摘要：美國的研究人員表示，將太陽能和水力發電結合成一個完整的混合系統配置，最多可實現7593GW的裝機容量，估計年發電量為10,616千瓦時，水庫覆蓋率為20%。以這種方式將太陽能和水力結合會帶來更多的好處，包括改善不同時間尺度的系統運行，抽水水力帶來更多的存儲機會，提高輸電線路的利用率，減少光伏棄用，以及降低互連成本和水蒸發。

美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家分析了浮動光伏(FPV)和水電站混合發電的潛在好處，并確定了這類項目的全球潛力在3039GW到7593GW之間。

在發表在《可再生能源》上的研究中，學者們描述了三種不同的項目類型:

1.共存混合系統，即光伏安裝和水力發電設施位于同一地點，但分別運行和優化;

2.虛擬混合動力系統，兩種動力產品位于不同的地點，通過雙邊協議進行優化;

3.全混合動力系統，通過協同優化規劃和操作來提高成本和性能。

作者指出:“在這項工作中，我們考慮了浮動光伏和水力耦合在一起的全混合浮動光伏-水力發電系統，允許它們的操作協同優化和調度。”他們接著說，這種系統更可取，因為它將可變的可再生能源技術與可調度的能源技術結合在一起，因此具有高度的可控性。

與單獨運行的兩種技術相比，太陽能和水力耦合帶來的共同利益包括：改善系統在不同時間尺度下的運行，抽水蓄能帶來更多的蓄能機會，提高輸電線路利用率，減少光伏削減，以及互連成本和水蒸發。

該團隊使用地理空間方法來計算浮動太陽能與水力發電結合的技術潛力，該方法只考慮了浮動光伏系統的容量、發電量和適用區域。他們解釋說:“這一評估不包括水電容量、發電量或混合運營的考慮。”

根據這項名為“靠近海岸”的研究中提出的最樂觀的設想，如果將太陽能和水電完全混合動力系統配置在一起，那么全球的裝機容量將達到7593GW，假設水庫覆蓋率為20%，估計年發電量將達到10616千瓦時。

在最悲觀的情況下，即遠離海岸的情況下，全球潛力估計為3039GW，年產量為4251 TWh，最大儲層覆蓋面積為8%。研究人員解釋說:“當我們增加到海岸的最大距離并保持到海岸的最小距離不變時，潛在的裝機容量就會增加。”“同時，當我們增加離海岸的最小距離(偏移)時，潛在的運力會降低。”

這兩位學者指出，他們的方法并沒有考慮到類似項目的開發商可能會遇到的項目選址限制，而且需要深入了解當地的地基驗證數據和法規，才能評估項目的實際可行性。他們總結說:“因此，這里提出的技術潛力結果是樂觀的，是全球浮動光伏 -水電系統容量和發電量的上限。”“此外，技術潛力并沒有抓住浮動太陽能光伏的經濟或市場潛力，也沒有潛在的未來技術改進。”

根據他們的說法，還需要進一步的研究來評估混合式浮水光伏項目的成本，適當地衡量它們的規模，并解決其部署的社會和政治問題，以及政策和監管方面的不確定性。