一排排蓝色的光伏板架设在宽阔的鱼塘上，像碧波上的鱼鳞，在阳光照射下熠熠闪光……这是江苏省江都区曹桥村“渔光互补”发电站项目现场。

曹桥村境内地势低洼，有上千亩废旧鱼塘和滩涂资源。曹桥村通过规划，把区域内四五十个大小不一的鱼塘整合为六个成片的大鱼塘，并在此基础上建设了总装机容量15兆瓦的“渔光互补”光伏发电站项目。在曹桥村“渔光互补”光伏发电站，上层空间用于光伏发电的同时，下层水体还能用于养殖，形成了“上面发电、下面养鱼”的集约发展模式，助力农民增产增收。目前，该水面光伏电站年均发电量达1800万千瓦时，仅发电量一项，每年可产生效益1800万元，日均效益5万元。

10多年来，光伏发电成本下降了90%以上。随着光伏产业的快速发展，其应用领域也越来越广泛，而“水面光伏”也成为了光伏产业的一颗新星。

不占用土地、发电效率更高

水面光伏电站是指在水塘、中小型湖泊、水库、蓄水池、采煤塌陷区形成的湖泊等水面上建立的光伏发电站。隆基绿能科技股份有限公司中国地区部解决方案专家马竞涛说，从广义的“水面光伏”来说，行业并没有严格的界定条件，一般将光伏电站下部长期为水域的电站，都称为“水面光伏”。

根据其基础类型不同，水面光伏电站主要有桩基固定式和漂浮式两种建设形式。而光伏电站具体采用哪种类型通常由水深来决定，即在水深小于等于3米的浅水区，可采用桩基固定式；在水深大于3米的深水区，径流稳定、水位变化一般小于6米时，可采用漂浮式。

由于不占用土地资源，可减少水量蒸发，又兼顾渔业养殖等特点，近年来“水面光伏”受到广泛关注，并在湖泊、河流、滩涂、近海等多种场景下得到成功应用。特别是建在水面较为开阔区域的光伏电站，可避免其他物体的阴影对光伏组件发电带来的不利影响，水面的光反射率也远大于地面和山地表面的反射率。并且水面具有冷却作用，能有效降低光伏组件的温度损耗，“水面光伏”系统的整体发电量比同等条件下的屋顶或地面光伏发电系统，高出10%—15%。

同时，随着挡浪墙、围堰施工等工程技术方案的改进和提升，我国“水面光伏”项目已进入海域，成功建设了浙江慈溪海涂项目等海上光伏项目，拓展了“水面光伏”的开发应用领域。中能众诚新能源科技有限公司总经理张晓鸣说，“水面光伏”的桩基固定式和漂浮式两种形式，各有其适用的场景，但从发展前景而言，漂浮式正在成为光伏地面集中式与屋顶分布式之后的第三大光伏电站发展趋势。“漂浮式光伏电站具有不占用土地，发电量相对较高，不破坏水域环境的特性，预计未来5年全球市场规模将达到60吉瓦以上。”张晓鸣说。

渔光互补光伏发电的优势

“渔光互补”的出现，带来许多的好处，一方面，渔民能依靠现有鱼塘资源，在鱼塘上方建设光伏电站，既可以获得养殖的收益，又可以获得光伏发电的收益，两全其美；另一方面，光伏发电还可以供电，给鱼塘的增氧机、水泵等设备，超出的电可以卖给电网。

另外，太阳能面板还具有给鱼塘遮阳、降低睡眠温度，减少水分蒸发的作用，有效遮住阳光的强烈照射，鱼虾被水烫死的概率大大减少。另外，因为电池板遮挡了一部分的阳光，减少了水面植物的光合作用，抑制了藻类等生物的生长繁殖，又提升了水质，给鱼类的生长提供了一个良好的环境。

渔光互补在未来具有较大的发展潜力，我国作为水产品生产、贸易和消费大国，水产品产量排在世界第一。渔业在中国发展起来后，开设了大量的渔场，带动了一批饲料、加工、养殖企业的发展。根据估算，建设1MW的太阳能电站需要20-30亩的鱼塘水面，因此，在节省能源上，每年可以节省标煤348吨，减少二氧化碳排放约1000吨；在经济上，渔光互补可以带来比较可观的发电收益，并且在养殖的同时也可以有电费收益，是很好的创收项目。

全球水上光伏发展迅速

据韩国能源经济研究院出版的《水上光伏海外普及动向和启示》，全球范围内水上光伏装机规模自2017年快速发展，2018年达到1.3GW，2019年达到2.4GW。市场分析机构惠誉解决方案预测称，2025年全球水上光伏新装机容量将达到10GW。

彭博社对韩国、中国、泰国、越南、老挝、印度、希腊、荷兰、日本、菲律宾、印度尼西亚、中国台湾等12个国家和地区调查结果显示，今年1月，启动或计划启动的水上光伏装机约为15.5GW。其中，中国和韩国装机规模均为3.7GW，排名第一。目前在运水上光伏，中国为1400MW，韩国115MW，日本190MW，越南为118MW。

今年7月，韩政府下调了水上光伏的可再生能源认证(REC)权重值，其中，规模为100kw以上的权重值从1.5降至1.4，3MW以上的权重值从1.5降至1.2。报告分析，水上光伏REC权重值的下降将导致企业投资萎缩，建议政府应积极利用水上光伏，制定切实可行的清洁能源政策。

发展“水面光伏”仍面临技术问题

目前，全球“水面光伏”产业已进入快速发展期。由于支持政策好、商业模式成熟，我国“水面光伏”项目总装机容量已达全球第一，也是大规模水面光伏电站的主要建设国家。目前，我国“水面光伏”项目主要分布在沿海、沿江城市。

据能源和自然资源咨询公司伍德麦肯兹公司的电力与可再生能源部预测，2019—2024年全球“水面光伏”的需求量预计将以年均22%的速度增长，2022年，“水面光伏”新增装机容量将占全球所有光伏新增装机容量的2%。

不过当前发展“水面光伏”还面临政策和技术等问题限制。晶科能源控股有限公司总经理陈康平说，光伏复合项目用地标准不够明确，各地对灌木林地、坑塘水面等用于光伏复合项目建设的审批标准不一，部分地区存在“一刀切”的情况。一些地区相关部门过度解读涉河建设项目管理的政策要求，限制了“水面光伏”项目的开发。他建议，在坚守生态红线、不改变原用地性质的前提下，明确在一般耕地、灌木林地、坑塘水面、水库水面、园地等建设光伏复合型项目的适用规范，为因地制宜建设农光互补、渔光互补等具有综合经济社会效益的光伏复合项目提供便利。

今年1月7日，山东省海洋局结束了对《关于推进光伏发电海域立体使用管理的指导意见（征求意见稿）》（以下简称《征求意见稿》）的意见征求工作。根据《征求意见稿》，山东鼓励各市因地制宜探索利用已确权的养殖用海、盐田用海区域，科学布局光伏发电项目。

据初步统计，我国海洋光伏电站项目规划的发电量已超过500万千瓦。天津南港、广西防城港、江苏连云港、河北黄骅港和曹妃甸及山东、浙江、福建等省的重点区域都有相应项目规划。

浙江大学海洋学院教授赵西增说，目前国内外内陆水面的光伏技术已相对成熟，但海洋光伏电站项目套用内陆“水面光伏”的技术方案，“事实上几乎完全不可行”。赵西增认为，由于海洋环境的特殊性，不同地区的风浪流差别非常大，不仅无法沿用内陆水面光伏电站的经验，甚至不同海域的技术方案都需“一事一议”。目前，海洋光伏电站的技术仍处于起步阶段，如何从技术层面控制风险、优化投资，还需要更基础的研究探索。

水上光伏潜力巨大

从现有的数据来看，全球范围内总计有16个已公布的规划或在建浮式光伏项目，总装机量超过11吉瓦。同时，全球光伏装机排名靠前的多个国家均已开始浮式光伏项目的试点工作，这推动了浮式光伏的成本不断下降。在上述多重因素的影响下，预计未来数年内，公共事业规模的浮式光伏装机总量将呈现爆发式增长。

事实上，多个机构的研究都表明，从可利用的资源角度看，全球发展浮式光伏的潜力十分可观。根据美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）此前发布的一项研究成果，如果在全球所有水电站的水库都安装浮式光伏设施，将能满足全球近一半的电力需求。

另据行业研究机构DNV GL最新发布的研究报告，全球现有水电站的水库为浮式光伏带来的资源潜力将达到4太瓦。

随着各国光伏装机规模的扩大以及光伏度电成本的走低，浮式光伏也再次吸引了投资者的目光。

报告表示，在土地资源愈加稀缺的情况下，利用未开发水域实现可再生能源发电将广受欢迎，因此预计浮式光伏也将在全球能源转型过程中起到重要作用。

此前，DNV GL也曾在其发布的《能源转型展望》中指出，全球各国要实现2050年的减排目标，光伏装机应增长10倍以上，达到5太瓦，这其中，浮式光伏项目的开发不可或缺。

惠誉的报告分析认为，浮式光伏能更好地利用水上空间与水电项目相结合，并且电站施工时间相对较短。另外，浮式光伏的应用对于水体本身也能起到有利作用，不论是饮用水水库或水电项目，结合浮式光伏将能降低水面蒸发强度，甚至可能抑制藻类的产生。

而在NREL 的研究人员Nathan Lee看来，在水电站水库建设浮式光伏项目有诸多优点，既能在多雨季节利用水电，也可以在干燥少雨的季节充分利用光伏发电，同时抽水蓄能装置在这一系统中可能也能具备应用空间，堪称“一举三得”。

不过，也有业内专家提醒称，考虑到浮式光伏市场尚未成熟，相关技术标准以及长期项目风险仍有待确认。分析认为，浮式光伏项目的成本常常因项目而异，与项目所在水域的水深、水质以及盐度息息相关，同时也与该地区风力强度有所关联。

对此，Nathan Lee也承认，尽管浮式光伏潜力巨大，但这并不意味着所有水体都能够进行商业化开发，未来仍需考虑到各个水体的环境限制以及发电系统的整体表现。

文章来源：科技日报，中国能源报，太阳光伏发电