研究表明，在赤道平静的海面上安装的漂浮式光伏系统可以为东南亚和西非人口稠密的地区提供无限的能量。

国际太阳能协会(ISES)在最近发布的一篇论文指出，在过去的40年，印度尼西亚有大约14万平方公里的海域没有经历过4米以上的海浪，也没有经历过每秒10米以上的大风。这一面积的海域足以让漂浮式光伏系统每年产生大约35,000TWh的电力，这超出了目前全球的各种能源的总发电量 (每年为30,000TWh)。

(资料图)

虽然世界上大多数海洋都经历过风暴，但一些赤道地区的海洋环境良好，这意味着不需要采用大量昂贵的工程设施来保护海上漂浮式光伏系统。

全球高分辨率热图显示，印度尼西亚群岛和靠近尼日利亚的赤道地区是安装海上漂浮式光伏系统最有前景的地区。

图1海上漂浮式光伏系统热图。红色区域表示海洋环境最好，然后依次是黄色、绿色和深蓝色。灰线显示出热带风暴的路径

本世纪中叶的全球光伏发电电前景

研究报告预计，到本世纪中叶，在大量光伏发电和风力发电量的支持下，全球经济将在很大程度上实现脱碳和电气化。预计到2050年，尼日利亚和印度尼西亚将分别成为全球第三和第六大人口大国。

这些国家的高人口密度可能会导致农业、环境和光伏发电之间的冲突。他们所在的热带位置(“在无风带”)意味着风力发电资源贫乏。幸运的是，这些国家及其邻国可以从漂浮在平静海面上的光伏系统中获取无限的能源。

在零碳经济中，大约70平方公里的漂浮式光伏系统就可以满足100万富裕人口的所有能源需求。能源密集度较低的国家和地区可以通过安装相同面积的海上漂浮式光伏系统为200多万人提供能源。这些光伏系统可以安装在干旱地区的屋顶上，与农业设施共址部署，也可以漂浮在水体上。漂浮式光伏系统可以安装在内陆湖泊和水库上，也可以安装在近海。各国安装的内陆漂浮式光伏系统具有巨大的潜力，并且已经在快速增长。

国际太阳能协会(ISES)最近发表的一篇论文调查了全球海洋的概况，以寻找过去40年来没有经历大浪或强风的地区。这些地区的漂浮式光伏系统不需要构建强大而成本昂贵的工程设施。

研究表明，在海浪不超过6米，风速不超过15米/秒的地区安装的漂浮式光伏系统每年可以产生高达100万TWh的能源，这是支持100亿人口的完全脱碳全球经济年能源需求的5倍。

大多数海洋环境良好的区域都靠近赤道，例如在印度尼西亚和西非。这些地区人口增长快，经济发展快速，而安装海上浮动光伏系统可以帮助解决土地使用冲突。

印尼光伏市场发展

到本世纪中叶，印尼人口可能超过3.15亿人。在使用光伏发电完全脱碳之后，大约需要安装25,000平方公里的光伏系统才能满足印度尼西亚的电力需求。幸运的是，印尼拥有巨大的光伏发电潜力，也有构建抽水蓄能发电设施的巨大潜力，可以有效地储存光伏系统的电力。

印度尼西亚是一个人口稠密的国家，特别是在爪哇、巴厘岛和苏门答腊岛。幸运的是，印度尼西亚可以选择在平静的内海上安装大量漂浮式光伏系统。印尼640万平方公里的海洋面积是满足印尼未来全部能源需求所需漂浮式光伏系统面积的200倍。

图2 印度尼西亚可以安装的漂浮式光伏系统区域热图。红色区域表示海洋环境最好，然后依次是是黄色、绿色和深蓝色。灰线表示热带风暴的路径。

海上漂浮式光伏系统的开发前景

全球大部分海域的海浪都超过10米，风速超过20米/秒。有一些开发商正在致力于开发能够承受风暴的海上漂浮式光伏系统的工程防御技术。而赤道附近的区域由于海洋环境良好，安装海上漂浮式光伏系统的防御措施并不需要那么坚固和成本高昂。

海上漂浮式光伏系统的开发最有前景的区域集中在赤道纬度5～12度以内，主要是在印度尼西亚群岛和尼日利亚附近的几内亚湾。这些地区的风力发电潜力低，人口密度高，人口和能源消耗增长迅速，并且拥有大量完整的生态系统。而热带风暴很少影响赤道地区。

在中南美洲安装海上漂浮式光伏系统容易受到热带风暴和大浪的影响。中东地区拥有巨大的开发潜力，尽管将面临来自陆上光伏设施和风力发电场的激烈竞争。欧洲的一些地区也有一些开发前景，例如亚得里亚海北部和希腊群岛周围。

海上漂浮式光伏产业还处于起步阶段。与陆地光伏系统相比，海上光伏电池板具有一些固有的缺点，包括海水腐蚀和海洋污染。浅海是安装海上漂浮式光伏系统的首选。由于全球变暖可能会改变风力和海浪的模式，因此需要尽量减少对海洋环境和渔业的影响。

尽管存在这些挑战，但海上漂浮式光伏系统可以为赤道平静海域的国家提供大部分电力。到本世纪中叶，预计这些国家约有10亿人主要依靠光伏发电，这将导致历史上最快的能源变化。

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