“你問我要去向何方，我指著大海的方向”，崔健的這首經(jīng)典老歌，完美貼合了當(dāng)下很多光伏電站開發(fā)者的心聲。
6月1日，政策再度釋放利好，自然資源部發(fā)布《自然資源部辦公廳關(guān)于推進海域立體設(shè)權(quán)工作的通知（征求意見稿）》，明確可以立體設(shè)權(quán)的用海類型海域包括水面、水體、海床和底土在內(nèi)的立體空間，鼓勵對海上光伏、海上風(fēng)電等用海進行立體設(shè)權(quán)。
相比于大力開發(fā)多年、已陷入高度內(nèi)卷的陸上光伏，海上光伏尚處起步階段，但更寬廣的地理空間、更便宜的用海（地）成本，更高的發(fā)電效率，給電站開發(fā)者和投資人帶來了巨大想象空間。政策的松綁，讓大規(guī)模開發(fā)海上光伏成為可能。
曾參與了國內(nèi)第一批海面漂浮式光伏電站設(shè)計的廣東永光新能源董事長孫韻琳博士在接受華夏能源網(wǎng)采訪時表示，“目前很多大型光伏企業(yè)都已關(guān)注海上光伏這一細分領(lǐng)域，尤其是組件廠家和投資方企業(yè)，熱度正在起來。”
蔚藍而深邃的大海，承載了光伏行業(yè)探尋陽光資源富礦的新野望。海上光伏，會是光伏行業(yè)的下一個新風(fēng)口嗎？
由陸入海：海上光伏優(yōu)勢明顯
海上光伏，即建在海洋上的光伏發(fā)電站。相比地面光伏，海上光伏土地占用少，發(fā)電量卻高出5%-10%，原因是水面開闊無遮擋，日照時間長且有水面反射光。此外，海上光伏還易與風(fēng)電、養(yǎng)殖、制氫等其它產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，能產(chǎn)生更多的經(jīng)濟價值。
我國擁有1.8萬公里的大陸海岸線，而沿海省份多是工業(yè)發(fā)達、電力和土地資源緊缺，只能長期依靠外部購電等方式解決用電緊張問題，每逢用電高峰，還是難免電力不足。發(fā)展海上光伏電站，能實現(xiàn)就近消納，緩解東部沿海省份的用電緊張問題。
現(xiàn)實需求和潛在的可能性，使得無論是中央政府還是東部沿海省份都對海上光伏十分看好。
國家海洋技術(shù)中心海洋能發(fā)展中心副主任崔琳曾表示，我國安裝海上光伏的海域面積約為71萬平方公里，按照1/1000的比例估算，可安裝海上光伏超過70GW。
孫韻琳告訴華夏能源網(wǎng)，海上光伏的應(yīng)用場景包括沿海灘涂、近海區(qū)、中海區(qū)和遠海區(qū)，不同海域的光伏項目建設(shè)面臨的難點也不同。
進軍海上光伏，首先要進行項目用海確權(quán)。公開信息顯示，到2022年5月，我國確權(quán)海上光伏用海項目共28個，累計確權(quán)面積1658.33公頃，涉及江蘇、山東、浙江、遼寧、廣東五個省份。
2022年，山東和浙江兩省先后發(fā)布光伏項目用海規(guī)范，對用海選址、用海方式與用海范圍、海域使用論證、規(guī)劃布局等眾多光伏用海問題做出了詳細規(guī)定。遼寧、海南、天津也都對海洋光伏產(chǎn)業(yè)出臺了相關(guān)政策。
其中，山東在鼓勵海上光伏的開發(fā)和建設(shè)方面最為積極，2022年連續(xù)發(fā)布文件推動海上風(fēng)光開發(fā)。
2022年6月，山東省青島市印發(fā)《關(guān)于激發(fā)市場活力穩(wěn)定經(jīng)濟增長若干政策措施的通知》及解讀，明確提出按照市場化方式，吸引更多社會資本支持海上光伏和海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)。
2022年7月，山東省能源局發(fā)布的《山東省海上光伏建設(shè)工程行動方案》提到，要打造“環(huán)渤海”、“沿黃海”兩大千萬千瓦級海上光伏基地。其中，“環(huán)渤海”千萬千瓦級海上光伏基地，布局海上光伏場址31個，總裝機規(guī)模1930萬千瓦。“沿黃海”千萬千瓦級海上光伏基地，布局海上光伏場址26個，總裝機規(guī)模2270萬千瓦。
截至2022年7月，山東已啟動了濱州、濰坊、東營、煙臺、威海、青島等海域共計10個場址1125萬千瓦項目的開發(fā)工作。
華夏能源網(wǎng)注意到，跟隨政策的腳步，有不少企業(yè)已經(jīng)步入這片藍海。
在山東省2022年10月公布的10個海上光伏項目競爭配置名單中，入選企業(yè)既有國家能源集團、中國廣核集團、中電建集團、山東能源集團這樣的央國企，也有隆基綠能（SH:601012）、天合光能(SH:688599)、正泰新能源（SH:601877）這樣的民營光伏巨頭。
孫韻琳告訴華夏能源網(wǎng)，目前布局海上光伏項目的企業(yè)主要有兩大類：一類是光伏設(shè)備商，另一類是做浮體及錨固系統(tǒng)的廠商。逆變器企業(yè)、工程公司等也就海上光伏領(lǐng)域進行了技術(shù)儲備。
光大證券測算過相關(guān)市場空間，“樂觀假設(shè)下，僅山東省海洋光伏電站浮體及錨固系統(tǒng)的市場空間就分別為272億元和19億元。”
驗證示范：漂浮式電站是主流
地面光伏支架市場發(fā)展已十分成熟，那么，海面上的光伏組件安裝如何實現(xiàn)？
我國沿海地形復(fù)雜，氣候各異，海面環(huán)境有其特殊性。為適應(yīng)大海這一復(fù)雜環(huán)境，海上光伏的建設(shè)目前有兩種方式：樁基固定式光伏電站和漂浮式光伏電站。
樁基固定式光伏電站，適用于水深小于5米、地質(zhì)穩(wěn)定、水位變化較小的灘涂場地，目前是海上光伏建設(shè)的主流。前述提到的山東10個場址的1125萬千瓦項目就屬此類。
而漂浮式光伏電站，則是借助浮體材料與錨固系統(tǒng)使光伏組件、逆變器等發(fā)電設(shè)備漂浮在海面上進行發(fā)電，適用于水深大于5米、受臺風(fēng)影響不大的水域。
盡管漂浮式發(fā)展較晚，卻被業(yè)內(nèi)公認為是更具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)方向。原因是，它的應(yīng)用場景更廣泛，并且環(huán)保問題更小。
從全球來看，漂浮式光伏電站也是潮流。據(jù)媒體報道，目前全球有60多個國家在積極推進海上漂浮式光伏電站建設(shè)，其中有超過35個國家擁有350個漂浮式光伏電站。另據(jù)研究機構(gòu)GlobalIndustryAnalysts公布的一項研究，2021年全球部署的漂浮式光伏裝機容量為1.6GW，預(yù)計到2026年將增長到4.8GW。
目前，中國的海上漂浮式光伏電站還處于實證階段。
2022年10月31日，山東半島南3號海上風(fēng)電場20兆瓦深遠海漂浮式光伏500千瓦實證項目，成功完成了發(fā)電，成為首個深遠海風(fēng)光同場漂浮式光伏實證項目，國電投是該項目主導(dǎo)方。
該項目選擇了挑戰(zhàn)最大的“深遠海”場景。項目建在離岸30公里、水深30米的海面上。工人們將770塊光伏組件，安裝在直徑53米、面積相當(dāng)于4個標準籃球場的環(huán)形浮體單元上；清潔電能匯流到逆變器后，送至同場運行的半島南3號風(fēng)機平臺，后續(xù)通過海上升壓站送出至電網(wǎng)。
這是業(yè)內(nèi)首個“吃螃蟹”的深遠海項目，但非常遺憾的是，今年4月一則現(xiàn)場拍攝的視頻顯示，該項目出現(xiàn)技術(shù)故障，除浮體之外，光伏組件全部“丟失”。多位技術(shù)專家給出了相近判斷——“波浪條件、機械設(shè)備問題是導(dǎo)致該項目事故的主要原因”。但國電投未對事故原因作出公開表態(tài)和定性。
新的領(lǐng)域、新的技術(shù)難題，項目折戟或是常態(tài)，海上光伏建設(shè)的后繼者仍在探索。據(jù)中新網(wǎng)報道，由中集來福士海洋科技集團有限公司研制的國內(nèi)首個自主知識產(chǎn)權(quán)的半潛式海上漂浮式光伏電站，于今年4月在煙臺實現(xiàn)了交付。
孫韻琳也對華夏能源網(wǎng)預(yù)測，國內(nèi)有望在1-2年內(nèi)對海上漂浮式光伏電站技術(shù)可行性和經(jīng)濟性做出驗證，并在隨后進入規(guī)?；椖渴痉峨A段。
困難重重：諸多難題障礙待攻克
雖然海上光伏前景看好，但面臨的是全方位挑戰(zhàn)，成本技術(shù)、環(huán)境、政策等諸多難題都待攻克。海上高溫、高濕、高鹽霧，灘涂土質(zhì)松軟，并長期受到風(fēng)浪、潮汐等影響，對光伏電站的防腐蝕和安全性建設(shè)要求都很高。
以當(dāng)前的主流技術(shù)路線——樁基式固定光伏電站為例，在北方海域，可能會出現(xiàn)冰塊撞擊組件陣列的情況。
漂浮式光伏電站同樣面臨來自大海的挑戰(zhàn)。晶科科技設(shè)計研究院院長譚奇特曾撰文表示，“近海漂浮系統(tǒng)面對的風(fēng)浪流和風(fēng)速遠大于內(nèi)陸湖泊，疊加潮位影響更大，所以海上漂浮系統(tǒng)更偏向于綜合性的海洋工程。”
從技術(shù)角度而言，孫韻琳告訴華夏能源網(wǎng)，建設(shè)海上光伏電站，需要完成防臺風(fēng)、防潮汐、防波浪、防浮冰、防腐蝕、防沖刷、防生物附著等“七防”設(shè)計，復(fù)雜程度和難度都較大。
據(jù)了解，目前在全球范圍內(nèi)，海上光伏的規(guī)?；_發(fā)還都處于起步階段，不僅抗波浪、抗海冰、抗寒潮、抗鹽霧等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，工程設(shè)計、施工、后期運維等環(huán)節(jié)也缺乏行業(yè)標準。海上光伏無論是前期的建設(shè)開發(fā)，還是后期的運維都比陸上光伏電站，推進難度都要大許多。
一系列的困難，拉高了海上光伏電站的建設(shè)成本。業(yè)內(nèi)有設(shè)計院通過對常規(guī)地面電站與海上電站投資對比發(fā)現(xiàn)，安裝相同型號組件的前提下，海上光伏組件安裝、支架安裝以及樁基礎(chǔ)的單瓦成本要分別要比地面電站高出約0.05元、0.636元、0.679元，綜合額外成本高出1.365元/瓦以上。
而據(jù)國際可再生能源機構(gòu)測算，海上光伏電站的建設(shè)成本比陸上光伏電站要高出5%-12%左右。這其中，漂浮式光伏電站的造價更高，有業(yè)內(nèi)人士曾透露，漂浮式光伏電站的原材料成本比常規(guī)光伏高10%-30%。
即便是海上光伏電站的實驗性投入，也“造價”昂貴。以國內(nèi)首個近海漂浮式光伏電站——海南萬寧近海漂浮式光伏電站實證項目為例，這個寬30米、長50米的矩形光伏陣列項目，因為是試驗項目，所以只運行了十幾天，就按照相關(guān)規(guī)定進行了拆除。據(jù)項目負責(zé)人、中能眾誠新能源科技有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理張曉鳴介紹，“前后一共花費了400多萬元。”
孫韻琳也表示，從整個行業(yè)而言，單位投資成本是目前制約海上光伏發(fā)展的最大障礙?，F(xiàn)階段，單純的海面漂浮光伏項目收益率普遍尚不能滿足投資企業(yè)收益率的要求。
面對這些困難，好消息是，一些地方政府的鼓勵支持政策在陸續(xù)出臺。以山東省為例，明確提出對2022-2025年建成并網(wǎng)的漂浮式海上光伏項目，省財政分別按照每千瓦1000元、800元、600元、400元的標準給予補貼，補貼規(guī)模分別不超過10萬千瓦、20萬千瓦、30萬千瓦、40萬千瓦。
在企業(yè)方面，也在針對海洋環(huán)境特點推進技術(shù)研發(fā)，推出新產(chǎn)品新成果。如通威的TNC技術(shù)雙玻組件，獲得了TÜV北德集團的海上光伏認證；天合光能的至尊系列組件則獲得了TÜV萊茵海上光伏認證。這表明，我國的海上光伏組件產(chǎn)品已經(jīng)能夠應(yīng)對來自海洋環(huán)境的嚴苛挑戰(zhàn)。
針對海上的運維難題，隆基綠能今年4月對外稱，已開發(fā)出了一套智能化運維技術(shù)。只要在軟件中輸入所在海域，并填入浪高、風(fēng)速、淤泥層厚度、氣溫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就會給出一個優(yōu)化設(shè)計方案，如組件支架的最優(yōu)傾角是多少、陣列怎么排布等。
業(yè)界關(guān)心的建設(shè)成本，也在不斷降低。據(jù)晶科科技研究院院長譚奇特表示，國內(nèi)漂浮式光伏電站所用的漂浮和錨固系統(tǒng)造價，已從以前的1.5元/W，降低到0.6元/W左右。而據(jù)光大證券預(yù)測，隨著海上漂浮式光伏技術(shù)的不斷進步以及裝機量增加帶來的規(guī)模效應(yīng)，相應(yīng)電站的單瓦造價將會由10元/瓦降至4.25元/瓦。
目前說“風(fēng)口”已來還為時尚早，但海上光伏充滿了想象力的開發(fā)前景，正吸引約來越多的入局者。隨著技術(shù)障礙、成本難題的逐步突破，海上光伏將成為機會無限的細分應(yīng)用場景，為雙碳目標達成貢獻力量。
來源：華夏能源
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