接方式,方便运输及现场安装,逆变升压浮台设置有五个压载浮箱,可通过注水、抽水等方式来方便调节浮台平衡,提高浮台稳定性。

  同时,针对水面光伏项目湿度大、太阳辐射强、水位变化多样的特点,项目水下接地装置重点提高了抗腐蚀、抗老化、耐盐碱的特性,并且长度灵活可调,确保了设备安全。

  记者注意到,项目拥有网格化设计的运维通道。王浩解释道项目标准发电单元东西方向约170m,南北方向约168m,网格化设计的运维通道,方便运维人员快速到达需要运维的区域。

  “项目包含一个水上漂浮式光伏发电研发2MW试验基地,以便做好实证测试平台数据收集。”王浩透露,安徽淮南潘阳漂浮式光伏项目被国家电投中央研究院确定为水面光伏设备可靠性、性能对比、浮台承载能力和使用寿命等课题研究的试验基地。

  近几年,水上漂浮光伏电站逐渐走进大众视野,但在我国尚处于起步阶段,安徽淮南潘阳漂浮式光伏项目的建成投产,将昔日的“采煤沉陷区”变成今天的“水上发电站”,为两淮采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地建设积累了重要经验,也为水上漂浮电站在国内推广提供了理论基础、技术解决方案和可靠的数据支撑。
 


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