库区漂浮式钙钛矿光伏发电系统及水光互补发电分析

邓子婧; 谢果; 曾亮; 康佳; 王文全

doi:10.19911/j.1003-0417.tyn20250410.01

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库区漂浮式钙钛矿光伏发电系统及水光互补发电分析

更新时间：2026-06-07

- 库区漂浮式钙钛矿光伏发电系统及水光互补发电分析
- Issue 5, Pages: 28-38(2026)
- 作者机构：
  
  四川大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19911/j.1003-0417.tyn20250410.01
  CLC： TM61
- Published：2026
- 稿件说明：
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邓子婧, 谢果, 曾亮, et al. 库区漂浮式钙钛矿光伏发电系统及水光互补发电分析[J]. 2026, (5): 28-38.
DOI：

邓子婧, 谢果, 曾亮, et al. 库区漂浮式钙钛矿光伏发电系统及水光互补发电分析[J]. 2026, (5): 28-38. DOI： 10.19911/j.1003-0417.tyn20250410.01.

摘要

钙钛矿太阳电池具有轻便、成本低与弱光吸收性好的优点，在漂浮式光伏发电系统中具有良好的应用前景。为验证漂浮式钙钛矿光伏发电系统实际应用的可行性，以及此类光伏发电系统与水电站耦合后的特性。首先构建了光伏发电系统发电量数学模型与水光互补发电约束模型，然后将锦屏一级水电站与漂浮式钙钛矿光伏发电系统相结合形成水光互补发电系统，对该互补发电系统的耦合特性进行了分析，并对漂浮式钙钛矿光伏发电系统的经济性，以及采用该光伏发电系统后单位面积下的二氧化碳及大气污染物年减排量进行了评估。分析结果显示：1)在漂浮式钙钛矿光伏发电系统装机容量相同的前提下，水光互补发电系统的年发电量与光伏发电消纳率均随着外送通道容量的增加而增加。在相同外送通道容量下，水光互补发电系统的年发电量与光伏发电系统装机容量呈正相关，而光伏发电消纳率与光伏发电系统装机容量基本呈负相关。2)外送通道容量为4000 MW、光伏发电系统装机容量为2400 MW为最佳设计，既能保持较高的光伏发电消纳率，又能充分利用水电站的调节能力。此时，水光互补发电系统的年发电量较水电站单独发电时可提高约22%。3)考虑采用固定式光伏支架、装机容量为2400 MW的漂浮式钙钛矿光伏发电系统的初始投资成本和年运行成本后，其投资回收周期为7.61年，与传统漂浮式光伏发电系统的投资回收周期接近。4)采用装机容量为2400 MW的漂浮式钙钛矿光伏发电系统后，单位面积下的二氧化碳年减排量为87.26 kg/m

，碳回收周期为1.53年，具有显著的节能减排效益。研究结果可为水光互补发电项目的实际应用提供参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

Federal University of Itajubá, (Engenharia da Energia da Universidade Federal de Itajubá), Av. BPS, 1303, Itajubá, MG, Brazil,Federal University of Itajubá, National Reference Center in Small Hydropower, (Instituto de Recursos Naturais da Universidade Federal de Itajubá, Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas), Av. BPS, 1303, Itajubá, MG, Brazil,Federal University of Itajubá, National Reference Center in Small Hydropower, (Instituto de Recursos Naturais da Universidade Federal de Itajubá, Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas), Av. BPS, 1303, Itajubá, MG, Brazil,Universidad Politécnica de Valencia, Departamento de Ingeniería Rural y Agroalimentaria, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain,Federal University of Itajubá, (Engenharia da Energia da Universidade Federal de Itajubá), Av. BPS, 1303, Itajubá, MG, Brazil,Federal University of Itajubá, (Engenharia da Energia da Universidade Federal de Itajubá), Av. BPS, 1303, Itajubá, MG, Brazil.Use of floating PV plants for coordinated operation with hydropower plants: Case study of the hydroelectric plants of the São Francisco River basin[J].Energy Conversion and Management,2018.

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