地狭人稠发展绿色能源新解决方案,荷兰展开离岸太阳能试点计划

若想要发展MW级大规模太阳能电厂,首先需要广阔的土地来装设上万片太阳能板,这对于地狭人稠、寸土寸金的岛国来说,并不是容易的事情,因此向海洋扩张、在海上设备太阳能模块或许是个好选择,最近荷兰就正在测试新型薄膜太阳能的海上应用可行性。

荷兰应用科学研究组织(TNO)以及能源公司Bluewater Energy Services、Genap、Endures、Marin及艾文思应用科学大学(Avans Hogeschool)在荷兰靠西部海岸的东福恩斯湖(Oostvoornse Meer)测试浮动太阳能先导系统,展开Solar@Sea II计划。

该计划在两个7×13米的浮筒上装设20kWp的太阳能模块,其中模块与浮筒都是可挠式材料,观察可挠式太阳能板的发电量,以及在海浪、强风下的耐久度跟有机材料的状况,

在海上设置太阳能系统不容易,除了得面对海水、海风里所携带的盐碱侵蚀外,一波一波的海浪也是太阳能系统的大敌,考验着安装设计与工法,一旦失误或是经验不足,随着波浪起伏的太阳能板就容易因为背后线路摩擦而走火。

因此现在有许多离岸太阳能开发商,比起使用传统的浮筒、浮桥,更倾向使用以可挠式材料制成的“平台”,像是挪威创业公司Ocean Sun,其产品远远看来就是浮在水上的蓝色大王莲或弹跳床,在特殊的平台上设备太阳能板,杜绝太阳能板彼此摩擦的可能。

目前Ocean Sun也正与Fred Olsen Renewables携手合作,在西班牙加纳利群岛附近设置250kWp浮动太阳能试点计划;挪威能源公司Equinor今年也透露,计划与工程公司Moss Maritime合作在波涛汹涌的挪威海域测试浮动太阳能电厂。

TNO希望可以借由减轻浮标与锚点重量,降低浮标和模块的波浪阻力(wave resistance)、减少成本。TNO研究员兼Solar@Sea II项目经理Wim Soppe表示,“海上太阳能板要运行十几年,技术上颇具挑战性,另外由于耐用、重型浮筒材料非常昂贵,成本也非常高昂,通常经济上也不太可行,因此我们对新技术寄给厚望。”

先导计划持续到2022年夏季,已获得荷兰经济事务与气候政策部的补助,下一步规划在北海安装浮动太阳能系统,TNO表示,目标是在2024年左右部署1~5MWp商业系统,并与北海的离岸风电厂做邻居。

低地之国荷兰总国土面积约41,526平方公里,光是水域面积就有7,643平方公里,更有半数土地低于海拔一米,大部分国土还是填海造陆;荷兰人口也相当密集、为高度城市化国家,荷兰在绿色能源发展上也看中离岸发展,荷兰认为,浮动太阳能有望成为能源转型要角,预计到2050年,荷兰太阳能可达到200 GWp,其中25 GWp将设备在陆上水道,其他45 GWp则是离岸太阳能。

目前荷兰绿色能源创业公司Oceans of Energy与能源研究中心(ECN)、乌特勒支大学、荷兰6家企业和研究机关共同打造的离岸太阳能已在荷兰海岸运行一年半了;先前TNO也跟石化公司SABIC、挪威能源公司Equinor和荷兰西福尔讷市政府,针对三个有潜力的浮动式太阳能设计在东福恩斯湖进行为期一年测试,考验这些技术在大浪、强风和海水环境的耐用性。

(首图来源:TNO)