光伏發(fā)電是一種非常清潔的發(fā)電方式。然而，在日照最為充足、光伏發(fā)電效率本應(yīng)最高的許多熱帶國家，光伏電站的成本效益卻不盡如人意。SABIC憑借各種熱塑性塑料的全球生產(chǎn)能力和應(yīng)用開發(fā)及技術(shù)支持服務(wù)，正在幫助改變這一現(xiàn)狀，助力光伏電站提高發(fā)電效率。

太陽能電站是傳統(tǒng)發(fā)電站在光伏發(fā)電領(lǐng)域的主要形式。一座太陽能電站通常由數(shù)百甚至數(shù)千塊太陽能電池板組成，為無數(shù)家庭和企業(yè)提供大量電力，因此太陽能電站不可避免地需要龐大的空間。但在印度和新加坡等人口密集的亞洲國家，可用于建設(shè)太陽能電站的土地卻非常稀缺或很昂貴，有時兩者兼有之。

解決這一難題的方法之一就是將太陽能電站建造在水面上，通過使用浮體架臺支撐電板，并將所有電板連接在一起。這些浮體架臺采用中空結(jié)構(gòu)，由吹塑工藝制成，成本相對較低。可以將其想象為一個由堅固的硬質(zhì)塑料制成的水床網(wǎng)。這類漂浮式光伏電站合適的選址包括天然湖泊、人造水庫以及廢棄的礦井和坑洞等。

根據(jù)世界銀行2018年發(fā)布《當(dāng)太陽遇見水——水上光伏市場報告》(Where Sun Meets Water, Floating Solar Market Report)，在現(xiàn)有水電站，尤其是可以靈活操作的大型水電站中，安裝水上太陽能發(fā)電設(shè)施十分有意義。報告認為，安裝太陽能電板可提高水電站的發(fā)電量，同時也能在枯水期靈活管理電站，使其更具成本效益。報告指出：“在電網(wǎng)不發(fā)達的地區(qū)，如撒哈拉以南的非洲和部分發(fā)展中亞洲國家，水上太陽能電站可能具有特別的意義。”

漂浮式水上太陽能電站不僅使用的是閑置的空間，而且可能比陸上太陽能電站的發(fā)電效率更高，因為水能夠冷卻光伏面板，從而提高其發(fā)電能力。其次，光伏電板有助于減少水的蒸發(fā)量，當(dāng)水有其他用途時，這就成為了一大優(yōu)勢。隨著水資源的日益珍貴，這種優(yōu)勢將愈發(fā)明顯。此外，水上太陽能電站還可以通過減緩藻類生長來改善水質(zhì)。

水上太陽能電站的建設(shè)成本通常低于陸上電站。例如，由于無需土地平整或打地基等對于陸上電站所必須的主要場地準(zhǔn)備工作，水上太陽能電站建設(shè)投資可大幅減少。在錨定和系泊要求不高的水面，太陽能電站的安裝和部署流程十分簡單，且高度模塊化，從而能更快地啟用。

水上太陽能電站如今已成為現(xiàn)實。事實上，第一座用于測試目的的水上光伏電站于2007年在日本建成，而第一座商用電站也于2008年在加利福尼亞的一個水庫上安裝完成，額定功率為175千瓦。目前，水上光伏電站的建設(shè)速度不斷加快：第一座10兆瓦級電站在2016年安裝成功。截至2018年，全球水上光伏系統(tǒng)的總裝機容量為1314兆瓦，而七年前僅有11兆瓦。

根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)，世界上有超過40萬平方公里的人造水庫，這意味著純粹從可用面積的角度來看，水上太陽能電站理論上擁有著太瓦級的裝機潛力。報告指出："基于可用人造水面資源計算，保守估計全球水上太陽能電站的裝機容量可超過400吉瓦，這相當(dāng)于2017年全球累計光伏裝機容量。”繼陸上電站和建筑一體化光伏系統(tǒng)(BIPV)之后，水上太陽能電站已成為第三大光伏發(fā)電方式。

SABIC已經(jīng)開發(fā)了適用于水上浮體架臺的聚乙烯和聚丙烯牌號以及基于這些材料的化合物，可保證水面上的浮體架臺在長期使用中穩(wěn)固地支撐太陽能電板。這些材料對紫外線輻射帶來的降解有很強的抵御能力，對于這種應(yīng)用無疑十分重要。在根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)進行的加速老化測試中，它們的抗環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)能力超過3000小時，這意味著在現(xiàn)實生活中，它們能持續(xù)工作25年以上。此外，這些材料的抗蠕變性也非常高，保證部件在持續(xù)的壓力下不會拉伸，從而保持浮體架臺的牢固性。

目前已安裝的水上光伏系統(tǒng)一般使用主浮體和副浮體，其體積從50升到300升不等。這些浮體是用大型擠壓-吹塑(EBM)設(shè)備生產(chǎn)的。加工商要求樹脂具有合適的流動特性(MFR)，易于在機器上加工，并需確保各批次的一致性。

終端應(yīng)用可能要求浮體能耐受低至-60°、高至+80°C的環(huán)境溫度。除了持續(xù)暴露在陽光下的抗紫外線能力外，它們還必須能耐受與水的長期接觸，因而需要良好的密閉性，且不能影響水質(zhì)(即沒有浸出風(fēng)險)。

SABIC專門為水上光伏系統(tǒng)的浮筒開發(fā)了高密度聚乙烯牌號SABIC B5308，可滿足以上所有加工和使用中的性能要求。該牌號產(chǎn)品已獲得多家專業(yè)水上光伏系統(tǒng)企業(yè)的認可。HDPE B5308是一種多重模態(tài)分子量分布的高分子材料，具有特殊的加工和性能特點。它具有出色的ESCR(抗環(huán)境應(yīng)力開裂性)、優(yōu)異的機械性能、以及能夠在韌性和剛度之間實現(xiàn)良好平衡(這在塑料中并不容易實現(xiàn))，并且使用壽命長，易于吹塑成型加工。

隨著清潔能源生產(chǎn)壓力的加大，SABIC預(yù)計浮動式水上光伏電站的裝機速度將進一步加快。目前，SABIC已經(jīng)在日本和中國開展浮動式水上光伏電站項目。SABIC相信，其聚合物解決方案將成為進一步釋放水上光伏(FPV)技術(shù)潛力的關(guān)鍵。