中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)助理秘書長、賽迪智庫集成電路研究所新能源產(chǎn)業(yè)研究室主任江華在致辭中指出,“隨著新能源裝機(jī)需求的增長,開發(fā)場景也愈發(fā)多樣化,海上光伏成為了行業(yè)拓寬的新方向。今年以來,浙江、福建、河北等省份就海上光伏進(jìn)行了相關(guān)探索與儲(chǔ)備,在土地資源較為緊張的中東部地區(qū),海上光伏將成為新能源裝機(jī)的重要組成部分。但也需要注意海上光伏仍然面臨著技術(shù)、手續(xù)辦理、施工、運(yùn)維、特殊氣候環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)性等多方挑戰(zhàn)。”
事實(shí)上,海上光伏已經(jīng)成為全球普遍認(rèn)可的應(yīng)用形式,自然資源部國家海洋技術(shù)中心海洋能發(fā)展中心副主任崔琳介紹到,“全球海上光伏潛在容量約4000GW,我國海岸線漫長,海上光伏理論可安裝量超70GW。在具體利用形式上可分為樁基式和漂浮式,都能與養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合。”
發(fā)展前景向好的同時(shí)也要注意海上光伏所面臨的一系列問題。“一方面是光伏用海確權(quán),截止今年5月,我國實(shí)際確權(quán)的海上光伏項(xiàng)目僅為28個(gè),其面臨著用海案例少、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足、配套政策不足以及缺乏專項(xiàng)規(guī)劃等用海問題。另一方面則是面臨著海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),例如煙霧與高濕、海風(fēng)與海浪、惡劣氣象條件以及海洋災(zāi)害等,這些環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)則帶來了技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方位的挑戰(zhàn)”,崔琳補(bǔ)充到。
面對海上光伏的諸多挑戰(zhàn),中國交建上海航道勘察設(shè)計(jì)研究院港航所副所長張虎平則就消浪與海上基礎(chǔ)施工要點(diǎn)進(jìn)行了分享。“隨著光伏由內(nèi)河拓展到遠(yuǎn)海,其面臨著風(fēng)浪大、冰荷載的問題,通過消浪設(shè)施可以為光伏營造一個(gè)平面區(qū)域。消浪設(shè)施的構(gòu)建則要考慮掩護(hù)水域面積、波高、回淤速度、地形以及工程投資等一系列要點(diǎn)。需要注意的是,南北方海域環(huán)境不盡相同,要根據(jù)具體情況進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。”
中國電建西北勘測設(shè)計(jì)研究院新能源工程院土建所所長田偉輝就“海上光伏電站設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新”分享了他們的經(jīng)驗(yàn)和成果。田偉輝提到,海上光伏的開發(fā)相對于陸上光伏開發(fā)來說,存在著明顯的難題,例如高支架運(yùn)維,設(shè)備防腐、施工以及受地質(zhì)條件、鹽霧、潮汐、海冰、海流、臺(tái)風(fēng)、波浪等。海上光伏設(shè)計(jì)條件復(fù)雜、成本敏感性高,設(shè)計(jì)方案受環(huán)境條件影響大、項(xiàng)目安全性要求高、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)控制難以及霧行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、施工運(yùn)維難度大等,行業(yè)仍需要不斷的技術(shù)創(chuàng)新。
針對海上光伏,西勘院在在固定式支架方案上進(jìn)行了一些創(chuàng)新,包括常規(guī)支架方案+樁、平行索柔性光伏支架(15.3mx5.4m)+樁、索桁架柔性光伏支架(55.77mx49.02m)+樁、蜂窩狀柔性光伏支架以及超大跨度索結(jié)構(gòu)支架+樁基礎(chǔ)等方案,同時(shí)西勘院還對海上光伏施工和運(yùn)維的設(shè)備進(jìn)行了創(chuàng)新,不僅能夠節(jié)約運(yùn)維成本,還能夠提高海上光伏在特種環(huán)境下的施工效率。
晶陽(河北)電力工程設(shè)計(jì)有限公司的副總經(jīng)理、總工程師商長征表示,目前水面光伏電站的建設(shè)形式有管樁架高式、水面漂浮式兩種,其中漂浮式包含浮管式、浮箱式兩種形式,需要因地制宜來進(jìn)行電站選址。他介紹到,相比于內(nèi)陸水面光伏,海上光伏的的難點(diǎn)在于要完成防潮汐、防波浪、防浮冰、防腐蝕、防沖刷、防生物附著等的“六防”設(shè)計(jì),同時(shí)海面光伏所用海域多為近海海域,需要在建設(shè)光伏電站的同時(shí)考慮海產(chǎn)養(yǎng)殖。據(jù)介紹,由晶陽設(shè)計(jì)院主導(dǎo)的東營100MW海上光伏項(xiàng)目,包括90MW打樁+10MW漂浮已經(jīng)于近日完成初步評審,這是國內(nèi)首批真正建設(shè)在離岸海面上的規(guī)模化光伏電站。
作為國內(nèi)最大灘涂光伏發(fā)電項(xiàng)目,象山長大涂灘涂300MW光伏項(xiàng)目的承建方——中國電建中國水利水電第十二工程局機(jī)電安裝分公司總工林海偉分享到,在灘涂光伏電站的建設(shè)中,需要面臨潮水漲落、淤泥地質(zhì)、海風(fēng)雨露等多重困難,同時(shí)面臨生態(tài)環(huán)境脆弱、施工強(qiáng)度高、測量條件差等因素,因此創(chuàng)新了全天候管樁綜合運(yùn)輸技術(shù)、混凝土管樁沉樁施工技術(shù)、全天候精準(zhǔn)高效定位測量等技術(shù)來應(yīng)對問題。長大涂光伏項(xiàng)目建址灘涂區(qū)域,是新型能源漁光互補(bǔ)的有益探索,使灘涂的綜合利用價(jià)值得到顯著提高,并與當(dāng)?shù)芈糜伟l(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合,未來將成為特色鮮明的工業(yè)旅游和科普旅游基地。
針對海上光伏這一全新的應(yīng)用模式,光伏電站的設(shè)備選型也面臨著挑戰(zhàn)。東方日升股份有限公司研發(fā)主任工程師劉寶信介紹到,由于沿海地區(qū)空氣濕度大、鹽霧腐蝕性強(qiáng)、異常海風(fēng)海浪沖擊,所以對組件提出了更高的要求,包括耐水汽侵蝕,耐鹽霧腐蝕強(qiáng)以及優(yōu)異的抗PID性能和機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)東方日升組件性能分析可以發(fā)現(xiàn),近海的組件邊框受鹽霧侵蝕,單層鍍膜玻璃和接線盒都存在水汽現(xiàn)象,需要加強(qiáng)保護(hù);組件邊緣密封膠封閉不好,水汽對內(nèi)部進(jìn)行侵蝕,無框雙玻邊緣層壓不當(dāng)也存在分層,更易受到水汽侵蝕等等。
基于這些問題,東方日升推出了適用于海上光伏的沿海組件。該組件在210mm、MBB、無損切片的基礎(chǔ)上,加裝致密純SiO2底層、雙層鍍膜玻璃、雙玻有框封裝、雙重防水連接器、電泳邊框以及雙面POE封裝等技術(shù)。通過一系列的主證測試、PID測試、鹽霧8測試、氨氣測試、沙塵測試,驗(yàn)證了東方日升沿海組件的高可靠性、高性價(jià)比、更優(yōu)雙面率、先進(jìn)技術(shù)以及更優(yōu)弱光性,并為實(shí)現(xiàn)海上光伏發(fā)展提供了組件上技術(shù)上的支持。
在光伏系統(tǒng)選型商,陽光電源光儲(chǔ)解決方案華中區(qū)總監(jiān)汪心旋圍繞認(rèn)為,近海光伏項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要注意沿海的高腐蝕環(huán)境、近海電站的后期運(yùn)維、高濕度地區(qū)防PID。由于沿海地區(qū)的高腐蝕性,逆變器需防護(hù)等級(jí)高;考慮到海上電站的后期運(yùn)維,建議采用大容量的逆變器,設(shè)備數(shù)量少,方便安裝運(yùn)維,降低運(yùn)維成本;高濕度地區(qū)容易使組件產(chǎn)生PID衰減,逆變器需具備PID防護(hù)能力。
近海電站選址多為灘涂、近海海面為主,可建成漁光互補(bǔ)光伏電站等多種電站類型?;诤_呺娬镜奶匦裕粜男扑]了陽光電源更大功率的"1+X"模塊化系統(tǒng)解決方案,靈活便捷、安全可靠、支撐電網(wǎng)、節(jié)省投資。而對于一些海灣地區(qū),SG320HX組串式解決方案更少投資、多維融合可以滿足需求。汪心旋強(qiáng)調(diào),不管是組串式還是集中式方案,在防腐和防護(hù)等級(jí)上都已經(jīng)達(dá)到C5防腐和IP66防護(hù),無懼近海高燕霧惡劣環(huán)境;系統(tǒng)也從每一個(gè)螺絲釘?shù)秸麢C(jī)都經(jīng)過嚴(yán)格防腐設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行;從“器件級(jí)”到“系統(tǒng)級(jí)”的優(yōu)化,讓光儲(chǔ)電站運(yùn)維更極簡。
近期,柔性支架正成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新關(guān)注的熱點(diǎn)。眾所周知,柔性支架有著靈活可調(diào)、占地面積小的特點(diǎn),也契合海上光伏的應(yīng)用環(huán)境。通威新能源作為柔性支架行業(yè)領(lǐng)先企業(yè),同時(shí)在漁光互補(bǔ)方面有著豐富經(jīng)驗(yàn)。通威新能源工程設(shè)計(jì)四川有限公司銷售服務(wù)部研發(fā)經(jīng)理計(jì)翔介紹到,海上光伏長期面對風(fēng)浪侵襲,外力作用頻繁,疊瓦組件電池片之間采用柔性連接技術(shù)能有效吸收應(yīng)力,具備更強(qiáng)的抗隱裂性能。同時(shí)柔性支架管樁數(shù)量約為45~60根/MW,數(shù)量較少,相對于固定支架管樁材料成本及施工成本均大幅降低,可以有效幫助海上光伏降本增效。
原標(biāo)題:海上光伏:前景可期,經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)問題仍面臨挑戰(zhàn)