近年来，随着能源危机的加剧，可再生能源在世界各地迅速发展，太阳能具有清洁、无害、持续、长久的特点，使其在可再生能源中占据重要地位［1-2］。由于太阳能的使用通常是通过光伏系统来实现，光伏组件是可再生能源领域最可持续、最有效、最环保的产品之一［3-8］，因此光伏产业得到了蓬勃发展。传统地面光伏电站的推广受到用地面积的严重制约，根据已有资料估算，理论上传统光伏电站要达到1万kW·h的发电量需要占用100 000 m2的土地［9］，而且部分光伏电站为了减少光伏组件间的阴影效应，还需要加大各电池板之间的间距，这导致传统光伏电站的占地面积更为庞大。为了解决土地资源稀缺和大规模发展光伏电站之间的矛盾，水上光伏电站应运而生。

目前，在水资源丰富的地区建设水上光伏电站已有不少成功案例，但在干旱与半干旱地区几乎还未涉及该领域，我国倡导的“一带一路”中的古丝绸之路沿线国家大多处于干旱与半干旱地区，年降雨量少，蒸发强烈，水资源匮乏，光能资源丰富，结合干旱地区气候特点，因地制宜地发展水上光伏电站具有重要的研究价值与现实意义。笔者针对“一带一路”沿线干旱地区特点，以期充分发挥水上光伏电站的优势，探索出一条适合干旱与半干旱地区的水上光伏电站发展新道路，为国家倡导的“一带一路”发展战略，共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体贡献力量。

1 发展现状

1．1 国外发展现状

水上光伏电站在国外发展较早，日本、印度、韩国、新加坡、英国、美国、巴西、澳大利亚等国家已经成功建成水上光伏发电站［10-11］。2007年，美国SPG公司在加州的某池塘里成功建成水上太阳能阵列项目，装机容量为400 kW；2011年，英国设计师菲尔-波利提出建造漂浮式太阳能电池，将漂浮在海面上的太阳能电池连接在一起，形成一个庞大的网状结构，随着浮力在水面上起伏，同时收集产生的波能；2012年，挪威船级社的研究人员提出了动态漂浮式海上太阳能发电阵列概念，用4 200个560 W的薄膜太阳能电池板组成一个2 MW的六边形单元阵列，然后将多个单元连成一个整体，形成光伏电站，装机容量为50 MW；2013年，日本的West Holding集团在埼玉县通川市建成容量为1．18 MW的水上光伏电站，该项目总投资达35 000万日元；2014年，英国伯克郡某农场建成英国第一座水上漂浮式电站，该项目共使用800块太阳能组件，容量为200 kW；2015年，日本大阪岸和田市成功建成1座容量为1．7 MW的水上漂浮式光伏电站，该项目总投资约为5亿日元。

1．2 国内发展现状

水上光伏电站在国内起步较晚，近年来，安徽、江浙、河北等地相继开始发展水上光伏产业［12-13］，但距大规模开发与应用还有一定的距离。2015年，中国首座漂浮式光伏电站在湖北省枣阳市熊河水库建成，总投资约为1 038万元，总装机容量为1 200 kW，已于2016年年初建成投产，该项目的成功建成标志着我国水上漂浮式光伏电站已经起步；2015年，信义光能控股有限公司在安徽省芜湖市建成1座容量为50 MW水上光伏电站，该项目为试验性项目；2015年至2016年，信义光能控股有限公司在安徽省淮南市建成当时全球第一个单体容量达20 MW的水上光伏电站，于2016年3月3日并网运行；2016年，天合光能有限公司在安徽省淮北市建成1座单体容量为17 MW的水上光伏电站，该项目建于采煤沉陷区水面上，为采煤沉陷区水面的综合治理和开发利用开辟出一条新的道路；2017年，浙江省宁海县三门湾现代渔业园区建成容量为99 MW的“渔光互补”光伏电站，是目前全国最大的海水养殖“渔光互补”光伏发电项目。

1．3 国内外发展现状评述

水上光伏电站按基础形式主要分为桩基固定电站和水面漂浮电站两种［14］。桩基固定电站适用于较浅水域，其光伏组件支撑于支架上，支架固定于桩基上，基础形式与传统地面光伏电站相同；水面漂浮电站适用于较深水域，光伏组件及相关设备主要由塑料浮体产生的浮力所承受，浮体可以固定于岸边或水底。

水上光伏电站的浮体材料主要采用聚乙烯（PE），其优点是抗风浪、抗冻胀、低密度、耐腐蚀性较强、可重复利用；缺点主要是易燃、易热氧化、易光氧化、易受臭氧及紫外线分解，支架浸泡在水中易被腐蚀，尤其是所在水域的矿化度较高时腐蚀更为明显。

目前，水上光伏电站尚处于示范阶段，距大面积、大规模开发利用还有一定距离，主要存在如下问题：