研究表明，浮動光伏系統(tǒng)可以使湖水溫度降低1.2℃

法國研究人員進(jìn)行了一項研究，考察浮動光伏（FPV）發(fā)電站對淡水生態(tài)系統(tǒng)水溫的影響。他們使用一個控制影響前后（BACI）框架來分析理解這些差異。

該研究團(tuán)隊在三年時間里對六個類似湖泊進(jìn)行了測量，其中三個安裝有浮動光伏系統(tǒng)，另外三個則沒有。

“盡管浮動光伏系統(tǒng)對水溫的影響是這項新興技術(shù)最常被研究的影響之一，但大多數(shù)實證研究主要關(guān)注小規(guī)模試驗裝置和短期觀察，這極大地限制了我們認(rèn)知的可靠性，”他們表示，“浮動光伏發(fā)電廠正在成為湖泊景觀中一道亮麗的風(fēng)景線；

但迄今為止，在生態(tài)系統(tǒng)尺度上，我們?nèi)匀蝗狈﹃P(guān)于浮動光伏系統(tǒng)對湖泊水溫的整體影響的長期經(jīng)驗評估，以及可靠的實驗設(shè)計?！?/span>

該研究于2020年12月至2023年12月在法國西南部加龍河沖積平原的六個封閉型礫石坑湖泊中進(jìn)行。水溫測量是通過連接到系泊處的浮標(biāo)進(jìn)行，記錄器部署在水下4米深的位置。在收集數(shù)據(jù)約滿一年后，他們在三個湖泊中安裝浮動光伏系統(tǒng)，然后進(jìn)行前后對照分析。

浮動光伏發(fā)電站覆蓋湖泊面積的比例分別為40.3%、51.5%和55.5%，平均覆蓋比例為49.1%。每個被浮動光伏系統(tǒng)覆蓋的湖泊（即“受影響”湖泊）均與一個沒有安裝浮動光伏系統(tǒng)的“對照”湖泊進(jìn)行配對。他們采用主成分分析（PCA）法對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析，根據(jù)水體形態(tài)相似性對這些湖泊進(jìn)行配對。這些環(huán)境參數(shù)包括表面積與體積比、最大深度、周長和海拔。

結(jié)果表明，在安裝浮動光伏系統(tǒng)前，對于有浮動光伏系統(tǒng)的湖泊和沒有浮動光伏系統(tǒng)的湖泊，其平均水溫分別為15℃和15.3℃；在安裝浮動光伏系統(tǒng)后，其平均溫度分別為16.9℃和18.1℃。

“總體而言，與沒有安裝浮動光伏發(fā)電站的湖泊相比，浮動光伏發(fā)電站的存在使湖水溫度降低了1.2℃，”學(xué)者們強(qiáng)調(diào)。

湖水溫度降幅在季節(jié)之間變化很大?！皩φ铡焙磁c“受影響”湖泊在春季的平均溫差為2.3℃，在夏季的平均溫差為1.9℃，在冬季和秋季的平均溫差較小，僅為0.6℃。

“平均而言，當(dāng)氣溫升高1℃時，對于有浮動光伏系統(tǒng)的湖泊和沒有浮動光伏系統(tǒng)的湖泊，其水溫均降低0.08℃。當(dāng)平均日氣溫低于10℃時，預(yù)測水溫降幅非常有限（低于0.5℃）?！薄爱?dāng)平均日氣溫超過30℃時，水溫降幅超過2℃。最大水溫差異可超過3℃，”他們補(bǔ)充說，“在安裝有浮動光伏發(fā)電站的湖泊中，浮動光伏系統(tǒng)覆蓋區(qū)域的水溫與未覆蓋區(qū)域的水溫沒有顯著差異?！?/span>

在對研究進(jìn)行總結(jié)時，研究團(tuán)隊補(bǔ)充說：“在氣候變暖的背景下，夏季水溫下降可能有益于淡水生物，但這些益處可能被溶解氧減少和碳循環(huán)改變（包括溫室氣體排放）等其他負(fù)面影響所抵消。因此，浮動光伏系統(tǒng)對淡水生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能的級聯(lián)效應(yīng)仍需評估?！?研究結(jié)果發(fā)表在《環(huán)境管理期刊》上的“浮動光伏裝置顯著降低水溫：全湖區(qū)試驗”。這項研究由來自法國圖盧茲大學(xué)和里昂第一大學(xué)（即里昂克羅德·貝爾那大學(xué)）的科學(xué)家們進(jìn)行。