水上与沙漠光伏技术：未来发展的潜力与应用前景

在数年来光伏安装量快速提升后，今年光伏系统安装量将超过 450 GW，市场必须开始寻找更多的光伏应用场景来应对合适的土地资源逐渐减少的问题。今年全球最大光伏展会 SNEC 中更可看到，许多组件厂纷纷展出不同应用场景下适配的组件，其中水上和沙漠环境中的应用尤为引人注目，并为市场提供了新的商业契机。  

这些应用场景不仅能有效解决土地资源限制的问题，还能与当地的自然环境相互结合，以达到经济和生态效益的互惠互利。本文将深入探讨水上光伏和沙漠光伏技术的应用场景、技术特性及其未来发展潜力，并通过具体案例分析这两种技术在实际应用中的优势与挑战。
 

（一）水上光伏应用场景应用与特性

水上光伏发电是一种新兴且具潜力的技术，透过在水面装置光伏组件以进行发电功能，其具有环保、技术经济和社会效益等多重优势。在安装方面，除了可采用环保材料以保护生态环境之外，还能通过简便快速的建设方式降低施工成本，同时避免陆地光伏开发所遇到的土地产权问题。目前而言，水上光伏又分为两种，分别为海上项目和陆域水体项目，其中陆域水体项目又包括湖泊、水库、废弃矿场建置、人工湖和埤塘等不同应用场景。

在组件选用方面，双玻组件在水上光伏的场景下能更佳有效解决水气透过率的问题，相较于地面型光伏可再提高 5-10% 的发电量。应用设计方面，水深小于 3 米的水域通常采用桩基固定式，而水深超过 3 米的水域则多采用漂浮式（浮管式、浮箱式）。由于水上的施工方案相较于陆地更为简便快速，这也促使不少开发商意识到此商机，开始朝向水上案场发展，也另外为组件制造商带来差异化的市场，如本次 SNEC 展会中，许多厂家也开始纷纷展出各种应用于水面场景的光伏组件，反映出水面光伏的发展潜力。

随着水上光伏应用逐步被重视，今年中国的海上光伏开工项目预计有 2-3 GW 的规模，且主要集中在山东、江苏、浙江和福建等沿海地区，目前部分项目将计划于今年下半年至明年上半年陆续建设，并于四季度开始拉货，其中阳光水面光伏公司又作为目前市占率最高的企业，也是目前唯一能在百米深的水域建设光伏案场的公司。除了大型海上光伏的应用之外，现今中国的陆域水体的应用上也有许多待开发地区，其开发项目又区分为集中式与分布式，前者的陆域水体项目大多来自于采煤沉陷区，其规模约落在 50-200 MW 之间，后者则多为埤塘水面项目，单个案场容量则一般在 5-30 MW，综上累积，陆域水体项目极具潜力 。整体而言，InfoLink 预期中国地区的水上光伏在今年有望突破 5 GW 的累积安装量、全球累积安装量则有望达到 7-8 GW 的水平。

尽管水上光伏将有助于光伏安装量的持续增长，然而目前在开发过程中仍有不少难题，除了建造与后续运维的难度高以外，市场对于水质、水域生态的疑虑也有待更多案例供验证。厂家们近年来也开始为这些意见提供解决方案，例如，阳光水面光伏公司在新加坡的 60 MW 水库项目中，为确保水质不受影响，在水上光伏项目中使用食品级材料，并通过严格检验与质量把控，藉此确保饮用水的安全，以消除民众对水质影响的疑虑。随着更多企业引入创新技术和实施严格的环境保护措施、以及成功案例数的提升，水上光伏的社会接受度逐渐提高，有望在环保和利益相关者之间能更再达成更多的共识以实现永续发展。
 

（二）沙漠光伏应用场景应用与特性

沙漠光伏发电是透过强烈的日照、广阔的大型案场等进而实现高效且经济的发电效益，在全球沙漠光伏计划中，中国是极具代表性的国家，其中最为著名的即新疆和内蒙古等西北地区的国家大基地「沙戈荒」计划，又作为首批首个千万千瓦级的大型风光基地计划，目前第一期 1 GW 已成功并网发电，第二期与第三期则陆续开工建设当中。由于近期集中式计划多受到土地合规审查与生态保育等政策影响，加上沙漠用地取得相对容易，开发商逐渐深入内陆沙漠地区寻地；此外，在沙漠地区兴建光伏案场也可提升治沙成效，使光伏治沙工程也逐渐受到重视。

在组件的选用方面，沙漠环境对光伏组件的技术要求极高，考虑到沙漠地区存在高温、日夜温差大、高紫外线以及沙尘暴等因素，对组件的耐高温与抗风沙能力提出了极高要求，目前部分组件厂亦在技术方面加紧突破，例如增加组件玻璃厚度以抗风沙、导入防尘沙技术、提高组件耐高温能力等测试条件。在沙漠的应用场景方面，部分地区亦有特殊规范，如内蒙古地区对治沙计划有相关规定，要求案场项目须在当地设置电池与组件产能，并要求发电调峰稳定、搭配储能自发自用，故厂家在该地建设案场时仍须考虑到以上要点，加上目前西北地区治沙计划仍因馈线输电问题导致开发受限，电力无法大量输送至其他省份，促使部分厂家对于沙漠光伏项目的关注度相对其他应用场境更为冷淡，故今年治沙项目需求预计相对有限。

水上光伏和沙漠光伏技术皆预示着未来可再生能源发展的特殊方向，为了最大化利用水上光伏和沙漠光伏的经济效益，部分水上光伏项目则藉由渔业养殖、休闲观光等多功能开发，形成「渔光互补」的综合利用模式，而沙漠光伏方面，目前亦有项目是透过光伏发电、农业种植、生态修复作为理念，进而打造多功能的沙漠园区。尽管现阶段两者在全球的应用上仍为小众市场，但随着技术的不断进步、政策上的持续支持，未来仍具备一定的发展潜力，同时有望实现经济和环境效益之间的双赢。