印尼水面漂浮光伏EPC技術方案經濟性分析

龍海軍 中國能源建設集團國際工程有限公司

一、項目背景

水面漂浮光伏是指建設于水域表面的光伏電站，常見于水塘、小型湖泊、水庫、蓄水池等之上，主要由光伏面板、匯流箱、逆變設備、變壓器、集電線路、支架等組成。

光伏電站建設于水面之上，不占用陸地，特別是工農業用地，在一定程度上節省了用地支出，減少了電站開發費用；提高發電量，水體對光伏組起著冷卻的作用，在一定程度上可以降低組件表面溫度，間接提高發電量，據相關數據統計，水面的冷卻效果，光伏組件發電量可增加10%～15%；運維清洗相對簡單，水面光伏電站可以減少灰塵對組件的遮擋，即便有部分灰塵但清洗簡單，另外水中的電站不會出現人為損壞，動物破壞的問題；減少了水分的蒸發，抑制水中藻類的繁殖，對于水質的提高有較大幫助，很好的保護了環境。

水面光伏對比傳統的地面光伏，具有建設成本低、施工工期短、發電效率高、運行維護簡單和環保等優點，得到了世界各國，特備是水域資源廣闊，陸地資源緊張的國家的大力推崇。

印尼政府為了使該國的電力結構更環保，更經濟，更多元化，推出了多個水面漂浮光伏項目，向全世界公開招標IPP投資人。本文就其中一個項目的技術方案經濟性進行過了對比分析。

二、工程內容

本項目擬建設直流發電功率185MWd c，交流輸出功率145MWac的水面漂浮光伏電站。光伏組件擬采用400W和430W組件，安裝在約700,000塊漂浮板上，占地總面積為175-190公頃。光伏支架擬采用固定支架，最佳支撐角度為5°，漂浮于水面。本項目水域中心深度大于100m，水位變化約為12m。

三、方案關鍵點對比及其經濟性分析

本項目技術方案中，技術性能和經濟性關聯度較大的，對方案選擇影響較大的關鍵點主要是集電線路設計、無功補償設計和錨固系統設計。

（一）集電線路設計

集電線路是光伏電站的重要組成部分，通常可采用銅芯光伏電纜和鋁芯電纜，兩種方案都能滿足功能和性能要求。采用銅芯電纜損耗小，成本高；采用鋁芯電纜損耗大，成本低。由于電纜在大型光伏項目中的使用量非常大，針對本項目，采用鋁芯電纜比采用銅芯電纜可以節省項目投資550萬美元，對提高項目的經濟指標非常重要。

（二）無功補償設計

光伏電站項目運行的負荷多為感性負荷。大量存在的感性負荷，不僅造成系統功率因數過低，生產效率降低，企業電能費用支出增加，還會引起電網電壓波動，嚴重時影響帶載設備的安全運行，給企業帶來不必要的經濟損失。本項目業主要求功率因數在-0.85至0.9可調。因此，需要通過無功補償的方式來提高功率因數，保證電能質量和電網安全。

目前國內采用加裝無功發生器（Static VAR Generator,簡稱SVG）方案的比較多，但是很多專家和工程技術人員總結了工程實踐的經驗后提出了光伏并網逆變器的進行無功補償的方法，也得到較多的應用。

本項目就加裝SVG和使用逆變器進行無功補償，分別制定了技術方案，經過對其經濟性進行分析發現，使用逆變器比使用SVG能夠節省項目建設資金162萬美元。

（三）錨固系統設計

本項目水域最深處約100米，水位變化約12米，水下地形起伏變化較大，常規的錨固方式，如重力拋錨和水下樁錨的方式很難在本項目中應用，如專門特殊定制錨固系統成本將大幅增加，同時技術成熟性也不能得到保證。為此考慮采用固定纜繩的方式，即采用若干大纜繩在水面形成網狀錨固網，并牽拉至岸上錨固，浮島則通過密集的小纜繩連接至錨固網上，這一方案能夠大幅節省成本，使項目具備經濟可行性。錨固系統設計如下圖所示：

錨固系統示意圖

四、總結

基于當前社會的工業技術和裝備制造水平，結合本項目地質水文數據和項目技術要求，經過對技術方案中幾個核心關鍵點的對比分析，發現本項目集電線路采用鋁芯電纜，無功補償采用逆變器裝置，錨固采用岸上固定纜繩的固定方式在技術上是可行的，并且具有較好的經濟優勢。