目前市場上大部分太陽能系統(tǒng)都存在兩個重大缺陷：需要占用大面積的土地以及太陽能電池制造和維護(hù)成本高企。盡管這些難題妨礙了太陽能產(chǎn)業(yè)在沒有政府補貼的國家大面積推廣，但人們依然在尋找新的方法擴(kuò)大太陽能市場。美國《科學(xué)日報》近日報道，一種新的技術(shù)將會克服這些挑戰(zhàn)，這就是：漂浮太陽能發(fā)電場。
這一由法國和以色列合作研發(fā)的創(chuàng)新性的太陽能生產(chǎn)技術(shù)將太陽能生產(chǎn)引入一個全新的范式。
一年前，就在研發(fā)設(shè)計過程結(jié)束后，設(shè)計團(tuán)隊開始組裝原型機(jī)，并計劃在2011年9月開始投入使用。測試地點選在法國東南部的卡達(dá)拉什，這一地區(qū)處在法國電網(wǎng)的優(yōu)越位置，而當(dāng)?shù)氐乃娬緞t可以提供該系統(tǒng)組裝測試所需的開闊水面?，F(xiàn)場操作將需要9個月的時間，評測在此期間季節(jié)和水文變化狀況下該系統(tǒng)的表現(xiàn)和產(chǎn)能。研發(fā)人員認(rèn)為到2012年6月，他們將獲得將該技術(shù)投入市場所需的全部數(shù)據(jù)。
當(dāng)領(lǐng)先的光伏企業(yè)為尋找建設(shè)太陽能電場的土地而努力時，這一項目的團(tuán)隊發(fā)掘在水面建設(shè)太陽能電站的潛力。建設(shè)電場的水域不是自然保護(hù)區(qū)、旅游度假區(qū)或者公海，而是工業(yè)用或者其他用途水域。因此，水上太陽能發(fā)電場不會對自然產(chǎn)生負(fù)面影響。“這是一個雙贏局面。”研究團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人卡塞爾博士稱，“在眾多水庫的水用來發(fā)電以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時，還可以用來安置太陽能發(fā)電裝置。”
在解決了空間問題之后，該團(tuán)隊同樣關(guān)注成本問題。“這看起來很棒，把太陽能和水結(jié)合起來發(fā)電，但我們同樣需要證明這種模式長期來看在經(jīng)濟(jì)上行得通。”卡塞爾博士解釋說。
開發(fā)者正在通過兩種方式使該技術(shù)降低成本。首先是在減少太陽能電池數(shù)量的同時保持電力生產(chǎn)量，這得益于一種鏡面太陽能集中系統(tǒng)的運用。其次，設(shè)計團(tuán)隊在漂浮太陽能電場中使用了一種創(chuàng)造性的水冷卻系統(tǒng)。這種冷卻方式使得太陽能光伏系統(tǒng)仍可以使用硅基太陽能電池。硅電池在使用過程中有過熱的問題，要維持系統(tǒng)正常工作需要冷卻系統(tǒng)輔助。相比普通電池，這種電池發(fā)電效率更高?；谝陨咸匦?，這一水上太陽能系統(tǒng)就同時具備了可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
為了使此項技術(shù)更高效并為投入市場做好準(zhǔn)備，此系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計，即在一個太陽能板可以按照電力需求安裝不同數(shù)量的同一的發(fā)電模塊。每個模塊標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)200千瓦電力，只要簡單地增加模塊數(shù)量就可以增加生產(chǎn)平臺的總發(fā)電量。
該團(tuán)隊還致力于減少此項技術(shù)的環(huán)境影響。此項技術(shù)可以確保水體與空氣進(jìn)行氧氣交換，確保有足夠的氧氣可以維持水下動植物的生存?？ㄈ麪柌┦繌?qiáng)調(diào)“投入運行的一個階段性目標(biāo)就是在專家的協(xié)助下密切觀察該技術(shù)對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，而且，初步的調(diào)查顯示水體質(zhì)量和動植物系統(tǒng)并沒有受到有害的環(huán)境影響。我們在生產(chǎn)材料的選擇過程中也一直考慮到這方面的因素。”
