海上太阳能电站一举三得

□钟 科

要建设大规模的太阳能电厂，需要占有大量的土地。然而，随着世界人口的不断增多，人多地少的矛盾越来越突出。为了减少对居民聚居区土地的占用，现在不少太阳能电厂建设在荒凉偏僻的地区，而长距离的电能输送成本很高。为了解决电能输送和土地占用的矛盾，法国和以色列研究人员开发出了一种水上太阳能发电系统，有望在人口密集地区建设太阳能电厂。

前几年，人们在考虑太阳能电厂的选址问题时，首选的是沙漠地区，因为沙漠地区土地不值钱，而且阳光充足。其实，大海的情况和沙漠比较类似，也是不会占用土地，而且周边没有建筑、高山等阳光遮挡物。之所以以前人们没有考虑在大海上建太阳能电厂，是因为传统的太阳能电池板不能抵挡海水的腐蚀。然而，法国和以色列的研究人员开发成功了抗腐蚀的水上漂浮太阳能发电系统，在大海上建太阳能电厂的前景变得光明起来。

从目前世界各国的发展来看，经济发达地区大多分布在沿海城市，这些地区的人口也十分密集。要在这些地区建设大规模的太阳能电厂，势必会和居民争夺宝贵的土地资源。然而，沿海地区大陆附近茫茫的大海上却没有人居住，如果把太阳能电厂建在大海上，既不会和居民争夺土地，也不需要从偏僻地区远距离输电，电力成本低，能源浪费少。

水上太阳能发电系统不但可以建设在海洋上，也可以建设在淡水湖泊中，最佳的选择是水库。在人口聚居区往往会有水库，水库的作用不仅仅是为居民供水，也可为居民进行水力发电。研究人员建议可充分利用水库的资源，在水库上建太阳能电厂，把太阳能电厂和水力电厂的电并网输电，可以充分利用现有的资源，减少输电成本，为人们提供更加充足的能源。

研究人员采用太阳能聚光系统以减少水上太阳能电池的使用量，并稳定发电量。与传统的太阳能发电相比，水上太阳能发电有自己的突出优势。首先，水上太阳能发电可以直接用下面的水来进行冷却，冷却成本很低。太阳能电池板往往会遭遇到过热的问题，因此需要冷却水进行冷却。其次，可以直接用水清洗太阳能电池板。灰尘会让太阳能电池板变脏，影响太阳能发电的效率，因此需要定期清洗太阳能电池板。对于地面太阳能电池板来说，清洗成本不菲。

水上太阳能电厂采用模块化方法设计，可根据所需发电量来安装太阳能电池板，每个模块可生产200千瓦电力。如果需要生产更多的电力，只需铺设更多的模块。以前也有不少机构开展水上太阳能发电的研究，但是大多在水面上建设漂浮平台，然后在平台上铺设太阳能电池板，或者直接把太阳能电池板的支架建在浅水的水域中。这种方法的透光性和透气性都很差，对水域中的动植物的影响很大，过了一段时间水域甚至可能成为臭烘烘的“死水”。

而法国和以色列研究人员开发的水上太阳能电池板可以直接漂浮在水面上。这些太阳能电池板十分坚固，可以抵抗自然灾害的冲击。如果在水库上铺满这种电池板，甚至可以成为可过行人的浮桥。水上太阳能电池板采用了一种“可呼吸”的构造，尽可能降低对环境的影响。氧气和部分光线都能透过电池板，所以水里的动植物能够继续生存，不会受到很大的影响。初步的实验表明，水上太阳能发电系统不会影响水质，也不会影响水生动植物的正常生长和发育过程。中长期的影响尚不确定，还需要环保专家来做进一步的评估。

目前，研究人员正在制造水上太阳能发电系统的样机，并将在法国东南部的一座水库中进行发电实验。此外，以色列的研究人员正在和印度一家电力公司协商，将在印度建设一座实验电站。研究人员预测，如果一切顺利的话，到2012年6月将完成所有实验，新的太阳能发电技术将在那之后进入市场。