为工业规模的太阳能电池阵列寻找空间对许多旨在大幅扩大可再生能源发电能力以实现净零碳排放目标的国家来说是一项挑战。因此，浮动太阳能电池板系统的使用正在增加。在荷兰，这项技术与太阳能跟踪系统相结合，产生了一个漂浮的太阳能阵列，它可以在一天中跟随太阳，以获得最大的效率。
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漂浮的太阳能电池板岛Proteus位于荷兰西南部的一个湖泊Oostvoornse Meer。漂浮结构上覆盖着180块太阳能电池板，总装机容量为73千瓦的峰值功率(kWp)。
该装置背后的公司是葡萄牙SolarisFloat他认为，这种小规模的部署可以扩大规模，产生大量的可再生电力，而不需要宝贵的土地空间。
将太阳能跟踪能力引入浮动太阳能阵列是SolarisFloat在该领域的独特贡献，迄今为止还没有其他商业浮动太阳能阵列使用任何太阳能跟踪技术。这可能是由于所涉及的重大机械复杂性。陆基太阳能跟踪系统可以固定在地面上，被动地抵抗机械驱动，而Proteus则必须使用螺旋桨来保持稳定。
Ho SolarisFloat表示，结合浮动和太阳能跟踪技术，Proteus的生产效率比陆地上的静态设备高出40%。Proteus是SolarisFloat用于测试其尖端技术并分析其生产清洁能源能力的试点项目。该原型最近得到了认可，SolarisFloat被提名为2022年欧洲发明家奖的决赛选手。
原型机上的单面面板每隔几个小时就在两个轴上旋转一次。他们使用机械、地理空间和光传感器来确定太阳在天空中的位置，并使用马达和螺旋桨使太阳能电池板垂直于阳光的入射。
浮动太阳能电池阵列
漂浮式太阳能电池阵列在世界范围内越来越普遍。近年来，浮动太阳能的容量显著增长，从2015年的70兆瓦特增加到2020年的1300兆瓦特。浮动太阳能技术市场正以43%的复合年增长率增长，预计到2031年将达到每年245亿美元。
作为一种相对较新的可再生能源选择，浮动太阳能尚未被广泛采用，但其潜力巨大。假设只有10%的人造水库被浮动太阳能覆盖。在这种情况下，全球电网可以从20太瓦的可再生能源中受益，这是目前太阳能发电总容量的20倍。
目前，大部分太阳能发电能力来自陆地太阳能装置，但未使用的土地正变得越来越稀缺。土地占用是对传统太阳能发电的一个主要批评，因为它阻止了土地用于种植作物或碳隔离树木。
研究发现，太阳能发电需要比煤炭多50倍的空间，比天然气多100倍的空间才能产生相同的能量水平。太阳能的土地使用要求也可能损害生物多样性，特别是在生物丰富的地区，居住着几种重要物种。
漂浮式太阳能电池阵列正成为解决这一挑战的有效方案。新加坡和日本在浮动太阳能方面投入了大量资金，因为这些国家的可用土地稀缺。
漂浮太阳能还解决了陆基太阳能电池板的另一个问题:过热。当太阳能电池板变得太热时，它们的效率会降低，但漂浮的太阳能电池板会被其下的水冷却，从而产生更多的电力。由于水的冷却作用，当类似的太阳能电池板放在水面上时，产量可提高15%。
浮动太阳能技术还改善了供水，特别是在非常炎热的地区。这是因为覆盖水源减少了蒸发，防止了有毒蓝绿藻的生长和蔓延。根据一项研究，约旦一座水库上的浮动太阳能电池板每年可发电425兆瓦时，减少了42%的蒸发量。
只有不到1%的太阳能电池板安装是漂浮的。这主要是由于技术和财务上的挑战——工程师们知道，把任何东西放在水上都会成倍地增加机械复杂性，引入新的限制，并不可避免地导致更高的成本。
太阳跟踪技术
跟踪技术也在开发中，部分应用于太阳能行业。跟踪系统转动太阳能电池板，使太阳的入射角最小化，从而最大限度地发挥效率。
与传统的静态太阳能系统相比，具有太阳能跟踪功能的双面太阳能电池板可将能源产量提高35%，将本地电力成本降低16%。太阳能跟踪技术市场预计在2020年代将以16%的复合年增长率增长。
太阳跟踪在地球的北纬和南纬地区最为重要，那里太阳的入射角更为显著。在赤道附近，由于阳光接近垂直照射地面，跟踪通常是不必要的。
像漂浮式太阳能一样，太阳能跟踪增加了初始和持续的太阳能安装成本。然而，这些技术的效率提高可以说是值得这些额外的投资。
参考资料及进一步阅读
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