抗十米巨浪！华能自主研发我国首套抗浪型漂浮式光伏平台
发布日期：2024/9/22
"在我身后是我国首套抗浪型漂浮式光伏平台“黄海一号的装船现场，从空中俯瞰，整个平台是一个六边形，它的设计灵感来源于蜂巢的仿生设计，在同等周长、同等用料的情况下，比四边形和三角形的面积要大出13%和30%，从而可以铺上更多的光伏板，发出更多的电。"9月10日，央视记者在山东半岛南部黄海海域的华能海上风电场展开现场报导。
中国首套抗浪型漂浮式光伏成功下海，能抗十米巨浪！
据了解，“黄海一号”由中国华能集团有限公司自主研发，主要用于开展漂浮式海上光伏平台抗风浪能力耐久性、可维护性、组件发电性能及耐候性等试验，其也是首个具备海上风电光伏设施同场开发建设能力的海上平台。
据华能“黄海一号”平台项目经理南明军介绍，“黄海一号”是我国目前建成的水深最深、抗浪能力最高的漂浮式海上光伏平台。按照所在海域50年一遇海况进行设计，整体高度为9米，海面以上高度达7.5米，确保在极端海况下海浪无法涌上光伏平台，最大可以抗10米高度的海浪。
尤其值得注意的是，平台共采用了434块光伏板，有三种不同的技术路线，四种不同的容量，目的是为了为未来的深远海海上光伏的大规模开发寻找比较好的一个解决方案。
据了解，接下来，“黄海一号”将在海上开展长达一年的实地监测与实验，为漂浮式光伏技术在海洋环境中的高效安全应用提供数据支撑，同时探索“海洋牧场”的融合发展，持续推进海洋立体化集约化开发与生态保护。
（模拟图）
海上光伏发展“连点成线”
为缓解用地矛盾，光伏从地面电站逐渐向海上光伏发展已成趋势。尤其是在2022年5月水利部发文明确“光伏、风力发电等项目不得在河道、湖泊、水库内建设”以来，叠加各地政府严查农光互补项目，中东部省份的地面新能源项目开发形势严峻，向海上挺进必然且紧迫。
近年来，国家及省级政府相继出台政策引导光伏走向蓝海。据不完全统计，2020年-2023年，有6个省市的24条政策中均提到了海上光伏项目建设的促进办法与激励手段。
其中，山东省作为海上光伏探索的“先行者”，动作最快，力度最大。2022年5月，山东省首批桩基固定式海上光伏项目竞争配置，正式打响全国海上光伏“第一枪”，10个项目总规模高达11.25GW，广受行业关注。《山东省海上光伏建设工程行动方案》更是提出，将打造“环渤海、沿黄海”双千万千瓦级海上光伏基地，总装机规模高达42GW。
此外，江苏、浙江、河北、福建等省份也陆续出台了海上光伏的支持政策，涉及立体确权、发展规模及补贴方案等。
从项目推进情况来看，目前待建或者在建中的海上光伏项目已达30GW左右:
（世纪新能源网整理）
具体到单个项目，就在今年5月，目前全球最大的海上光伏项目——中核田湾200万千瓦滩涂光伏示范项目，已顺利取得国务院批复的用海手续，共获批用海面积1875.7761公顷（约28000亩），总投资约90亿元。
来源：央视新闻
中核田湾示范项目选址于江苏省连云港市连云区田湾核电站，据江苏省自然资源厅相关负责人介绍，该项目已确权温排水海域，用海类型为电力工业用海，用海期限27年，用海空间层均为水面，与已确权的田湾核电温排水用海进行立体和复合利用。项目建成后，可提供年均清洁电源20亿度、年减少二氧化碳排放60.96万吨。
这里需要提一下，所谓的海域立体确权，是指对海洋中的区域进行权益的确立和界定。由于海洋资源的有限性和多样性，海域立体确权对于实现海洋资源的合理开发利用、维护海洋安全和保护海洋环境具有重要意义。
2024年4月28日，国家批复的首个立体确权光伏用海项目——山东滨州新能源85万千瓦光伏发电项目，全面开工建设。项目采用“渔光互补”的开发模式，用海1.9万亩，占用滩涂1039.8公顷。
项目计划于2024年底实现全容量投产，投产后年可提供绿色清洁电能12.82亿千瓦时。在光伏发电的同时兼顾海域养殖、海水晒盐与提溴等，实现海域综合利用最大化。
项目效果图
与之类似的是位于东营市海域内国华HG14海上光伏1000MW项目，该项目于今年7月获得国务院批准，是山东省内首个经国务院批准的立体确权海上光伏项目。
据了解，该项目用海面积1222.7039公顷，采用底部养殖和光伏建设立体综合开发利用模式，实现渔业养殖和光伏发电互融互补。建成后预计每年除光伏发电收益外，渔业养殖收益可达2700余万元，有效提升海域的空间利用率和整体开发收益。
挑战仍存
然而，从“陆地光伏”到“海上光伏”远不止把光伏电站从陆地“搬”到海上这么简单。专家表示，目前海上光伏项目在用海标准、手续办理、项目施工建设、后期运维管理等各个阶段均存在着挑战。
一是在用海政策方面，国家层面的光伏项目用海政策长期处于空白状态，省级用海政策也是各省不一。
此前曾有西勘院专家介绍了海上光伏项目的用海窘境：
值得注意的是，今年4月，自然资源部下发文件，明确海上光伏项目仅能在四类海域开展： 核电温排水区、盐田盐池、围海养殖区、海上风光同场；并要求，海上光伏项目要在离岸2公里外的区域建设。
这意味着目前海上光伏项目只能在这四类海域上开展示范性的探索，待积累一定的实证经验（对海洋环境的影响等）之后，才能大规模的开展。
二是在手续审批方面，与陆上光伏电站项目，海上光伏项目既要办理陆上部分的审批资料，又要办理海上部分的审批资料，手续更加复杂。
其中，光是前期资料就涉及：项目用海申请、海域使用论证报告、海域使用论证专家评审意见、海洋生态现状调查专题报告、海域使用申请书等等。
多数省份只是在相关文件中涉及少量的海上光伏项目规定，但无专门的文件作出明确规定。
用海政策的不确定性，使得海上光伏项目的大规模开展，存在着用海合法性的隐患，一旦国家层面政策调整，存量项目可能就“被违法”。
三是在设备、施工方面的挑战。目前，水上光伏分为两种，一类是桩基固定式，一种是海上漂浮式。
大规模的海上光伏项目，目前以沿海滩涂或潮间带中的固定桩基式为主：将直径30-50厘米的钢筋混凝土管桩打入水底，再在桩上安装抗腐蚀的金属光伏支架。
由于打桩只能在水深5米以内，没有地质灾害，水位变化小的区域，所以桩基固定式电站通常只能安装在滩涂、潮间带。
2021年投产发电的全国最大海岸滩涂渔光互补光伏项目——象山长大涂滩涂项目就位于象山县的滩涂地带，有63万块光伏板，每年发电量高达3.5亿KW。
但是长远来看，固定式应用范围有限。此外，沿海区域台风多，冲击大，极易对光伏区的安全稳定运行造成严重影响，往往需要额外建设消浪墙，缓解海浪对光伏电站的侵蚀。
漂浮式光伏系统则以浮体、系泊、锚固取代陆上地桩、支架。浮体组件浮于水面，系泊、锚固固定范围。
相比固定的桩基式水上光伏，漂浮式光伏面临更复杂多变的环境，组件浮体重量、面积、吃水深度等，需考虑系统整体重要及 25 年以上海洋附着物重量。同时，组件需与浮体紧密贴合，确保抵御海风、海浪冲击。
2023年5月，全球首个深远海风光同场漂浮式光伏电站——国家电投山东半岛南3号海上风电场20兆瓦深远海漂浮式光伏500千瓦实证项目，在并网发电半年后，电站中间的薄膜和光伏组件都“离奇”消失，只留下环形浮体。
后经专家证实，失散的光伏组件和薄膜大概率沉入海底。
据了解，该项目位于山东省海阳市南侧海域，离岸30公里、水深达30米，极端情况下，浪高可达10米。
（2019年，位于日本九州佐贺的水面漂浮光伏电站也被台风“塔巴”吹残）
目前大部分所谓的海上漂浮式案例，均为近海接近岸边，风浪与内陆湖泊接近，真正的海域漂浮项目仍未形成可推广的成熟商业化模式，在技术进步方面还有较长的路要走。
值得期待的是，我国首套抗浪型漂浮式光伏平台“黄海一号，将在海上开展长达一年的实地监测与实验，将为漂浮式光伏技术在海洋环境中的高效安全应用提供数据支撑。
此外，随着海上光伏发展的需求越来越大，部分企业已开始针对性开展技术与产品储备。
在产品方面，已有多家企业针对海上光伏项目推出了海上用组件：
阿特斯已完成固定桩基式海上光伏应用组件的开发，并已进入第二代海上光伏组件“漂浮式”应用产品的开发；晶科成功开发出全新适用于海洋环境的n型高效组件产品；隆基则是首批获得光伏组件差异化耐候性“国品优选”-深蓝海洋环境检测证书的企业；华晟推出的全球首款海上光伏专用产品V-ocean组件，拥有更高发电量、更强耐腐蚀性能；晶澳则在2024年年初全新推出湛蓝、耀蓝两大N型组件；天合光能至尊N型组件在滩涂项目上也已有规模应用，在桩基固定式海上光伏也项目有较多的实证案例。此外，通威股份、正泰新能等组件产品也均获得相关机构对海上光伏产品的认证。
总的来说，虽然与传统陆地光伏电站相比，海上光伏目前尚处于产业初期，在成本和技术方面还有待进一步突破。但相信随着技术上的提高和成本端的下降，广袤的海上光伏市场将吸引更多的“玩家”！
来源： 光伏盒子
