新加坡阳光充足，却几乎没有多余的土地。正是这种矛盾，让新加坡浮动太阳能成为全国最引人注目的绿色能源项目之一。新加坡没有用太阳能板去占用稀缺的土地，而是把它们放到了水面上，其中最著名的就是西部的登格蓄水池（Tengeh Reservoir）。本文将介绍登格浮动太阳能发电场如何运作，以及它在新加坡能源版图中的位置。如果你更关心在自家屋顶装太阳能板，那是另一个话题，请参阅我们的新加坡家用太阳能指南。
新加坡为什么把太阳能板放在水面上
在新加坡，太阳能是最具潜力的可再生能源。新加坡没有大河可以发展水力发电，风速普遍太低，难以建设大型风电场，地热能也不可行。相比之下，地处赤道附近的新加坡全年阳光强烈。
问题在于土地。新加坡的每一公顷土地都要在住房、工业、交通、国防、公园和自然保护区之间争夺。太阳能发电场需要大面积、无遮挡的表面，而最理想的选择就是屋顶（组屋和公共建筑的屋顶已在国家计划下投入使用）以及水体。
新加坡的蓄水池非常适合，原因如下：
- 面积大、开阔、无遮挡。水面一天中大部分时间都能直接接受日照。
- 本来就由国家管理。新加坡国家水务机构公用事业局（PUB）负责管理蓄水池，同时还运营着耗电量很大的水处理厂，正好可以使用这些电力。
- 水有助于给太阳能板降温。太阳能板温度升高时效率会下降，较凉爽的环境有帮助。
- 太阳能板为水面遮阴。部分遮阴可以减少水分蒸发和藻类生长，不过效果取决于水面被覆盖的比例。
登格浮动太阳能发电场是什么
登格蓄水池位于新加坡西部，靠近大士（Tuas）。那里的浮动太阳能发电场于2021年建成，在启用时是全球最大的内陆浮动太阳能设施之一。它由公用事业局与业界伙伴共同开发，普遍报道的装机容量约为60兆瓦峰值（MWp），太阳能板覆盖约45公顷的水面。
具体来说，这座发电场产生的电力足以帮助供应公用事业局本地水处理厂的用电，使供水系统部分实现清洁能源自给。公用事业局曾表示，其减碳效果相当于每年让数千辆汽车停驶。如需了解最新的发电量和减碳数据，请查阅公用事业局官网，因为公布的数字会不时更新。
登格项目并非凭空出现。在大型发电场建成之前，新加坡大约从2016年起就在登格设立了一个较小的浮动太阳能试验平台，用来比较不同的浮动系统，并研究其对水质和环境的影响。试验平台积累的经验为全面规模发电场的设计提供了依据。
浮动太阳能发电场实际上如何运作
浮动太阳能发电场并不是简单地把太阳能板放在水面上。它的主要组成部分包括：
- 浮体（浮筒）。太阳能板安装在有浮力的平台上，平台通常由高密度塑料制成，彼此相连，组成一个个大型“岛屿”。
- 锚固与系泊。这些“岛屿”被锚定在蓄水池底部或岸边，在风雨和水位变化中保持位置稳定。
- 逆变器。太阳能板产生的是直流电（DC），逆变器将其转换为电网和设备使用的交流电（AC）。
- 电缆与变电站。电力被输送到岸上，升压后供应给水处理厂或并入电网。
- 监测系统。传感器追踪发电量、太阳能板温度和水质，让运营方及早发现问题。
由于蓄水池供应饮用水，所用材料和维护方式都必须符合水安全标准。清洁、检查和维修工作通过船只或浮动平台上的走道进行。
浮动太阳能与其他太阳能方案的比较
| 太阳能类型 | 安装位置 | 主要优势 | 主要限制 |
|---|---|---|---|
| 屋顶太阳能（组屋和公共建筑） | 组屋、学校、办公楼的屋顶 | 利用已有建筑的空间；靠近用电地点 | 每个屋顶面积小；遮挡和屋顶状况会限制发电量 |
| 蓄水池浮动太阳能 | 登格等内陆蓄水池 | 连续大面积；水有降温作用；不占用土地 | 必须保护水质；仅限合适的蓄水池 |
| 海上或近岸浮动太阳能 | 有遮蔽的海域 | 潜在面积大 | 海浪、盐分腐蚀和航道使其难度更高 |
| 地面太阳能 | 空地 | 建造和维护简单 | 新加坡土地太稀缺，无法建设大型发电场 |
浮动太阳能在新加坡能源结构中的位置
要客观看待它的规模。新加坡大部分电力仍来自天然气，天然气比煤炭或石油清洁，但仍会排放碳。即使过去十年太阳能装置快速增长，太阳能目前也只占总需求的一小部分。
但这并不意味着浮动太阳能只是噱头。新加坡已在《新加坡绿色发展蓝图2030》（Singapore Green Plan 2030）下设定了本年代末的太阳能部署目标，每一个大型装置都让国家更接近目标。能源市场管理局（EMA）把新加坡的做法形容为一组“开关”：天然气、太阳能、区域电网、氢能等低碳替代能源，以及能源效率。太阳能是本地主要的可再生能源“开关”，而更大量的低碳电力预计将来自区域电力进口。
在太阳能这一“开关”中，浮动太阳能非常重要，因为单靠屋顶无法实现目标。登格项目之后，其他蓄水池也建了较小的浮动系统，更多项目也在研究之中。由于计划、容量和时间表会有变化，最可靠的信息来源是能源市场管理局、公用事业局以及永续发展与环境部。
浮动太阳能也有实际的限制：
- 间歇性。阴天时太阳能发电量会下降，夜间则停止发电，因此电网仍需要后备发电，也越来越需要储能系统。
- 水面有限。并非每个蓄水池都适合。有些用于休闲娱乐，有些具有生态价值，覆盖过多水面可能影响生态系统。
- 环境监测。运营方会研究鱼类、鸟类、藻类和水质，确保太阳能板不会造成危害。
可以参观登格蓄水池吗？
登格是位于新加坡西部工业区的一个运作中的蓄水池，因此它不像麦里芝（MacRitchie）或下皮尔斯（Lower Peirce）那样是休闲去处。你可以通过公用事业局的网上资料了解这个项目，偶尔也可以通过公众教育活动或展览认识它。如果想知道是否有公开观景点或导览参观，请查看公用事业局官网的最新信息，不要直接跑到现场。
如果你更想享受蓄水池风光而不是研究能源，我们整理的新加坡值得一游的蓄水池介绍了适合散步、骑车和野餐的地方。
浮动太阳能对家庭意味着什么
浮动太阳能不会直接改变你的电费账单，你也无法专门“购买”来自登格的电力。它的作用是为新加坡的电力系统增加更多清洁能源，长远支持国家的减排目标。
如果你想亲身参与太阳能转型，现实的选择包括：
- 选择绿色电力配套：如果你身处开放电力市场（Open Electricity Market），且有零售商提供以太阳能或可再生能源证书为支持的配套，可以考虑。请仔细阅读配套条款。
- 考虑为自家安装太阳能：如果你住在有地住宅，可以安装屋顶太阳能板。具体涉及哪些事项，请参阅有地住宅可以安装太阳能板吗。
- 减少自身用电：最清洁的电，是你从未使用的那一度电。在大多数新加坡家庭，节能的冷气使用习惯和高效电器带来的差别最大。
重点总结
- 新加坡土地稀缺而阳光充足，因此利用蓄水池发展太阳能。
- 登格浮动太阳能发电场于2021年建成，用清洁能源帮助供应公用事业局水处理厂的用电。
- 浮动太阳能是更大计划的一部分，该计划还包括屋顶太阳能、区域电力进口和新的低碳技术。
- 如需最新的装机容量和目标，请直接查阅公用事业局和能源市场管理局，因为数据会定期更新。
官方资料： 公用事业局（PUB）