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巴西利用浮动光伏发电,解决水电站发电不足问题

摘要:据美国研究人员称,巴西目前有1.2GW的水力发电能力表现不佳。大型浮式光伏发电的高容量因数,负荷相关性,以及在高需求时期的高潜力输出,可作为解决水力发电能力不佳的理想解决方案。

“大型浮式光伏发电是抵消水电站大坝生产不足的理想解决方案,因为它具有显著的容量因数,并且能够提高整个系统的可靠性,同时最大限度地减少负荷削减。”

这是最近发表在《可再生能源和可持续能源评论》上的“作为亚马逊河大坝生产不足的替代途径的浮动光伏系统”的主要结论之一。此前,密歇根州立大学(Michigan State University)的研究人员评估了兆瓦级浮式光伏电站对巴西能源前景发展具有的潜力。

在该国众多水坝上对此类项目的大量投资将提高整个系统的可靠性,并使水电站运营商在需求高峰时期更灵活地调度电力。它还可以帮助巴西在不修建新水坝的情况下提高发电能力。

据悉,巴西的水电总装机容量目前为109.1GW,但政府的目标是到2023年达到114.4GW。然而,该国广泛的水电基础设施的能力已经显示出疲态。例如,2014年,严重干旱促使政府不得不从水电发电转向投资更多的风能和太阳能。

该国的总发电量(包括所有能源)目前约为161GW,这意味着水电能占全国总能源需求的一半以上。然而,巴西现有水电站的发电量不足,约为12GW。

科学家们指出,在表现不佳的水坝上部署浮式光伏系统可以提供双重优势。首先,它可以实现建造更便宜的光伏项目,因为不需要额外的变电站或输电线路。第二,浮式光伏发电可以让水电站运营商将他们的项目作为一种储能形式进行调度,以补偿太阳能光伏发电的可变输出。

研究分析进一步表明,浮式光伏发电是一个理想的解决方案,因为它具有高容量因数,与负载相关,以及在高需求时期的高潜力输出。“评估峰值负荷增加对系统可靠性的影响,得出系统的峰值负荷每年可增加4%的理论,”他们表示。“研究结果还显示,光伏系统的容量因数非常显著,整体平均容量因数为42%。”

分析表明加入浮式光伏后,发电量可提高55.5%左右。然而,事实上目前政府计划在亚马逊河地区建设更多的水电站,只会使低水位发电量提高46.2%。

目前,巴西在Sobradinho大坝上有一座175兆瓦的水力发电设施,同时有一座1MW的浮动太阳能发电厂。该项目最终将扩大到5MW,最初由水力发电公司Sao Francisco Hidroeletrica (Chesf)于2016年建造。据悉,Chesf 还在亚马逊雨林Uatuma河上的水力发电设施和发电站Balbina大坝上安装了一个浮动光伏阵列试点。

能源一号编译,转载请获授权。

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