研究:南欧浮式太阳能比地面光伏发电更具成本竞争性
来自意大利和西班牙的研究人员估算了欧洲合适水体中浮式光伏(FPV)的发电量和成本潜力,并与最佳倾斜度的陆上光伏(LPV)进行了比较。
研究员Leonardo Micheli告诉记者:“我们还证明,在地中海国家FPV可以在经济上与传统LPV竞争,因为这些地方太阳位置更高,温度也更高。然而,如果资本成本降低12%,FPV在所有模拟场景和国家中都具有成本竞争力。”
科学家们使用全球水库和大坝数据库(GRanD)中欧洲可用的水面数据来估计欧洲潜在的FPV装机容量,并只考虑了用于水电、供水、灌溉和防洪的水库。他们使用PVWatts直流电力模型模拟了单面组件的发电量,其数据来自CAMS辐照服务的每小时辐照度。
对于FPV应用,该模型考虑了10度和20度的倾斜角以及0.06的反照率的场景,LPV被假定为采用最佳倾斜角,反照率0.25。两次模拟都使用了天合光能效率为21.4%的组件,效率为96%的逆变器,直流至交流损耗取14%,所有组件均朝南,光伏系统寿命被设定为25年。科学家们从IRENA可再生能源成本数据库中获取数据,来计算欧洲不同地点的资本支出和年度运营和维护支出(omex)。
该研究考察了FPV和LPV在四种热量场景下的性能,结果显示,FPV系统可达到640至1688kWh/kW/年的发电量,对应的容量系数为7.3%至19.3%。
研究人员说:“出乎意料的是,较高发电量出现在最南端的国家,那里的太阳能潜力更高,因为较低的倾斜角造成的角度和反射损失有限。”
最差表现出现在斯堪的纳维亚半岛和瑞士、奥地利和意大利的高山地区,在最乐观的热交换场景下,FPV的电气性能最高,比LPV多发2%的电。
研究人员说:“在这种场景下的几个国家,20度倾斜的FPV的发电量也比有最佳倾斜度的LPV高,然而在其他配置和场景下,FPV发电量通常低于LPV,特别是在10度倾斜时。结果突出表明,倾斜角度对能量转换的影响很大。”
该研究估计,在FPV装置中倾斜角每增加一度的价值在€2.50 ($2.62)/kW和€7.50/kW之间。
鉴于发电量的差异,FPV在平准化能源成本(LCOE)方面的竞争力取决于资本支出和omex的考虑。结果显示,总体上如果除去支架和安装成本,LPV的LCOE在大多数欧洲国家的所有场景中都具有竞争力。如果也不计并网成本——例如通过与水电混合,FPV在所有国家的所有建模场景中都具有成本竞争力。
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