海上光伏發展前景、開發現狀、面臨挑戰以及推進思路分享發表時間:2023-07-04 09:57 一、海(hai)上光伏開發前(qian)景(jing)廣闊 近年(nian)來,持續的高(gao)速增長(chang)使(shi)得(de)陸上(shang)可再生能源(yuan)利用(yong)空(kong)間已變(bian)得(de)十分有(you)限,陸上(shang)面積趨于(yu)飽和,過度(du)(du)過量開發(fa)也(ye)會造成土地占用(yong)、自然資源(yuan)過度(du)(du)消耗和環境(jing)壓力等問題(ti)。同時(shi),近兩年(nian)的生態紅線問題(ti)也(ye)使(shi)得(de)陸上(shang)電站開發(fa)存(cun)在(zai)諸多變(bian)數(shu),眾多電站開發(fa)企業便將目光轉向了海洋清潔能源(yuan)。 海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)是一種全(quan)新的(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)能(neng)源利(li)用和資(zi)源開發(fa)方式。海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)環(huan)境不同于(yu)陸地(di),在同等(deng)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)條(tiao)件下,海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)面開闊,無遮擋物,日(ri)照(zhao)時間(jian)(jian)長、輻射量(liang)(liang)高等(deng)優勢使得海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)項(xiang)目的(de)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)利(li)用效率更高,海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電站(zhan)發(fa)電量(liang)(liang)顯著提升(sheng)。我(wo)國(guo)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)岸線綿(mian)長,近海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)域遼闊,沿海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)地(di)區(qu)太陽能(neng)資(zi)源豐富,日(ri)照(zhao)時間(jian)(jian)較長,太陽能(neng)可(ke)被更充分的(de)利(li)用。有專家指出,我(wo)國(guo)大(da)陸海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)岸線總長度超過1.8萬公里(li),理(li)論上(shang)(shang)可(ke)開發(fa)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)項(xiang)目的(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)面積能(neng)達到約(yue)71萬平方公里(li),可(ke)安裝海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)超百GW。大(da)力發(fa)展海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)新能(neng)源將成為我(wo)國(guo)能(neng)源結構轉型的(de)重要戰略支撐。同時,海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)的(de)消納(na)市場也是經濟體量(liang)(liang)大(da)、發(fa)展速度快、用能(neng)需求高的(de)東(dong)南部沿海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)地(di)帶,海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)項(xiang)目的(de)規模(mo)化開發(fa)或將為沿海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)地(di)區(qu)的(de)能(neng)源供(gong)(gong)給(gei)提供(gong)(gong)新的(de)發(fa)展思路與路徑。 可(ke)以(yi)說,海上光(guang)(guang)伏既(ji)符(fu)合(he)節能(neng)(neng)減(jian)排、能(neng)(neng)源機構(gou)轉(zhuan)型的需求(qiu),又(you)與海洋資源的合(he)理(li)開發(fa)利用(yong)理(li)念相(xiang)契合(he),并且資源儲量和(he)技(ji)術(shu)發(fa)展都(dou)使(shi)得海上光(guang)(guang)伏具備規模化(hua)開發(fa)的潛力(li),商業化(hua)前景廣闊(kuo)。海上光(guang)(guang)伏市(shi)場潛力(li)巨大,有專家認(ren)為海上光(guang)(guang)伏市(shi)場是繼地面電(dian)(dian)站(zhan)、工商業分布式光(guang)(guang)伏電(dian)(dian)站(zhan)及戶用(yong)光(guang)(guang)伏電(dian)(dian)站(zhan)之后的未(wei)來第四大光(guang)(guang)伏市(shi)場支柱。 二、海上(shang)光伏開(kai)發現(xian)狀 (一)政策(ce)支(zhi)持(chi)力度較大 近兩年(nian),我(wo)國(guo)對于海(hai)(hai)(hai)洋能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)展(zhan)十分(fen)重視,相(xiang)關部(bu)委也表示海(hai)(hai)(hai)洋能(neng)源(yuan)將在新型能(neng)源(yuan)體(ti)(ti)(ti)系構(gou)建中(zhong)扮演更(geng)加重要的(de)角(jiao)色,圍繞(rao)海(hai)(hai)(hai)洋能(neng)源(yuan)完善建立(li)(li)(li)海(hai)(hai)(hai)洋產業(ye)體(ti)(ti)(ti)系,可以(yi)推動將新型能(neng)源(yuan)體(ti)(ti)(ti)系有機(ji)整(zheng)合到(dao)全產業(ye)鏈的(de)轉型中(zhong),培育經濟發(fa)(fa)展(zhan)新動能(neng),服(fu)務經濟社會可持(chi)續發(fa)(fa)展(zhan)。2023年(nian),自然資源(yuan)部(bu)辦公廳(ting)發(fa)(fa)布《關于推進海(hai)(hai)(hai)域立(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)設(she)權工作的(de)通(tong)知(征(zheng)求意(yi)見稿)》,其中(zhong)指(zhi)出明(ming)確(que)可以(yi)立(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)設(she)權的(de)用(yong)海(hai)(hai)(hai)類(lei)型海(hai)(hai)(hai)域是包括(kuo)水(shui)面、水(shui)體(ti)(ti)(ti)、海(hai)(hai)(hai)床和底(di)土(tu)在內(nei)的(de)立(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)空(kong)間。在不影響國(guo)防安全、海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)交通(tong)安全、工程安全及防災(zai)減災(zai)等(deng)前(qian)提下,鼓(gu)勵(li)對海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光伏、海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)風(feng)電(dian)、跨(kua)海(hai)(hai)(hai)橋(qiao)梁、養殖、溫(wen)(冷(leng))排水(shui)、浴場(chang)(chang)、游樂場(chang)(chang)、海(hai)(hai)(hai)底(di)電(dian)纜管道、海(hai)(hai)(hai)底(di)隧道、海(hai)(hai)(hai)底(di)場(chang)(chang)館等(deng)用(yong)海(hai)(hai)(hai)進行(xing)立(li)(li)(li)體(ti)(ti)(ti)設(she)權。 對于(yu)(yu)(yu)我國東(dong)(dong)(dong)部沿海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)的(de)(de)山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、河北省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、浙江(jiang)(jiang)(jiang)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、江(jiang)(jiang)(jiang)蘇(su)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、廣東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、福建(jian)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)等分(fen)布式光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)大(da)(da)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)而言,在(zai)(zai)非耕地空(kong)間(jian)充分(fen)開發(fa)以后,最大(da)(da)的(de)(de)潛(qian)力市(shi)場就是(shi)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)市(shi)場,這幾(ji)個省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)份也陸續出(chu)(chu)臺了海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)的(de)(de)支持(chi)政(zheng)策,涉及(ji)立體(ti)確(que)權(quan)、發(fa)展(zhan)規(gui)(gui)模(mo)及(ji)補(bu)(bu)貼方案(an)等。2021年(nian)12月,山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋局發(fa)布《關于(yu)(yu)(yu)推進(jin)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)域(yu)使用(yong)立體(ti)確(que)權(quan)的(de)(de)指導意(yi)見(jian)(征求意(yi)見(jian)稿(gao)(gao))》,文件中(zhong)明(ming)確(que)提(ti)出(chu)(chu)鼓勵(li)各市(shi)因地制宜探索利用(yong)已確(que)權(quan)的(de)(de)養殖用(yong)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)、鹽田用(yong)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)區域(yu),科學布局光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)。2022年(nian)7月,山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)提(ti)出(chu)(chu)了《山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)建(jian)設(she)工程行(xing)動(dong)方案(an)》,其(qi)中(zhong)提(ti)到“十(shi)四(si)五”期(qi)間(jian)共規(gui)(gui)劃(hua)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)容量(liang)(liang)4260萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa),其(qi)中(zhong)漂浮式光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)容量(liang)(liang)接近3000萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)。2022年(nian)4月,山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)(zai)《山東(dong)(dong)(dong)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)2022年(nian)“穩中(zhong)求進(jin)”高質量(liang)(liang)發(fa)展(zhan)政(zheng)策清(qing)單(第二批)》中(zhong)明(ming)確(que)提(ti)出(chu)(chu),對2022-2025年(nian)建(jian)成(cheng)并網的(de)(de)“十(shi)四(si)五”漂浮式海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)項(xiang)目(mu),分(fen)別按照每千(qian)瓦(wa)(wa)1000元(yuan)、800元(yuan)、600元(yuan)、400元(yuan)的(de)(de)標(biao)準給予財(cai)政(zheng)補(bu)(bu)貼,補(bu)(bu)貼規(gui)(gui)模(mo)分(fen)別不(bu)(bu)超過10萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)、20萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)、30萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)、40萬(wan)千(qian)瓦(wa)(wa)。浙江(jiang)(jiang)(jiang)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)也在(zai)(zai)《關于(yu)(yu)(yu)促進(jin)浙江(jiang)(jiang)(jiang)省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)新能源高質量(liang)(liang)發(fa)展(zhan)的(de)(de)實施(shi)意(yi)見(jian)(修改稿(gao)(gao))》中(zhong)提(ti)出(chu)(chu)“鼓勵(li)利用(yong)圍海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)養殖區、近海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)灘涂區、圍而未填海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)域(yu)等海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)域(yu)空(kong)間(jian)建(jian)設(she)灘涂光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)項(xiang)目(mu)”。據不(bu)(bu)完全(quan)統計,近兩年(nian)各省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)份出(chu)(chu)臺的(de)(de)政(zheng)策中(zhong),有6個省(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)市(shi)的(de)(de)16條政(zheng)策中(zhong)均提(ti)到了海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)的(de)(de)促進(jin)辦法與激勵(li)手段。 (二)光伏+水面為海上光伏提(ti)供了一(yi)定技術(shu)基礎 近幾年,水(shui)上光(guang)伏(fu)技術已在湖泊(bo)、水(shui)庫等多種場景(jing)下(xia)應用,在發電(dian)量、安(an)全(quan)性(xing)等方面(mian)得到了業界(jie)認可(ke),隨(sui)著我(wo)國(guo)光(guang)伏(fu)行業全(quan)產業鏈發展的(de)不斷成熟及完善,適用于海(hai)洋(yang)環境的(de)光(guang)伏(fu)技術正在取得突破,海(hai)上光(guang)伏(fu)電(dian)站的(de)建設(she)已具備技術可(ke)行性(xing)。可(ke)以看(kan)出(chu),我(wo)國(guo)目前已經具備海(hai)上光(guang)伏(fu)項目規模化(hua)發展的(de)初步條件。 (三)部分企(qi)業已開始針對性(xing)進(jin)行技(ji)術(shu)與(yu)產品儲備 在產(chan)品(pin)方面,已(yi)有多家企(qi)業針對海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)項目推(tui)出(chu)了(le)(le)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)用(yong)(yong)組(zu)(zu)(zu)件。2022年下半年,阿特(te)斯(si)就(jiu)已(yi)完成固定樁基式海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)應用(yong)(yong)組(zu)(zu)(zu)件的(de)(de)(de)開發,并已(yi)進入(ru)第(di)二代海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)(zu)(zu)件“漂浮式”應用(yong)(yong)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)開發。2023年2月(yue),晶科(ke)憑(ping)(ping)借(jie)強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)研發實力以(yi)及(ji)大(da)量的(de)(de)(de)實驗驗證,成功(gong)開發出(chu)全新適用(yong)(yong)于海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋環境(jing)的(de)(de)(de)n型(xing)高效組(zu)(zu)(zu)件產(chan)品(pin)。為(wei)滿足海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)場(chang)景的(de)(de)(de)特(te)殊要求,隆基專門開發了(le)(le)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)產(chan)品(pin)方案,并已(yi)大(da)規模(mo)投(tou)入(ru)商用(yong)(yong),憑(ping)(ping)借(jie)其產(chan)品(pin)優異(yi)的(de)(de)(de)可靠性(xing),2023年5月(yue)隆基成為(wei)首批(pi)獲得光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)(zu)(zu)件差異(yi)化耐(nai)候性(xing)“國(guo)品(pin)優選”-深(shen)藍(lan)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)洋環境(jing)檢測(ce)證書的(de)(de)(de)企(qi)業。同月(yue),華晟(sheng)針對性(xing)研發并推(tui)出(chu)了(le)(le)喜馬拉雅(ya)系(xi)列V-ocean海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)光(guang)(guang)組(zu)(zu)(zu)件以(yi)適配海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan),為(wei)海(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)市場(chang)帶來(lai)更高效、更可靠、更低碳(tan)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)。 (四(si))全(quan)球范圍(wei)內(nei)已經有(you)相關成功案(an)例 目前在全球范圍內有(you)60多個(ge)國(guo)家和地(di)(di)區(qu)正在積(ji)極推(tui)進漂(piao)浮式(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)發展進程,其中(zhong)(zhong)超(chao)過(guo)35個(ge)國(guo)家和地(di)(di)區(qu)擁有(you)超(chao)過(guo)350個(ge)漂(piao)浮式(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)。有(you)數據顯示,截至(zhi)2020年8月(yue)底,全球漂(piao)浮式(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)的累計(ji)裝機量已(yi)(yi)達到(dao)2.6GW。未(wei)來隨(sui)著近海(hai)(hai)淺(qian)水區(qu)域(yu)資源陸續(xu)開發完(wan)成(cheng)(cheng),未(wei)來將(jiang)有(you)更多沿海(hai)(hai)城市加大(da)對(dui)漂(piao)浮式(shi)海(hai)(hai)上光(guang)伏(fu)的支(zhi)持(chi)力度。但目前我國(guo)已(yi)(yi)建成(cheng)(cheng)的海(hai)(hai)上光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)均為規模(mo)較(jiao)小實證電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan),尚無(wu)單(dan)體規模(mo)較(jiao)大(da)(超(chao)過(guo)10萬(wan)kw)的集中(zhong)(zhong)式(shi)海(hai)(hai)上電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan),已(yi)(yi)建成(cheng)(cheng)的多為灘涂光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan),并且國(guo)內已(yi)(yi)建成(cheng)(cheng)的成(cheng)(cheng)功應(ying)用案例大(da)多為固定式(shi)樁式(shi)近海(hai)(hai)光(guang)伏(fu)項目。 三、面臨的挑戰(zhan) (一)海上環境對項目提出新的要求 海(hai)上光(guang)伏(fu)項目(mu)面臨(lin)著(zhu)復雜惡劣(lie)的(de)服(fu)役環境,例如南(nan)方海(hai)域(yu)的(de)大風(feng)浪、臺風(feng),北(bei)方海(hai)域(yu)的(de)海(hai)冰,高鹽霧、高濕、溫度變化(hua)頻(pin)繁等都意味(wei)著(zhu)海(hai)上光(guang)伏(fu)的(de)前期工作相(xiang)比(bi)地面電站更為嚴苛。與此同時,海(hai)上工況帶來的(de)建設、運維(wei)、設備機械鏈接穩定(ding)性、設備安全(quan)等挑戰也(ye)不一而(er)足。 從設備技術角(jiao)度來(lai)看,海(hai)(hai)洋風暴、海(hai)(hai)冰、鳥糞(fen)+其(qi)他生(sheng)物附著、鹽霧(wu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)給組(zu)件帶來(lai)了與(yu)陸地上(shang)(shang)完全(quan)不(bu)同的(de)(de)威脅(xie)。海(hai)(hai)上(shang)(shang)電站的(de)(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)要(yao)求高,邊(bian)框和支架腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)主要(yao)受到海(hai)(hai)上(shang)(shang)微生(sheng)物及強鹽霧(wu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),而常規金(jin)屬邊(bian)框不(bu)具備海(hai)(hai)上(shang)(shang)環境(jing)(jing)抗(kang)鹽霧(wu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能力。除邊(bian)框、支架容易被海(hai)(hai)水(shui)(shui)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)外,玻璃腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)也(ye)是(shi)影(ying)響組(zu)件安全(quan)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)關鍵原因之一。玻璃腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)主要(yao)是(shi)水(shui)(shui)汽侵(qin)蝕(shi)(shi)到玻璃基體(ti)(ti)使其(qi)水(shui)(shui)解,導(dao)致鍍(du)層剝落,影(ying)響組(zu)件發(fa)電及發(fa)電性(xing)(xing)(xing)能。另外,接線(xian)盒和連接器密封(feng)性(xing)(xing)(xing)不(bu)好也(ye)容易導(dao)致水(shui)(shui)汽進入其(qi)內部(bu)造(zao)成絕緣體(ti)(ti)失效及導(dao)體(ti)(ti)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)后發(fa)熱(re)燒毀等(deng)問題。組(zu)件整體(ti)(ti)需要(yao)針對海(hai)(hai)上(shang)(shang)環境(jing)(jing)進行抗(kang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)和密封(feng)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)改進。 從電(dian)(dian)站設(she)計(ji)(ji)和建設(she)角度來看(kan),海(hai)(hai)(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)設(she)計(ji)(ji)方案受(shou)環(huan)(huan)境(jing)(jing)條(tiao)件(jian)(jian)影響較大(da),如臺風、海(hai)(hai)(hai)冰、潮汐等(deng)(deng)(deng),并且(qie)工(gong)(gong)程(cheng)地(di)質(zhi)條(tiao)件(jian)(jian)與陸上(shang)相(xiang)比(bi)更為(wei)復(fu)雜,光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)及(ji)逆變器設(she)備選型需(xu)(xu)要綜(zong)(zong)合(he)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)海(hai)(hai)(hai)洋環(huan)(huan)境(jing)(jing)、發電(dian)(dian)效(xiao)率、施工(gong)(gong)難(nan)度、成(cheng)本(ben)經濟性(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)因素(su),此時(shi)使(shi)(shi)用(yong)高效(xiao)組(zu)件(jian)(jian)可(ke)以(yi)減少用(yong)海(hai)(hai)(hai)面積(ji),減少海(hai)(hai)(hai)上(shang)作(zuo)業工(gong)(gong)作(zuo)量。電(dian)(dian)站支(zhi)(zhi)架單元的(de)設(she)計(ji)(ji)需(xu)(xu)要綜(zong)(zong)合(he)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)地(di)址條(tiao)件(jian)(jian)、樁型、支(zhi)(zhi)架、施工(gong)(gong)船只。海(hai)(hai)(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)項(xiang)(xiang)目(mu)發電(dian)(dian)設(she)計(ji)(ji)傾角受(shou)海(hai)(hai)(hai)域使(shi)(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)、支(zhi)(zhi)架成(cheng)本(ben)、風荷載、施工(gong)(gong)工(gong)(gong)期等(deng)(deng)(deng)因素(su)影響,應綜(zong)(zong)合(he)成(cheng)本(ben)經濟性(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)各項(xiang)(xiang)因素(su),確定最佳傾角。海(hai)(hai)(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)項(xiang)(xiang)目(mu)工(gong)(gong)程(cheng)建設(she)條(tiao)件(jian)(jian)較難(nan),項(xiang)(xiang)目(mu)安(an)全性(xing)(xing)要求(qiu)更高,工(gong)(gong)程(cheng)建設(she)時(shi)也(ye)需(xu)(xu)要考(kao)(kao)慮(lv)(lv)到太(tai)陽能資(zi)(zi)源、氣(qi)象水文條(tiao)件(jian)(jian)、工(gong)(gong)程(cheng)地(di)質(zhi)條(tiao)件(jian)(jian)、景觀設(she)計(ji)(ji)和立體化開發等(deng)(deng)(deng)難(nan)點。同時(shi),海(hai)(hai)(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)的(de)建設(she)還需(xu)(xu)要關注到資(zi)(zi)源環(huan)(huan)境(jing)(jing)的(de)影響,比(bi)如大(da)面積(ji)覆蓋海(hai)(hai)(hai)域對(dui)溶解(jie)氧、海(hai)(hai)(hai)洋植(zhi)物(wu)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)、鳥類、漁業資(zi)(zi)源、電(dian)(dian)磁輻射等(deng)(deng)(deng)資(zi)(zi)源環(huan)(huan)境(jing)(jing)會產生一(yi)定影響。 (二)海上項目成(cheng)本仍未找到(dao)合理下降路徑 海(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)(fu)項目(mu)建(jian)設(she)過程中(zhong)涉(she)及的(de)成本包含海(hai)域使用金、漁業養(yang)殖賠償、樁基礎(chu)費(fei)用等。目(mu)前我(wo)國的(de)海(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)(fu)項目(mu)建(jian)設(she)仍(reng)處于初級階段,建(jian)設(she)成本依舊較(jiao)高,很難從(cong)商業化角度看待海(hai)上(shang)光(guang)伏(fu)(fu)電站的(de)建(jian)設(she)成本。 海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)光伏電(dian)(dian)站目(mu)(mu)(mu)前主要(yao)分(fen)為樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)固定(ding)(ding)式和漂浮式兩種,樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)固定(ding)(ding)式適合水(shui)位較淺、無場(chang)地(di)沉陷等地(di)質災害、水(shui)位變(bian)化較小的(de)(de)場(chang)地(di),如(ru)灘(tan)涂、潮間帶等水(shui)深小于五米的(de)(de)水(shui)域灘(tan)涂環境(jing),也是目(mu)(mu)(mu)前主流(liu)的(de)(de)海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)光伏項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)設計方案。2022年,按照(zhao)直(zhi)流(liu)側50萬千瓦項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)為例,陸上(shang)(shang)(shang)(shang)固定(ding)(ding)式電(dian)(dian)站與(yu)海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)固定(ding)(ding)式電(dian)(dian)站[1]的(de)(de)成本差(cha)距(ju)依(yi)舊較大,陸上(shang)(shang)(shang)(shang)集(ji)中地(di)面電(dian)(dian)站的(de)(de)建(jian)設初始投資約4.13元(yuan)/W,而(er)海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)固定(ding)(ding)式電(dian)(dian)站初始投資則超過6元(yuan)/W。導致(zhi)海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)光伏電(dian)(dian)站成本較高(gao)的(de)(de)因(yin)素很多,海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)固定(ding)(ding)式電(dian)(dian)站建(jian)設過程(cheng)(cheng)中,海(hai)(hai)(hai)底泥深,且為了避浪使得樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)頂高(gao)程(cheng)(cheng)高(gao),樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)長度達到20米以上(shang)(shang)(shang)(shang),還需要(yao)配備(bei)海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng)壓(ya)站,同時送(song)出線路(lu)涉及到海(hai)(hai)(hai)纜送(song)出的(de)(de)征地(di)、征海(hai)(hai)(hai)問題(ti)。海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)施工的(de)(de)打樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、吊裝、海(hai)(hai)(hai)纜鋪設受到海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)施工窗口期影響,后期海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)運維如(ru)清洗、更(geng)換、巡(xun)視等難度也較大。以上(shang)(shang)(shang)(shang)原因(yin)都導致(zhi)了海(hai)(hai)(hai)上(shang)(shang)(shang)(shang)光伏項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)成本整體高(gao)于陸上(shang)(shang)(shang)(shang)地(di)面電(dian)(dian)站。 另(ling)一種(zhong)建設(she)方(fang)案為漂(piao)浮(fu)式(shi)海(hai)上(shang)(shang)光伏(fu)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan),適(shi)合深(shen)海(hai)區(qu)域,以浮(fu)體、錨(mao)固(gu)等取代地樁(zhuang)和支架,方(fang)案靈活度更高(gao)。通(tong)常情況下(xia),漂(piao)浮(fu)式(shi)水面(mian)(mian)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)組件需要依靠浮(fu)體漂(piao)浮(fu)在水面(mian)(mian)上(shang)(shang),在適(shi)應水位變化方(fang)面(mian)(mian)具有天然的優(you)勢。這種(zhong)方(fang)式(shi)比(bi)較適(shi)合面(mian)(mian)積較大(da)、水位較深(shen)等不適(shi)宜打樁(zhuang)作(zuo)業(ye)的深(shen)水區(qu)域。但(dan)目(mu)前海(hai)上(shang)(shang)漂(piao)浮(fu)式(shi)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)建設(she)還處于0到1的過程當中,無(wu)法從商業(ye)化角度看待其盈利能力。2022年(nian),有企業(ye)在山東下(xia)水的海(hai)上(shang)(shang)漂(piao)浮(fu)式(shi)光伏(fu)實(shi)證(zheng)項目(mu)發電(dian)(dian)成功,成為了(le)全球(qiu)首個深(shen)遠海(hai)風(feng)光同場漂(piao)浮(fu)式(shi)光伏(fu)實(shi)證(zheng)項目(mu)。 (三)海上項目審批流程繁瑣 由(you)于海(hai)(hai)上光伏(fu)項(xiang)目(mu)的(de)特殊(shu)性,項(xiang)目(mu)開發影響(xiang)(xiang)因素眾多。其開發時需(xu)要與能源局、海(hai)(hai)洋、國土及(ji)電網等相(xiang)關部(bu)門(men)進行統一的(de)整(zheng)體規劃、統籌協調及(ji)審批。光伏(fu)項(xiang)目(mu)的(de)用(yong)海(hai)(hai)選(xuan)址(zhi)需(xu)要與國土空間規劃、海(hai)(hai)洋生(sheng)態(tai)紅線(xian)、養殖、旅(lv)游等周邊用(yong)海(hai)(hai)活(huo)動相(xiang)符合,與航道等海(hai)(hai)上交(jiao)通安全兼容(rong),并且還要注意到項(xiang)目(mu)對海(hai)(hai)洋生(sheng)態(tai)環(huan)境敏感目(mu)標(biao)、環(huan)境敏感區、軍用(yong)設施的(de)影響(xiang)(xiang),以及(ji)與其他(ta)行業性規劃的(de)銜接性。此(ci)外,海(hai)(hai)上光伏(fu)海(hai)(hai)上環(huan)境高(gao)濕(shi)度(du)、高(gao)鹽霧,灘(tan)涂土質松軟(ruan),防腐蝕要求(qiu)高(gao),建設條件復雜,受到波、流、海(hai)(hai)水、潮(chao)汐等自然環(huan)境影響(xiang)(xiang)較大,也給海(hai)(hai)上光伏(fu)項(xiang)目(mu)的(de)選(xuan)址(zhi)增(zeng)加了(le)一定難度(du)。 光伏項(xiang)目用(yong)海(hai)準備包含海(hai)洋(yang)環境調查、電(dian)纜(lan)(lan)管道鋪設許(xu)可(ke)、工(gong)程可(ke)行性(xing)研究(jiu)、用(yong)海(hai)申(shen)請(qing)、環境影(ying)響評(ping)(ping)價報(bao)告、電(dian)纜(lan)(lan)管道鋪設施(shi)工(gong)許(xu)可(ke)等工(gong)作。當(dang)海(hai)上(shang)光伏項(xiang)目拿(na)到海(hai)域使(shi)用(yong)申(shen)請(qing)、海(hai)洋(yang)環境影(ying)響評(ping)(ping)價核準以(yi)及電(dian)纜(lan)(lan)管道許(xu)可(ke)后,方可(ke)進行下一步工(gong)作。并網(wang)電(dian)纜(lan)(lan)建(jian)設、岸上(shang)建(jian)筑用(yong)地(儲能、升壓站等)審(shen)批、電(dian)網(wang)消納、配儲等難題也都在制約著海(hai)上(shang)光伏的(de)進展。 另外,根據現行法律規(gui)定,項目用(yong)海(hai)、用(yong)地、施工等審批實行海(hai)上(shang)和陸上(shang)平(ping)行管理,需分別向海(hai)上(shang)與陸上(shang)主(zhu)要部(bu)門辦理相應的手續,這也(ye)增加(jia)了備案工作(zuo)量。 (四)參考標準及成功(gong)案(an)例較少(shao) 目前行(xing)業內關于(yu)海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)方(fang)面(mian)的(de)標準仍(reng)較少(shao),中國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)行(xing)業協會(hui)曾經在(zai)2019年發(fa)布并實施(shi)了《水(shui)(shui)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)系統(tong)用浮體(ti)》《水(shui)(shui)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)系統(tong)設(she)計(ji)規范(fan)》和《漂(piao)(piao)(piao)浮式(shi)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)系統(tong)驗收規范(fan)》等3項(xiang)(xiang)標準,2019年10月1日起正(zheng)式(shi)實施(shi)了《水(shui)(shui)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)系統(tong)用浮體(ti)技術要求和測(ce)試方(fang)法(fa)》(NB/T10187—2019)。但海(hai)上(shang)(shang)環境與普通水(shui)(shui)上(shang)(shang)環境相差甚遠,目前行(xing)業協會(hui)也正(zheng)在(zai)編(bian)制《漂(piao)(piao)(piao)浮式(shi)水(shui)(shui)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)錨固系統(tong)設(she)計(ji)規范(fan)》過程(cheng)(cheng)中。此外,由水(shui)(shui)電(dian)總院(yuan)(yuan)、西勘(kan)(kan)院(yuan)(yuan)、華(hua)勘(kan)(kan)院(yuan)(yuan)共同(tong)立項(xiang)(xiang)的(de)國家標準有(you)《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)工程(cheng)(cheng)技術導(dao)則》《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)工程(cheng)(cheng)可(ke)行(xing)性研究(jiu)報告(gao)編(bian)制規程(cheng)(cheng)》《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)工程(cheng)(cheng)規劃報告(gao)編(bian)制規程(cheng)(cheng)》《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)組件支(zhi)承結構(gou)設(she)計(ji)規范(fan)》《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)電(dian)站(zhan)工程(cheng)(cheng)勘(kan)(kan)察規范(fan)》《海(hai)上(shang)(shang)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)電(dian)工程(cheng)(cheng)勘(kan)(kan)測(ce)規范(fan)》《漂(piao)(piao)(piao)浮式(shi)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)支(zhi)撐(cheng)系統(tong)技術規程(cheng)(cheng)》等。 目前國(guo)際范(fan)圍內的海(hai)(hai)上(shang)光伏電站仍處于示范(fan)或預(yu)商業化階(jie)段(duan),雖然(ran)已有(you)多個國(guo)家開展(zhan)了相(xiang)關探索并針(zhen)對性(xing)的進(jin)行(xing)了技(ji)術研發,但目前仍在(zai)突(tu)破瓶頸階(jie)段(duan)。從我國(guo)角度(du)來(lai)看(kan),海(hai)(hai)上(shang)光伏產(chan)業正迎(ying)來(lai)跨越發展(zhan)的關鍵(jian)期,但當前海(hai)(hai)上(shang)光伏產(chan)業還處于起(qi)步(bu)階(jie)段(duan),面臨著無(wu)建設運營行(xing)業標準、無(wu)成(cheng)熟可借(jie)鑒監管(guan)經驗等實(shi)際困難。 四、未來推(tui)進思路 (一)加大(da)研發力度,帶動裝(zhuang)備制造產業發展 通(tong)過(guo)引進(jin)高(gao)端裝備制造(zao)產(chan)(chan)業和配套企業、加大科技(ji)研發力度(du)、設立相關獎項和獎金(jin)等激勵制度(du)針對性的進(jin)行技(ji)術(shu)研發,延伸到產(chan)(chan)業與市場(chang)上(shang)下游產(chan)(chan)業鏈,推動(dong)(dong)全產(chan)(chan)業協同發展(zhan),打(da)造(zao)海(hai)上(shang)光伏制造(zao)產(chan)(chan)業集群,助推區域經(jing)濟高(gao)質量發展(zhan)。與其他海(hai)上(shang)建造(zao)行業借鑒(jian)施(shi)工(gong)經(jing)驗,跨行業聯動(dong)(dong)進(jin)行海(hai)上(shang)光伏施(shi)工(gong)用船等安(an)裝設備研發。 (二(er))多角度、多維度嘗試降低成本的手段 海上(shang)光伏(fu)(fu)(fu)項(xiang)目是光伏(fu)(fu)(fu)產業中的一(yi)(yi)個新興分支(zhi),還(huan)(huan)處于發展(zhan)的初(chu)級(ji)階段,電(dian)(dian)站使(shi)用(yong)的各類產品及設(she)備(bei)還(huan)(huan)未(wei)找到一(yi)(yi)種(zhong)更優(you)的適配(pei)手(shou)段以(yi)降(jiang)(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。未(wei)來是否可以(yi)通過使(shi)用(yong)更高效(xiao)(xiao)的組件(jian)、優(you)化(hua)設(she)計方(fang)(fang)案、本(ben)地(di)化(hua)采購(gou)等方(fang)(fang)式降(jiang)(jiang)低(di)建(jian)設(she)成(cheng)本(ben)值得(de)探討,此(ci)外,復合材料也或許(xu)是降(jiang)(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)的一(yi)(yi)條有效(xiao)(xiao)途徑。有專家(jia)認為,未(wei)來海上(shang)光伏(fu)(fu)(fu)電(dian)(dian)站將根據需求進行逐步調整(zheng),供應商的增多也會導(dao)致成(cheng)本(ben)下(xia)降(jiang)(jiang)。據《海上(shang)漂(piao)(piao)浮式光伏(fu)(fu)(fu)系統(tong)兆瓦級(ji)海試方(fang)(fang)陣(zhen)總體設(she)計方(fang)(fang)案技術(shu)規格(ge)說(shuo)明(ming)書》(一(yi)(yi)道新能,2022年)分析,隨著海上(shang)漂(piao)(piao)浮式光伏(fu)(fu)(fu)技術(shu)的不斷進步以(yi)及裝機量增加帶來的規模效(xiao)(xiao)應,相應電(dian)(dian)站的單瓦造價將會逐漸下(xia)降(jiang)(jiang)至合理范圍。 (三)完(wan)善(shan)頂層設計,各部門聯手推(tui)進海上能源發展 建(jian)議相關部(bu)門(men)推出國家層面的(de)海(hai)(hai)洋能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展規劃,鼓勵(li)海(hai)(hai)上(shang)(shang)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綜合發展,包括但(dan)不(bu)限于風電、光伏、儲能(neng)(neng)、海(hai)(hai)洋牧場(chang)等形式,加強統籌協調(diao)推進工作。能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)主管部(bu)門(men)與海(hai)(hai)事部(bu)門(men)、自(zi)然資源(yuan)(yuan)部(bu)門(men)、電網公司等相關部(bu)門(men)形成合力,共同研究(jiu)制(zhi)定(ding)海(hai)(hai)洋能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)項目整體審(shen)批程序(xu)樣板,指導開發企業整體推進。完善標準、認證體系建(jian)設,推動海(hai)(hai)上(shang)(shang)光伏產品(pin)等高質量發展。 (四)鼓勵示(shi)范項目建設(she),結合其他海洋能(neng)源共同策劃 建議(yi)有(you)關部門在(zai)用海補償金、立體(ti)化開發模式、電力接入、科技(ji)研發、裝備(bei)制(zhi)造等方(fang)面出臺相關支持政策。加強科學規劃指(zhi)導,全(quan)盤考慮,整(zheng)體(ti)布局,搶抓(zhua)市(shi)場先機,爭取多做一些(xie)我國乃至全(quan)球的海上光伏示(shi)范(fan)電站,并且(qie)將優(you)秀(xiu)案例整(zheng)理后,總結成功(gong)經(jing)驗,打造樣板,在(zai)行業內(nei)進(jin)行分享與推介。 參考資料(liao): 自然資源部國家海(hai)(hai)洋技術中心(xin)海(hai)(hai)洋能發(fa)展中心(xin)崔琳副主(zhu)任(ren)《海(hai)(hai)上清潔(jie)能源發(fa)展現(xian)狀(zhuang)、展望及挑戰(zhan)》 中國(guo)電(dian)建集團西(xi)北勘(kan)測設計(ji)研究(jiu)院(yuan)有限公司新能源(yuan)工程(cheng)院(yuan)總工程(cheng)師惠星《海上(shang)光(guang)伏項(xiang)目(mu)開發及電(dian)站設計(ji)》 海(hai)域(yu)海(hai)島環境科技研(yan)究院(yuan)(天(tian)津)有(you)限公(gong)司(si)董(dong)事長(chang)徐偉博士《中(zhong)國(guo)海(hai)域(yu)開發的特點、制度及(ji)光伏(fu)用海(hai)策略(lve)》 山東電力工(gong)程(cheng)(cheng)咨(zi)詢院有限(xian)公(gong)司海(hai)(hai)洋工(gong)程(cheng)(cheng)事業部設(she)計總工(gong)程(cheng)(cheng)師劇鵬鵬《固定式海(hai)(hai)上光伏設(she)計方案研究》 正泰新能科技有限公司產品管理資(zi)深專家劉石(shi)勇博士《海上光(guang)伏(fu)項目(mu)組件可靠性(xing)與選型探(tan)討》 中(zhong)國物資再(zai)生(sheng)協會纖維復(fu)合材料分會秘書長張(zhang)榮琪(qi)《復(fu)合材料在海上(shang)光伏(fu)中(zhong)的應用》 水(shui)電水(shui)利(li)規劃設(she)計總院陸(lu)上(shang)能(neng)源處(chu)(chu)處(chu)(chu)長(chang)《海上(shang)光伏發展趨勢及(ji)基地開發情況》 2022年一道(dao)新(xin)能(neng)源系(xi)統(tong)工程(cheng)創新(xin)研究院《海上漂浮(fu)式光伏系(xi)統(tong)兆瓦級(ji)海試(shi)方(fang)陣總(zong)體設計方(fang)案(an)技術規格說明書》 [1]備(bei)注:海(hai)上(shang)樁基(ji)固定式用海(hai)成本僅考(kao)慮海(hai)域使用金(jin)773.3元(yuan)/畝(mu)-3086.7元(yuan)/畝(mu)·年不(bu)等,海(hai)域補償金(jin)根(gen)據海(hai)洋(yang)養(yang)殖品種補償差別較大(da),目(mu)前尚無標(biao)準文件,根(gen)據已(yi)開(kai)展前期工作調研情況,魚塘(tang)類補償標(biao)準在2700 -6900元(yuan)/畝(mu),但實際補償費用較高。 來源:中國(guo)光伏行業協會 |