“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于推進海域立體設權工作的通知（征求意見稿）》，明確可以立體設權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、海上風電等用海進行立體設權。
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)都已關注海上光伏這一細分領域，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。公開信息顯示，到2022年5月，我國確權海上光伏用海項目共28個，累計確權面積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)出臺了相關政策。
其中，山東在鼓勵海上光伏的開發(fā)和建設方面最為積極，2022年連續(xù)發(fā)布文件推動海上風光開發(fā)。
2022年6月，山東省青島市印發(fā)《關于激發(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電開發(fā)建設。
2022年7月，山東省能源局發(fā)布的《山東省海上光伏建設工程行動方案》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域進行了技術儲備。
光大證券測算過相關市場空間，“樂觀假設下，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)？
我國沿海地形復雜，氣候各異，海面環(huán)境有其特殊性。為適應大海這一復雜環(huán)境，海上光伏的建設目前有兩種方式：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)電設備漂浮在海面上進行發(fā)電，適用于水深大于5米、受臺風影響不大的水域。
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方向。原因是，它的應用場景更廣泛，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，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，成為首個深遠海風光同場漂浮式光伏實證項目，國電投是該項目主導方。
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)技術故障，除浮體之外，光伏組件全部“丟失”。多位技術專家給出了相近判斷——“波浪條件、機械設備問題是導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。
新的領域、新的技術難題，項目折戟或是常態(tài)，海上光伏建設的后繼者仍在探索。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)預測，國內(nèi)有望在1-2年內(nèi)對海上漂浮式光伏電站技術可行性和經(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、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，并長期受到風浪、潮汐等影響，對光伏電站的防腐蝕和安全性建設要求都很高。
以當前的主流技術路線——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)面對的風浪流和風速遠大于內(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。”
從技術角度而言，孫韻琳告訴華夏能源網(wǎng)，建設海上光伏電站，需要完成防臺風、防潮汐、防波浪、防浮冰、防腐蝕、防沖刷、防生物附著等“七防”設計，復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)模化開發(fā)還都處于起步階段，不僅抗波浪、抗海冰、抗寒潮、抗鹽霧等關鍵技術亟待突破，工程設計、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成本。業(yè)內(nèi)有設計院通過對常規(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測算，海上光伏電站的建設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，就按照相關規(guī)定進行了拆除。據(jù)項目負責人、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。現(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)境特點推進技術研發(fā)，推出新產(chǎn)品新成果。如通威的TNC技術雙玻組件，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。只要在軟件中輸入所在海域，并填入浪高、風速、淤泥層厚度、氣溫等基礎數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就會給出一個優(yōu)化設計方案，如組件支架的最優(yōu)傾角是多少、陣列怎么排布等。
業(yè)界關心的建設成本，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)光大證券預測，隨著海上漂浮式光伏技術的不斷進步以及裝機量增加帶來的規(guī)模效應，相應電站的單瓦造價將會由10元/瓦降至4.25元/瓦。
目前說“風口”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用場景，為雙碳目標達成貢獻力量。
來源：華夏能源
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