□鐘 科

要建設(shè)大規(guī)模的太陽能電廠，需要占有大量的土地。然而，隨著世界人口的不斷增多，人多地少的矛盾越來越突出。為了減少對居民聚居區(qū)土地的占用，現(xiàn)在不少太陽能電廠建設(shè)在荒涼偏僻的地區(qū)，而長距離的電能輸送成本很高。為了解決電能輸送和土地占用的矛盾，法國和以色列研究人員開發(fā)出了一種水上太陽能發(fā)電系統(tǒng)，有望在人口密集地區(qū)建設(shè)太陽能電廠。

前幾年，人們在考慮太陽能電廠的選址問題時，首選的是沙漠地區(qū)，因為沙漠地區(qū)土地不值錢，而且陽光充足。其實，大海的情況和沙漠比較類似，也是不會占用土地，而且周邊沒有建筑、高山等陽光遮擋物。之所以以前人們沒有考慮在大海上建太陽能電廠，是因為傳統(tǒng)的太陽能電池板不能抵擋海水的腐蝕。然而，法國和以色列的研究人員開發(fā)成功了抗腐蝕的水上漂浮太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在大海上建太陽能電廠的前景變得光明起來。

從目前世界各國的發(fā)展來看，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)大多分布在沿海城市，這些地區(qū)的人口也十分密集。要在這些地區(qū)建設(shè)大規(guī)模的太陽能電廠，勢必會和居民爭奪寶貴的土地資源。然而，沿海地區(qū)大陸附近茫茫的大海上卻沒有人居住，如果把太陽能電廠建在大海上，既不會和居民爭奪土地，也不需要從偏僻地區(qū)遠距離輸電，電力成本低，能源浪費少。

水上太陽能發(fā)電系統(tǒng)不但可以建設(shè)在海洋上，也可以建設(shè)在淡水湖泊中，最佳的選擇是水庫。在人口聚居區(qū)往往會有水庫，水庫的作用不僅僅是為居民供水，也可為居民進行水力發(fā)電。研究人員建議可充分利用水庫的資源，在水庫上建太陽能電廠，把太陽能電廠和水力電廠的電并網(wǎng)輸電，可以充分利用現(xiàn)有的資源，減少輸電成本，為人們提供更加充足的能源。

研究人員采用太陽能聚光系統(tǒng)以減少水上太陽能電池的使用量，并穩(wěn)定發(fā)電量。與傳統(tǒng)的太陽能發(fā)電相比，水上太陽能發(fā)電有自己的突出優(yōu)勢。首先，水上太陽能發(fā)電可以直接用下面的水來進行冷卻，冷卻成本很低。太陽能電池板往往會遭遇到過熱的問題，因此需要冷卻水進行冷卻。其次，可以直接用水清洗太陽能電池板?；覊m會讓太陽能電池板變臟，影響太陽能發(fā)電的效率，因此需要定期清洗太陽能電池板。對于地面太陽能電池板來說，清洗成本不菲。

水上太陽能電廠采用模塊化方法設(shè)計，可根據(jù)所需發(fā)電量來安裝太陽能電池板，每個模塊可生產(chǎn)200千瓦電力。如果需要生產(chǎn)更多的電力，只需鋪設(shè)更多的模塊。以前也有不少機構(gòu)開展水上太陽能發(fā)電的研究，但是大多在水面上建設(shè)漂浮平臺，然后在平臺上鋪設(shè)太陽能電池板，或者直接把太陽能電池板的支架建在淺水的水域中。這種方法的透光性和透氣性都很差，對水域中的動植物的影響很大，過了一段時間水域甚至可能成為臭烘烘的“死水”。

而法國和以色列研究人員開發(fā)的水上太陽能電池板可以直接漂浮在水面上。這些太陽能電池板十分堅固，可以抵抗自然災(zāi)害的沖擊。如果在水庫上鋪滿這種電池板，甚至可以成為可過行人的浮橋。水上太陽能電池板采用了一種“可呼吸”的構(gòu)造，盡可能降低對環(huán)境的影響。氧氣和部分光線都能透過電池板，所以水里的動植物能夠繼續(xù)生存，不會受到很大的影響。初步的實驗表明，水上太陽能發(fā)電系統(tǒng)不會影響水質(zhì)，也不會影響水生動植物的正常生長和發(fā)育過程。中長期的影響尚不確定，還需要環(huán)保專家來做進一步的評估。

目前，研究人員正在制造水上太陽能發(fā)電系統(tǒng)的樣機，并將在法國東南部的一座水庫中進行發(fā)電實驗。此外，以色列的研究人員正在和印度一家電力公司協(xié)商，將在印度建設(shè)一座實驗電站。研究人員預(yù)測，如果一切順利的話，到2012年6月將完成所有實驗，新的太陽能發(fā)電技術(shù)將在那之后進入市場。